Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 30
Вроде интернет, HTML. А ссылки сносками. Вы хоть внизу их подпишите какая куда ведёт. Пока статью дочитаешь — забудешь все. А лучше проставьте их прямо в тексте.
С одной стороны с профессиональной точки зрения — лютый п..., масса детских ошибок, непонимания принципов работы, на плату смотреть и плакать и т.д. С другой, для человека который делает первые шаги — великолепный результат, и самое главное — работающий и приносящий пользу. И очень хороший подход к организации и процессу разработки. А пройденный путь так вообще впечатляет. И читается как детектив, но хотелось бы подробностей с осциллограммами и т.п.
На дальнейшее развитие — stm32L — минимальное потребление, в принципе от едениц мкА можно начинать, но там есть нюансы. Экран — если нужна графика — Nokia 5110 — порядка 700мкА, если нет — сегментный ЖКИ, stm32L152 умеет с ними работать напрямую, тогда получите десятки мкА, без гемора с питанием как для e-ink. Посмотрите к нему есть дискавери как раз с сегментным жк экраном, искать на али по ключевому слову «STM32L152C-DISCO». Отключение питания устройств — p-канальный mosfet с логическим уровнем, типа IRLML (что бы правильно включить сток-исток, не забывать про встроенный диод), управлять им — n-канальный какой-нибудь дешевый типа BSS138 или напрямую от вывода микроконтроллера, если питание общее с мк.
Удачи!!!
На дальнейшее развитие — stm32L — минимальное потребление, в принципе от едениц мкА можно начинать, но там есть нюансы. Экран — если нужна графика — Nokia 5110 — порядка 700мкА, если нет — сегментный ЖКИ, stm32L152 умеет с ними работать напрямую, тогда получите десятки мкА, без гемора с питанием как для e-ink. Посмотрите к нему есть дискавери как раз с сегментным жк экраном, искать на али по ключевому слову «STM32L152C-DISCO». Отключение питания устройств — p-канальный mosfet с логическим уровнем, типа IRLML (что бы правильно включить сток-исток, не забывать про встроенный диод), управлять им — n-канальный какой-нибудь дешевый типа BSS138 или напрямую от вывода микроконтроллера, если питание общее с мк.
Удачи!!!
Спасибо!
а вот по поводу ошибок поясните пожалуйста. я понимаю, что сделал их очень много, тк лютые ошибки находил уже в конце и сам. может кто-то другому пригодится.
По поводу Nokia экрана, это было в первых версиях, но решил не перегружать уже фотками. У нокии мне экран не понравился внешне. лед намного красивее. сейчас больше склоняюсь к e-ink с частичным обновлением. stm32l умеет работать с e-ink, сейчас изучаю макетную плату с ним. у меня она уже есть. и есть stm32 с сегментным тоже. но не очень красиво получилось.
по поводу осцилограмм старых уже не найти к сожалению. а новые подумаю. может и вставлю. может если накопиться что-то ещё статью напишу.
а вот по поводу ошибок поясните пожалуйста. я понимаю, что сделал их очень много, тк лютые ошибки находил уже в конце и сам. может кто-то другому пригодится.
По поводу Nokia экрана, это было в первых версиях, но решил не перегружать уже фотками. У нокии мне экран не понравился внешне. лед намного красивее. сейчас больше склоняюсь к e-ink с частичным обновлением. stm32l умеет работать с e-ink, сейчас изучаю макетную плату с ним. у меня она уже есть. и есть stm32 с сегментным тоже. но не очень красиво получилось.
по поводу осцилограмм старых уже не найти к сожалению. а новые подумаю. может и вставлю. может если накопиться что-то ещё статью напишу.
1. по плате — дорожки должны идти под углом 45 и 90 градусов, отводы по возможности делать либо на падах либо на переходных. В общем посмотрите на трассировку материнских плат и т.п. Kicad позволяет это настроить.
2. INA139 — 10мкф на выходе. большая емкость на выходе ОУ — моветон. Если надо отфильтровать, то RC цепочка.
3. Между кнопкой и выводом мк последовательный резистор на 10к — существенно снижает шансы зимой убить статикой, особенно STM32, там техпроцесс тоньше. То же касается энкодера.
4. 100к последовательный резистор в базе биполярника думаю как-то многовато, будет собирать на себя все подряд, если уж экономить на питании — тогда ставить BSS138.
5. схема передатчика и его усилитель :( в общем 77.5кГц наверняка можно получить с какого-нибудь таймера, особенно STM32. Хотя вообще синусоидальный генератор делается на одном транзисторе + усилитель — взять какой-нибудь мостовой широкополосный аудио.
6. Конденсатор 0,1мкФ возле каждого вывода питания каждой микросхемы или модуля на расстоянии не больше 5мм.
7. Основы по правильной трассировке ищутся по ключевому слову: «Помехоустойчивые устройства Алексей Кузнецов». Там есть нюансы, но на данном этапе этого более чем достаточно.
По индикатору, я e-ink не пользовался, помню что у них обновление страницы больше секунды было, точно устроит? Если нет, смотрите графические жки, их куча с разрешением 128(132,133)х32(64).
2. INA139 — 10мкф на выходе. большая емкость на выходе ОУ — моветон. Если надо отфильтровать, то RC цепочка.
3. Между кнопкой и выводом мк последовательный резистор на 10к — существенно снижает шансы зимой убить статикой, особенно STM32, там техпроцесс тоньше. То же касается энкодера.
4. 100к последовательный резистор в базе биполярника думаю как-то многовато, будет собирать на себя все подряд, если уж экономить на питании — тогда ставить BSS138.
5. схема передатчика и его усилитель :( в общем 77.5кГц наверняка можно получить с какого-нибудь таймера, особенно STM32. Хотя вообще синусоидальный генератор делается на одном транзисторе + усилитель — взять какой-нибудь мостовой широкополосный аудио.
6. Конденсатор 0,1мкФ возле каждого вывода питания каждой микросхемы или модуля на расстоянии не больше 5мм.
7. Основы по правильной трассировке ищутся по ключевому слову: «Помехоустойчивые устройства Алексей Кузнецов». Там есть нюансы, но на данном этапе этого более чем достаточно.
По индикатору, я e-ink не пользовался, помню что у них обновление страницы больше секунды было, точно устроит? Если нет, смотрите графические жки, их куча с разрешением 128(132,133)х32(64).
1. по поводу 45 и 90 градусов учту. и вопрос тут еще появляется: нужно ли стараться расширять (заливать) дорожки с питанием?
2. вроде по datasheet сделал. там в п 8.2.2 как раз RC фильтр R25 C22
3. 100k ради экономии. хотя действительно везде используют 10k в таких случаях.
4. вроде не собирает. но идею понял.
5. по поводу передатчика не очень понятно было в начале насколько стабильной должна быть частота. поэтому делал максимально стабильным. аудиоусилители смотрел, но в тот момент когда я выбирал способ усиления не нашел подходящего по даташиту да и кроме того они уж очень неэкономичные. хотя и работает недолго передатчик но все равно заметно. но тоже думаю об этом, в новой версии вновь рассмотрю. недавно находил какие-то усилители серии TDA.
6. это я понял уже. на этой плате кое-где допаивал такие.
7. почитаю.
8. про скорость обновления знаю. конечно не очень хорошо. но у e-ink GDE**** обновление по даташиту 0.6 с. а частичное обновление вроде 0.25, но 0.25 — не точно. что то не могу найти. частичное обновление уже устраивает. я заказал с али пару таких экранов в частичным обновлением.
2. вроде по datasheet сделал. там в п 8.2.2 как раз RC фильтр R25 C22
3. 100k ради экономии. хотя действительно везде используют 10k в таких случаях.
4. вроде не собирает. но идею понял.
5. по поводу передатчика не очень понятно было в начале насколько стабильной должна быть частота. поэтому делал максимально стабильным. аудиоусилители смотрел, но в тот момент когда я выбирал способ усиления не нашел подходящего по даташиту да и кроме того они уж очень неэкономичные. хотя и работает недолго передатчик но все равно заметно. но тоже думаю об этом, в новой версии вновь рассмотрю. недавно находил какие-то усилители серии TDA.
6. это я понял уже. на этой плате кое-где допаивал такие.
7. почитаю.
8. про скорость обновления знаю. конечно не очень хорошо. но у e-ink GDE**** обновление по даташиту 0.6 с. а частичное обновление вроде 0.25, но 0.25 — не точно. что то не могу найти. частичное обновление уже устраивает. я заказал с али пару таких экранов в частичным обновлением.
1. Землю заливать. Дорожки питания — смотреть потребление, для мк я обычно делаю шире, если сигнальные 0,2мм, то питание 0,4-0,6мм. Если большие токи — тогда считать.
2. судя по постоянной времени там должно быть 100.200пФ (пикофарад).
5. Данные же передаются раз в час 7с, т.е. среднее потребление Iпер*7/3600=0,002*Iпер. Т.е. при 200мА при включенном передатчике среднее 1мА. На 75кГц можно и D-класс прикрутить, но тут уже не просто.
8. Потребление посчитали? Самый мелкий e-inc в процессе обновления жрет 26mW при 3.3V, т.е. почти 8мА. Если будет обновляться 0,25с каждые 1с, то среднее потребление будет 2мА. В общем секунды отображать не вариант, а если минуты, тогда уже относительно приемлемо — 0,3мА.
2. судя по постоянной времени там должно быть 100.200пФ (пикофарад).
5. Данные же передаются раз в час 7с, т.е. среднее потребление Iпер*7/3600=0,002*Iпер. Т.е. при 200мА при включенном передатчике среднее 1мА. На 75кГц можно и D-класс прикрутить, но тут уже не просто.
8. Потребление посчитали? Самый мелкий e-inc в процессе обновления жрет 26mW при 3.3V, т.е. почти 8мА. Если будет обновляться 0,25с каждые 1с, то среднее потребление будет 2мА. В общем секунды отображать не вариант, а если минуты, тогда уже относительно приемлемо — 0,3мА.
по поводу 2. как насколько я помню я поставил большой конденсатор как буфер. иначе контроллер начинает влиять на показания при чтении данных. чтобы избежать этого рекомендуют использовать буферный усилитель, я решил эту проблему большой емкостью.
по поводу 8. да, считал. если обновляться раз в секунду то выходит примерно то на то с oled.
но это для 2.13 eink. рассчитываю на partitial refresh. он по идее должен улучшить потребление.
Panel power consumption during update — 25℃ 10 — mAs
те в секунду тратиться 10 мА при непрерывном обновлении. а тк обновление быстрее секунды, то и потребление в итоге будет меньше. а при частичном обновлении будет быстрее и соответственно экономичнее.
по поводу 8. да, считал. если обновляться раз в секунду то выходит примерно то на то с oled.
но это для 2.13 eink. рассчитываю на partitial refresh. он по идее должен улучшить потребление.
Panel power consumption during update — 25℃ 10 — mAs
те в секунду тратиться 10 мА при непрерывном обновлении. а тк обновление быстрее секунды, то и потребление в итоге будет меньше. а при частичном обновлении будет быстрее и соответственно экономичнее.
Не читал подробно статью (сорян), но вот что могу предложить — у меня синхронизируются часы по вайфаю — esp8266 идет в инет, синхронизирует время, потом формирует строку GPS и отдает ее часам. Если кто-то захочет сделать без GPS модуля на вайфае — свистите.
Самым суровым вариантом была бы синхронизация посредством приема сверхдлинноволновых передатчиков. Наряду с сугубо военными СДВ-передатчиками существуют и, скажем так, двойного назначения, работающие в том числе и в системе точного времени. Встречал информацию, что даже QSL-карточки рассылают. Для приема нужна совсем немудреная снасть — рамочная антенна и усилитель, подключенный, например, к АЦП или звуковой карте. А дальше уже цифровая обработка.
DCF77 как раз и есть такой. он работает на частоте 77500. но он то как раз до Москвы и не добивает. В Москве я вижу тоже есть такие теперь или это . но в момент начала работы на устройством я такой информации не нашел. Видел только информацию о каком-то передатчике «мигающем» раз в секунду.
вторая проблема в том, что боюсь были бы помехи между передатчиком и приемником. тк и тот и тот работают в ДВ
третья — большие размеры. катушка гораздо больше чем GPS модуль хоть и дороже.
в четвертых — не было цели заработать, в таком случае лучше выбирать решения позволяющие получить результат быстрее.
с GPS это все быстрее чем с любым другим способом получения сигнала точного времени.
теперь у меня есть несколько микросхем (CME6005, CME8000 ), которые умеют декодировать сигнал dcf77, а заодно и японский JJY (CME8000), поэтому цифровая обработка компьютере не требуется.
вторая проблема в том, что боюсь были бы помехи между передатчиком и приемником. тк и тот и тот работают в ДВ
третья — большие размеры. катушка гораздо больше чем GPS модуль хоть и дороже.
в четвертых — не было цели заработать, в таком случае лучше выбирать решения позволяющие получить результат быстрее.
с GPS это все быстрее чем с любым другим способом получения сигнала точного времени.
теперь у меня есть несколько микросхем (CME6005, CME8000 ), которые умеют декодировать сигнал dcf77, а заодно и японский JJY (CME8000), поэтому цифровая обработка компьютере не требуется.
Это, конечно, так, но я вот эту систему имел ввиду: Бета (служба времени)
Вот такие сигналы я из Вилейки принимал:
позывной
сигналы точного времени
Вот такие сигналы я из Вилейки принимал:
позывной
сигналы точного времени
- 1 — 1/10 сек
- 2 — 1 сек
- 3 — 10 сек
- 4 — 60 сек
Еще как вариант — сигналы времени в RDS
Но это если захочется часов и радиоприемника в одном корпусе.
В одном из авто у меня было такое — штатная магнитола не имела никаких способов установки времени — только по RDS. В принципе это работало достойно.
Но это если захочется часов и радиоприемника в одном корпусе.
В одном из авто у меня было такое — штатная магнитола не имела никаких способов установки времени — только по RDS. В принципе это работало достойно.
+1 за рвение и достижение результата. Но, видать, много сил потрачено на работу и на оформление осталось мало. Так мало, что иногда казалось, что кровь из глаз пойдёт (от псевдосхем) или что «В огороде бузина, а в Киеве — дядька» (от перескоков от одного к другому и значительных пропусков в развитии мыслей). Но, как минимум, надо написать, что делается не приёмник или ретраслятор DCF, как я решил после пары первых абзацев, а эмулятор.
По схеме — вроде всё опрятно. Разве что поставить конденсаторы на 0.01-0.1 мкФ в цепи контроля напряжения (для сглаживания возможных артефактов при подключении туда входного конденсатора АЦП и конденсатор на 0.1 мкФ в питание часов U7. Контроль Vcc, кстати, можно сделать вообще без внешних резисторов — оцифровкой значения опорного источника (на вход АЦП — Mux[3:0] = [1,1,1,0]) относительно Vcc (на опору АЦП — Refs[1:0] = [0,1]). А чтобы критиковать её функциональное построение (прежде всего в формировании псевдо-DCF, как представляющего основное know-how прибора) — надо хоть немного погрузиться в суть.
avf1906
Думаю, это Topor'ная разводка.
Это не ОУ, см. внутреннюю схему. Он выдаёт на Out вытекающий ток, пропорциональный падению напряжения на R27. Так-что «толщина» C22 ограничивается сверху только здравым смыслом и желаемой частотой обновления результата.
По схеме — вроде всё опрятно. Разве что поставить конденсаторы на 0.01-0.1 мкФ в цепи контроля напряжения (для сглаживания возможных артефактов при подключении туда входного конденсатора АЦП и конденсатор на 0.1 мкФ в питание часов U7. Контроль Vcc, кстати, можно сделать вообще без внешних резисторов — оцифровкой значения опорного источника (на вход АЦП — Mux[3:0] = [1,1,1,0]) относительно Vcc (на опору АЦП — Refs[1:0] = [0,1]). А чтобы критиковать её функциональное построение (прежде всего в формировании псевдо-DCF, как представляющего основное know-how прибора) — надо хоть немного погрузиться в суть.
avf1906
1. по плате — дорожки должны идти под углом 45 и 90 градусов, .....
Думаю, это Topor'ная разводка.
2. INA139 — 10мкф на выходе. большая емкость на выходе ОУ — моветон. Если надо отфильтровать, то RC цепочка.
Это не ОУ, см. внутреннюю схему. Он выдаёт на Out вытекающий ток, пропорциональный падению напряжения на R27. Так-что «толщина» C22 ограничивается сверху только здравым смыслом и желаемой частотой обновления результата.
1. Не там же видно — кикад. И топор делает плавно, а тут просто под произвольным углом.
2. Да, посмотрел даташит, он может работать с емкостью на выходе, так как втекающего тока нет, возбуждения не будет, просто фильтр, был не прав, думал просто инструментальник :(
По генератору — там же очевидно, кварцевый генератор, инверторами формируется противофаза и фильтра на входах ОУ (этот момент с фильтрами не очевиден, вроде понятно, но что будет в реале без моделирования сказать не могу), включением транзисторов ограничивается амплитуда — они там кстати вообще лишние, при 1к можно сразу с ножки управлять в режиме ОpenDrain, если ATMEGA позволяет — они меня как-то обошли стороной. STM32 позволяет сразу формировать сигнал на выходе ШИМ в противофазе.
По сравнению с первым вариантом прогресс конечно огромный
2. Да, посмотрел даташит, он может работать с емкостью на выходе, так как втекающего тока нет, возбуждения не будет, просто фильтр, был не прав, думал просто инструментальник :(
По генератору — там же очевидно, кварцевый генератор, инверторами формируется противофаза и фильтра на входах ОУ (этот момент с фильтрами не очевиден, вроде понятно, но что будет в реале без моделирования сказать не могу), включением транзисторов ограничивается амплитуда — они там кстати вообще лишние, при 1к можно сразу с ножки управлять в режиме ОpenDrain, если ATMEGA позволяет — они меня как-то обошли стороной. STM32 позволяет сразу формировать сигнал на выходе ШИМ в противофазе.
По сравнению с первым вариантом прогресс конечно огромный
там что-то топор развел сам, что-то потом я доразводил руками.
«фильтра на входах ОУ» это активные фильтры. схема стандартная, Sallen-Key Low-pass здесь можно посмотреть. кроме того здесь есть модель.
«включением транзисторов ограничивается амплитуда — они там кстати вообще лишние, при 1к можно сразу с ножки управлять в режиме ОpenDrain». надо попробовать. во всех схемах что я брал за основу амплитуда ограничивалась после усиления. а я её стал ограничивать перед усилением. при таком раскладе и правда можно.
«фильтра на входах ОУ» это активные фильтры. схема стандартная, Sallen-Key Low-pass здесь можно посмотреть. кроме того здесь есть модель.
«включением транзисторов ограничивается амплитуда — они там кстати вообще лишние, при 1к можно сразу с ножки управлять в режиме ОpenDrain». надо попробовать. во всех схемах что я брал за основу амплитуда ограничивалась после усиления. а я её стал ограничивать перед усилением. при таком раскладе и правда можно.
нее, я про резисторы R7/R9 участвуют в формировании полосы пропускания и соответственно при модуляции меняется не только уровень, но и полоса. В общем как-то оно криво, такое ощущение что он не фнч, а режекторный, да еще с усилением. Но моделировать лень. Смоделируйте в чем-нибудь приличном, вроде у AD есть онлайн симулятор для фильтров
Нельзя такие вещи в 2 часа ночи смотреть, не в том месте нарисован конденсатор и кажется что-то не то. Вопрос только к резисторам и изменению полосы.
насколько я помню осцилограмму, я думаю, вы правы. похоже что фильтр чуть вверх полосу смещает, тк сигнал форму немного меняет в тот момент когда амплитуда уменьшается. надо будет посмотреть на это. В своё время забил на это, тк форма вроде не сильно меняется. но чтото простых способов, без дополниьтельного каскада усиления не видно как решить проблему. если только R7 и R9 подбирать…
по простому только делать низкоомный делитель, а резистор фильтра 1кОм выводить за делитель, но тогда увеличится потребление. Можно при этом увеличить резисторы фильтра уменьшив емкости для сохранения полосы — уменьшится влияние делителя. Еще бы добавить хотя бы один порядок фильтра, а то в данном случае вторая гармоника давится на 15-18дБ всего.
вопрос теперь в целесообразности. я не очень понимаю что даёт давление гармоник… когда сигнал был прямоуголный и я его сгладил, то я так понял, что в перую очередь уменьшил потребление энергии. на сколько при этом не замерял. так что целесообразность улучшения этой части для меня пока под вопросом. все же, что ни делай или сложнее будет или потребление увеличится.
В общем, не могу понять, за что тут надо биться. Ведь компромисы по любому искать в таком решении придётся.
В общем, не могу понять, за что тут надо биться. Ведь компромисы по любому искать в таком решении придётся.
По генератору — там же очевидно ...
Да. Я о «можно-ли лучше/проще/просто по другому и как?»
И да, сдвиг полосы пропускания фильтров при модуляции — просмотрел.
1
Первая ссылка переехала на journal.gladkiy.me/time-sync-dcf77
КоАП РФ, Статья 13.3. Самовольные проектирование, строительство, изготовление, приобретение, установка или эксплуатация радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств
Проектирование, строительство, изготовление, приобретение, установка или эксплуатация радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств без специального разрешения (лицензии), если такое разрешение (такая лицензия) обязательно (обязательна), — влечет наложение административного штрафа на граждан в размере от пятисот до одной тысячи рублей с конфискацией радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств или без таковой;
Это я к чему. Представьте, что вашем доме, районе, городе… стоит оборудование которое синхронизируется по сигналу той самой станции DCF77 из Франкфурта. Какой-нибудь астрономический реактор. И тут вы на той-же частоте подсовываете похожий сигнал!!! И админ установки пляшет с бубном пытаясь понять, что случилось.
Если вы не могли принять сигналы DCF77, это не означает что их не принимает кто-нибудь другой.
я интересовался этим вопросом.
1. в худшем случае 1000 это немного.
2. передатчик маломощный и одна бабка сказала, что для устройств меньших по мощности 1/4 Вт никаких разрешений не требуется. у меня потребляемая мощность передатчика около
120 мВт. излучаемая не знаю какая. к сожалению подтверждений этому я найти не смог. Одна бабка, понятное дело, не авторитет, но я готов взять на себя риски по выплате 1000 р.
3. за других не боюсь, тк за пределы квартиры уже не уходит сигнал. мощность не та. сейчас радиус где-то около 10 м в пределах прямой видимости.
4. даже если бы добивал дальше — бубнов никаких не будет, тк у меня время правильное.
1. в худшем случае 1000 это немного.
2. передатчик маломощный и одна бабка сказала, что для устройств меньших по мощности 1/4 Вт никаких разрешений не требуется. у меня потребляемая мощность передатчика около
120 мВт. излучаемая не знаю какая. к сожалению подтверждений этому я найти не смог. Одна бабка, понятное дело, не авторитет, но я готов взять на себя риски по выплате 1000 р.
3. за других не боюсь, тк за пределы квартиры уже не уходит сигнал. мощность не та. сейчас радиус где-то около 10 м в пределах прямой видимости.
4. даже если бы добивал дальше — бубнов никаких не будет, тк у меня время правильное.
Ну по поводу правильности времени я бы поспорил. Все зависит от того, какое время считать правильным. С бытовой точки зрения время то может быть и одинаковое, а вот с какой то более научной, может и на сколько то мс отличаться. Другое дело, что ловить сигнал DCF который еле еле пробивается в хорошую погоду ни кто для таких целей не будет. Есть же GPS и все могу нужно реально точное время синхронизируются через него. Да и мощность тут такая, что далеко он не уйдет.
Длинные волны и на такой мощности не думаю, что кому то смогут создать проблем. Не говоря уже о том, что как то очень притянуто за уши выглядит, что для каких то вещей которым нужна сепер точность будут использовать DCF77 а не GPS который и ловится лучше и дает в разы большую точность.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
История создания синхронизатора часов DCF77