Arduino, DYI и как собрать Электроника
В этом тексте я показал как можно разработать прототип музыкального проигрывателя на основе микроконтроллера STM32F407VG и аудио кодека WM8731. Показал как спроектировать прошивку проигрывателя wav файлов на основе I2C, I2S, DMA, SDIO и FatFs.
Собрал автономный радиоузел на заборе с солнечной панелью — связь без интернета заработала. Решил добавить метрики энергопотребления через INA3221… и узел ушёл в офлайн на полгода. История о том, как одна невидимая перемычка сломала мозг, а спасение пришло от старой малинки и правила «иди от простого к сложному».
Операционный усилитель можно найти почти в любой аналоговой аппаратуре — в аудиоустройствах, таких как микрофоны, усилители, микшеры и эквалайзеры, в медицинском оборудовании, в измерительных приборах и космических зондах.
Разберёмся, как ОУ устроены и почему они стали универсальным строительным блоком аналоговой техники. Пройдём путь от ламповых конструкций до копеечных микросхем, соберём несколько схем на недорогом LM358 с однополярным питанием — и в финале сделаем своими руками простейший электрокардиограф и снимем настоящую кардиограмму.
В одной из прошлых статей я показывал, как донастроить ваш приёмник ГНСС, чтобы выжать из него максимум. Однако, точность навигации на квадрокоптере складывается из нескольких составляющих, а мы улучшили лишь одну из них. В этой публикации мы заполним этот пробел. Как и в прошлых статьях, я предполагаю, что читатель знаком с основами дроностроения и электроники.
При разработке печатных плат часто возникает задача закрепить плату в корпусе так, чтобы головки винтов не выступали над поверхностью. Для этого применяется зенковка — коническое углубление вокруг монтажного отверстия. На первый взгляд, операция несложная, но на практике есть нюансы, которые стоит учитывать на этапе проектирования.
В этой статье мы разберём, что такое зенковка, чем она отличается от цековки, какие параметры важны при проектировании и на что обратить внимание, чтобы избежать проблем при производстве.
Здравствуйте, уважаемые читатели!
Предлагаю вашему вниманию частичку советской электроники.
Попался мне в руки самодельный аппарат, законченное решение, выполненное на отечественной элементной базе. Его предназначение — генерировать случайные числа. По сути, это электронная кость, генератор случайных чисел (или виртуальный кубик), имитирующий бросок физической кости. Цель — получение непредсказуемых числовых результатов. В данном очерке, мы заглянем внуть этого аппарата, посмотрим на какой элементной базе он выполнен, увидим составляющие и посмотрим в работе.
Это самый длинный пост всей серии, потому что он посвящён главной части этого проекта — всё вращается вокруг CPU.
Почему бы просто не взять готовый CPU?
Кто-то может заявить: зачем заморачиваться проектированием собственного CPU? Есть куча маленьких хорошо задокументированных процессоров и дешёвых микроконтроллеров, способных исполнять прошивку калькулятора. Zilog Z80 не так сложно реализовать на FPGA, и я в этом уже убедился (проект A-Z80, находящийся у меня на GitHub). Подойдёт и 6502. Маленький встраиваемый RISC тоже прекрасно справится с этой работой.
Отвечу честно: это было бы не так интересно, потому что подобное уже много раз делали. Но есть и другие (более удобные для меня) причины.
Наш калькулятор построен на BCD (двоично-десятичном коде),в котором каждый десятичный разряд хранится в отдельном 4-битном полубайте (ниббле). Это правильный выбор для калькулятора, и он определяет всё дальнейшее. Z80 (и другие стандартные CPU) работает на уровне байтов. Для индексации регистра мантиссы из 16 нибблов с ориентированным на байты процессором пришлось бы постоянно жонглировать сдвигами, масками и двумя нибблами на байт. На каждом шаге режимы адресации вступают в конфликт со схемой данных.
Нам же нужен процессор, в котором 4 бита будут естественной единицей данных, где память адресуема по нибблам и где режимы адресации позволяют тривиально обходить мантиссу разряд за разрядом. Всего этого нет ни в одном CPU общего назначения, поэтому мы спроектируем собственный.
Предисловие
Возможно то, про что я хочу рассказать в своей первой статье тут, покажется не новым, уже знакомым велосипедом. Речь пойдет о контроллерах на базе ESP32 и программном обеспечении. Да, современных решений, открытых и бесплатных – много. А сейчас зарождается еще одно (а опенсорса мало не бывает, я считаю).
В статье я упущу и не буду рассказывать ни про свое знакомство с ардуиной, esp, php, python, js ни про то, что пришел сюда давным-давно гуманитарием. И да простят мой, вероятно не корректный, «жаргон» истинные профессионалы в микроэлектронике и программировании - итак, приступим.
Совсем недавно я отключил RPI4 с HA и наконец «воткнул» в котельную очередную, но «готовую к деплою» версию контроллера (разрешите его далее называть «УМНЫЙ К1», спасибо).
Здравствуйте, уважаемые хабровчане!
И снова новое устройство. И снова древний чип и ассемблер — на радость комментаторам. 😊
Сразу хочу расставить все точки над «i». Да, я знаю, что можно было взять чип поновее или вообще что-то типа Raspberry Pi, прикрутить к нему экран 640х480, подсоединить мышь, клавиатуру, модуль GSM для выхода в глобальную сеть и сохранения ключей на сервере. Да и код можно было написать не на ассемблере, а на Си, Python, Rust, «навайбкодить» или добавить искусственный интеллект. Всё это я прекрасно знаю, так что давайте не будем на это отвлекаться.
Данный проект — чистый DIY. Его цель — показать, что можно сделать на довольно старом (не буду говорить «устаревшем») контроллере. Относитесь к этой статье как к видео о выживании в лесу. Знаете, есть такие ролики, где блогер сознательно уходит в тайгу, имея при себе только топор, спички, соль и чистый энтузиазм. Он строит себе жилье, находит пропитание и отлично отдыхает. А ведь мог бы на вертолете долететь до турбазы, выйти из дверей прямо к телевизору, попивать пивко и закусывать шашлыком, глядя на красиво постриженные сосны за окном…
В прошлой статье мы собрали готовый образ Linux и запустили I2C Master Controller который живет в ПЛИС и управляется драйвером предоставляющим в ОС доступ к нему как типовому I2C-контроллеру. В этой, заключительной части из общей серии статей, я хотел бы филигранно отшлифовать все мелкие недочеты и привести примеры утилит, которые могли бы отправлять нужные нам данные на I2C OLED-дисплей SSD1306, например температуру кристалла, время или что-нибудь еще.
Всем кому интересна тема - го под кат! :)
В 2013 году в этом ЦОД внедрили систему мониторинга на базе Honeywell. Спустя почти десять лет контроллеры начали зависать, появились ложные сигналы, а после ухода производителя с российского рынка исчез доступ к программному обеспечению и технической поддержке.
Полностью менять систему автоматизации никто не хотел: электрика работала, датчики работали, инженерная инфраструктура тоже. Поэтому на объекте пошли другим путем — заменили только контроллеры и модули ввода-вывода, сохранив существующую автоматику.
В статье покажем, как организовали такую модернизацию, какие инженерные системы подключили к новой диспетчеризации и как решили задачу оповещений через мессенджер.
Заинтересованные лица знают, что такое S/PDIF, какой он бывает и для чего предназначен. Ниже речь пойдет о простом преобразователе коаксиального S/PDIF в оптический буквально за копейки.
Оптический S/PDIF, он же Toslink, описан в документе фирмы Toshiba. В бытовой аппаратуре используются светодиод (это прямо указано в тексте) красного цвета с максимумом на длине волны 650 нм.
Применение более сложных компонентов с очень большим числом выводов привело к внедрению технологий по созданию более мелких переходных отверстий, а также внедрению новых и модификации уже существующих технологических процессов. Все они имеют общие особенности: позволяют существенно увеличить плотность трассировки, уменьшить размер и вес изделия, улучшить электрические характеристики.
Такие платы называют HDI (англ. High Density Interconnect) — это печатные платы с высокой плотностью межсоединений.
Цель нашей статьи — показать, что соблюдая простые рекомендации и имея представление о "популярных" ошибках, можно заметно сэкономить время, а также получить надежные и соответствующие функциональным характеристикам HDI-платы, поставленные в срок, с минимальным риском дефектов и по оптимальной стоимости.
Иногда самый сложный проект — не новый объект, а тот, который уже успел сделать кто-то другой. В этом доме площадью 380 м² пришлось разбираться с ошибками предыдущего интегратора, пересобирать щит, искать недостающие линии и принимать нестандартные решения там, где отделка уже была завершена.
В результате получилась система автоматизации на базе ПЛК с отоплением, климатом, освещением, видеонаблюдением и несколькими сотнями подключенных устройств.
Всем привет!
Недавно я опубликовал свою первую статью про восстановление легендарного компьютера: «Воскрешение „Пентагона-128“ из пепла и безвейтовый контроллер клавиатуры и джойстиков на ATmega8 своими руками». Честно скажу, то, как её встретили — лайки, добавления в закладки и первые подписки на меня — очень сильно воодушевило. По свежим следам и на этой волне вдохновения я сразу же решился опубликовать ещё одну свою разработку. На этот раз — девайс полностью самостоятельный, а все схемы, платы и файлы прошивок я отдаю в открытый доступ.
Сразу оговорюсь: к Спектруму это устройство отношения не имеет. Это универсальный контроллер климата, разработанный мной довольно давно. Он успешно и активно эксплуатируется в реальных условиях уже более 10 лет (причем не только мной), так что жесткое «альфа- и бета-тестирование» временем прибор прошел на отлично.
Устройство можно одинаково успешно применять в двух разных сценариях:
Мне всегда хотелось посмотреть параметры окружающей среды вдали от дома и прямо на месте. Например, какое давление в самолёте на крейсерской высоте или какая влажность на берегу моря. Отсюда и родилась идея сделать компактную метеостанцию в виде брелока, который всегда с собой и работает продолжительное время на одном заряде. Чтобы не мелочиться, решил сделать сразу мелкую серию таких брелоков.
Дисплеи с парящим изображением существуют уже множество лет; они используются, например, для управления лифтами без касаний. Также их можно встретить на ресепшенах, в банкоматах и других местах. Узкая область видимости идеально подходит для безопасного ввода данных, например, PIN-кодов. А со времён пандемии такие концепции обратили на себя большое внимание, поскольку они обеспечивают максимальную гигиену. Принцип, лежащий в основе этого дисплея, не так уж сложен, поэтому я решил изготовить его самостоятельно.
Таймеры, компараторы, логические вентили, двоичные счётчики, три версии платы и победа над плавающим напряжением. Всё про аналоговый увлажнитель — без единой строки кода. Подробности читайте в статье!
Стоит признаться — никто не любит делать конструкторскую документацию.
В процессе разработки конструкции изделия для меня, например, один из самых тягостных моментов — это размещение компонентов на плате, но, как только размещение выполнено и утверждено начинаются самые плюшки‑ разводка платы.
Дальше‑ опять рутина:
Начинается оформление готовой работы — проект должен содержать необходимую информацию для закупки «покупных изделий», завершается оформление схемы электрической принципиальной (Э3) печатного узла (ПУ). В Перечень элементов (ПЭ3) заносится весь состав компонентов схемы. Компоненты на схеме, для облегчения её чтения должны быть размещены функциональными узлами, если листов много и используются большие форматы — нужно разбить схему на Зоны... приходится постараться, чтобы потом было удобно ей пользоваться.
Однажды я наткнулся на одну замечательную презентацию о разработке облучателя для спутниковой параболической антенны. Одним из важнейших узлов этого облучателя был волноводный поляризатор. Предлагаемую замысловатую конструкцию сравнивали с двумя классическими вариантами. Одним из которых был поляризатор на решетке диафрагм (апертур). Я решил что расчет такого устройства был бы полезной дипломной работой в которой можно связать материал различных курсов. Однако оказалось, что теория расчета подобных устройств слишком сложна для современного студента что бы самостоятельно в ней разобраться. Поэтому была написана записка, которая затем легла в основу этой статьи.