• Реализация аппаратной защиты по току

      Сегодня моя статья будет носить исключительно теоретический характер, вернее в ней не будет «железа» как в предыдущих статьях, но не расстраивайтесь — менее полезной она не стала. Дело в том, что проблема защиты электронных узлов напрямую влияет на надежность устройств, их ресурс, а значит и на ваше важное конкурентное преимущество — возможность давать длительную гарантию на продукцию. Реализация защиты касается не только моей излюбленной силовой электроники, но и любого устройства в принципе, поэтому даже если вы проектируете IoT-поделки и у вас скромные 100 мА — вам все равно нужно понимать как обеспечить безотказную работу своего устройства.

      Защита по току или защита от короткого замыкания (КЗ) — наверное самый распространенный вид защиты потому, что пренебрежение в данном вопросе вызывает разрушительные последствия в прямом смысле. Для примера предлагаю посмотреть на стабилизатор напряжения, которому стало грустно от возникшего КЗ:



      Диагноз тут простой — в стабилизаторе возникла ошибка и в цепи начали протекать сверхвысокие токи, по хорошему защита должна была отключить устройство, но что-то пошло не так. После ознакомления со статьей мне кажется вы и сами сможете предположить в чем могла быть проблема.

      Что касается самой нагрузки… Если у вас электронное устройство размером со спичечный коробок, нет таких токов, то не думайте, что вам не может стать так же грустно, как стабилизатору. Наверняка вам не хочется сжигать пачками микросхемы по 10-1000$? Если так, то приглашаю к ознакомлению с принципами и методами борьбы с короткими замыканиями!
      Читать дальше →
    • Гидропоника. Выращиваем сверхострый чили и заставляем всех его есть


        Полтора килограмма термоядерного Тринидадского Скорпиона я в итоге собрал с одного куста на гидропонике.


        У меня было много довольно странных хобби. Некоторые приводили к странным эффектам, вроде массового домашнего производства домашнего порошка для посудомойки. В список к этому странному ряду я решил добавить еще один пункт. Теперь я развлекаюсь еще и с гидропоникой. Причем эффект получился еще более адовый, чем я ожидал.


        Небольшая часть урожая


        Тема чудовищно огромная, охватить ее за один пост вряд ли получится, поэтому я постараюсь ограничиться описанием принципа, почему это вообще работает и дать максимально исчерпывающий мануал, чтобы каждый смог из желудей и спичек повторить мой эксперимент. В самом начале будет много теории. Можете ее проскочить и сразу перейти к нужным покупкам, а вернуться к ней позже.


        Сегодня в меню


        1. Что такое гидропоника и почему она гораздо проще, чем почва с червячками
        2. Никаких дорогих бутылочек. Мешаем компоненты по три рубля за ведро
        3. Питание растения как алгоритм
        4. Как быстро собрать прототип гидропонной установки
        5. Что такое capsicum chinense и как выжить при дегустации
        Читать дальше →
      • Регистры процессора Intel 8086: от чипа к транзисторам

        • Перевод
        Intel 8086 – один из самых влиятельных из когда-либо созданных компьютерных чипов. Он создал архитектуру x86, доминирующую в современных настольных и серверных компьютерах. Я занимался реверс-инжинирингом 8086 на основе фотографий кристаллов, и в данной статье я опишу реализацию регистрового файла (набора регистров).


        Кристалл 8086. Отмечено место хранения регистров. Верхние регистры используются блоком интерфейса шины для доступа к памяти, а нижние регистры общего назначения используются исполнительным блоком. Буфер команд – это 6-байтная очередь, состоящая из заранее запрошенных команд.
        Читать дальше →
      • Самодельный рекуператор для загородного дома с КПД 80%

        image


        Наступила зима, и я решил усовершенствовать систему вентиляции в моем загородном доме. До этого момента ее практически не было, все вентилирование осуществлялось за счет открывания окон, выбрасывания теплого отработанного воздуха и впускания холодного свежего с улицы. Я что-то слышал о системах рекуперации (recuperatio — обратное получение, возвращение), позволяющих не просто выбрасывать тепло вместе с воздухом, а использовать его для нагревания входящего свежего воздуха с заметной экономией энергии на отоплении. Подумав — а почему бы и нет, я решил попробовать сделать такую систему самостоятельно.

        Читать дальше →
      • Мечты о глубоком вакууме (часть 1). Диффузионный паромасляный насос: реанимация и немного теории

          Вместо эпиграфа
          И масляный туман над цехом проплывает,
          а в камере горит красивая дуга.
          Технолог не спешит — технолог понимает,
          что плюс один микрон ничё уж не решит.

          Тематика вакуумной техники не раз поднималась на просторах Хабра. Например, это статьи про электронный микроскоп в гараже, про магнетронное напыление и даже про самодельную лазерную установку на парах меди. В некоторых из этих статей упоминались паромасляные насосы. Теперь же предлагаю всем интересующимся более пристально взглянуть на устройство и особенности данных насосов.


          Читать дальше →
        • Памятка по борьбе с алкоголем или Как пережить фуршеты

          • Tutorial
          Тут вот праздники скоро. Спросил недавно друг «как мне это все пережить?». Я сначала объяснял, а потом решил написать статью на Хабр. Рассказанное — услышит один человек, а написанное — прочитают сотни!

          Меня, если честно, достаточно сильно раздражают всевозможные застолья. Потому что гораздо приятнее посидеть с паяльником или читая книгу, а не "… хорохорясь, ерепенясь и валяясь, как колода..." провести выходные. Но традиции-с, будь они неладны, формировались столетиями и не умея пить — бывает достаточно сложно вписаться в коллектив, найти нужный подход и т.д. Особенно грешат этим делом всевозможные руководящие кадры из старого поколения. Что же делать тем, для кого алкоголь и необходимость его употреблять — это просто лишняя головная боль? Самый простой ответ — НЕ ПИТЬ, но на практике полностью это очень сложно реализовать. Эффективнее в наших реалиях принять тезис «алкоголь — просто инструмент» и учиться с ним правильно работать и использовать для решения своих задач с минимизацией ущерба для здоровья.

          Статью кладем в закладки и рассылаем всем друзьям, подчиненным и т.д. и т.п. Есть время подготовиться и встретить новогодние корпоративы во всеоружии. Практически уверен, что многое из описанного активно используют те, кто «не напиваться» обязан по долгу службы. Простой же обыватель чаще про это не думает, полагаясь на удачу и легкую руку. И чаще всего оказывается в проигрыше. Предупрежден = вооружен, поэтому под катом читаем, как победить в битве с алкоголем.

          Читать дальше →
        • Первая микросхема :)

          • Перевод

          Предисловие


          Очень рад в подробностях рассказать о своей первой интегральной схеме и поделиться перипетиями этого проекта, которым занимался на протяжении прошлого года. Надеюсь, мой успех вдохновит других и поможет начать революцию в производстве домашних микросхем. Когда я приступил к этому проекту, то понятия не имел, во что ввязался, но в итоге узнал больше, чем когда-либо думал, о физике, химии, оптике, электронике и многих других областях.

          Кроме того, мои усилия сопровождались лишь самыми положительными отзывами и поддержкой со всего мира. Искренне благодарен всем, кто мне помогал, давал советы и вдохновлял на этот проект. Особенно моим удивительным родителям, которые не только всегда поддерживают и поощряют меня как только могут, но и предоставили рабочее место и смирились с затратами на электроэнергию… Спасибо!



          Без дальнейших церемоний представляю первую интегральную схему (ИС), изготовленную литографическим способом в домашних (гаражных) условиях — PMOS-чип двойного дифференциального усилителя Z1.
          Читать дальше →
        • Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть пятая, обработка

          • Tutorial
          Я начал писать эту статью уже давно, но недавняя статья «Гребной винт «незацепляйка» на станке с ЧПУ» вывела меня из душевного равновесия, и буквально швырнула за дописывание. Это что же такое получается — пока я тут прокрастинирую, в интернете кто-то так и будет неправ? Я же весь на икоту изойду, когда опубликую, и будет мне вместо респекта и уважухи проклятия и позор.
          Поскольку статья дописана форсированно, будет некая нестыковка: изначально я планировал подробно описать хотя бы наиболее актуальные стратегии CAM программ, и даже начал это делать на синтетической детали:

          image

          Но в связи со спешкой решил скомкать разбор стратегий, надергав оттуда отдельных фраз, и по-чапаевски кинуться в бой. Для этого я зашел на известный многим GrabCAD, нашел первый попавшийся винт, и бессовестно его упер. Винт так себе, да и вообще нормально профилированных винтов при беглом осмотре там не нашел, но самому строить было лень. Так что сейчас маленько еще подрыкаемся и будем пилить производную от этого винта деталь

          image

          Кому уже интересно — велкам под кат. Много картинок, торопливое изложение и некачественный текст гарантирую.
          Читать дальше →
        • Как спроектировать корпус для прибора. Полное руководство

          • Tutorial
          От идеи до серийного производства: подробно об этапах разработки и о технологиях производства корпусов — факты, примеры из практики, фото. Если вам нужен корпус для прибора, обязательно прочитайте.

          image
          Изучая рунет, я не смог найти ни одной статьи, которая описывала бы ВСЕ этапы разработки и производства корпуса устройства.

          Ни одной. Всё, что есть в интернете, касается лишь одного или двух аспектов этого процесса. Ну например: давайте набросаем корпус и распечатаем на 3D-принтере. Или купим типовой и насверлим в нём отверстий. Хотя на Хабре и есть пара материалов, но они тоже не так полны информацией, как могли бы быть.

          Но так, чтобы были расписаны все этапы, от идеи до серийного производства, — я такого не нашёл. Поэтому решил написать своё руководство, максимально наполненное фактами, картинками и примерами.

          Как спроектировать корпус — схема работы


          Вы почти наверняка можете спроектировать корпус для своего устройства самостоятельно. Главное — хорошо представлять себе весь цикл, от идеи до производства.

          Разработка корпуса — процесс, разбитый на несколько обязательных этапов. Это даже обсуждать не буду: проверено много раз. Даже если вы не собираетесь связываться с «большим» производством (например, если планируете делать устройство только для себя), всё равно лучше бы вам соблюдать правильную последовательность этапов.

          А для сомневающихся в своих силах скажу сразу — вы точно сможете разобраться во всем этом: программное обеспечение шагнуло далеко вперёд, и сейчас не нужно тратить несколько лет, чтобы поставить себе на стол первый прототип корпуса.

          Вот схема, по которой мы пойдем:
          Читать дальше →
        • Установка вакуумной металлизации VTT 1000 «U»



            Здравствуйте, сегодня я хотел бы рассказать вам о вакуумной металлизации применительно к одной из существующих установок.
            На фото вы можете видеть процесс работы катодно-дугового испарителя, осаждающего на изделия микронную пленку хрома за пару минут.
            Желающих узнать как оно работает и почему прошу под кат.(много фото)

            Читать дальше →
          • Как мы осваивали вакуумное магнетронное напыление плёнок

              Здравствуйте, друзья.

              Поскольку у нас прошёл относительно законченный этап в освоении технологии вакуумного напыления тонких плёнок, то у меня логично родилась мысль поделиться накопленным опытом с вами. Конечно, вам может показаться, что здесь было мало чего лежащего на самом острие науки и техники в этом движении. Однако на наш взгляд полезным может быть сам пройденный опыт.


              Читать дальше →
            • Английский язык: взгляд инженера

              ДИСКЛЕЙМЕР


              Я по образованию инженер, и вряд ли могу сказать, что очень хорошо владею языком. Могу читать техническую литературу и статьи по специальности.

              Здесь приводится опыт, который выдернул меня из состояния «читаю со словарем».




              Походу большинство учебников иностранного языка, по которым учат школьников, студентов основаны на чьих-то докторских. Даже в технических (точных) науках докторские бывают так себе, что уж творится в гуманитарных науках.

              Возьмем такой предмет, как английский язык. Там куча понятий: 12 времен глагола, страдательный залог, причастия и т.п. Кто их ввел? Видимо, некие ученые мужи, для которых английский язык был РОДНЫМ. Они жили себе в каком-нибудь Oxford’e или в Cambridg’e и вряд ли знали русский язык.

              Соответственно, курс английского у них получался неадаптированным под русскоговорящего. Учебник английской грамматики пытается научить человека говорить с нуля заново, игнорируя тот факт, что речью он уже владеет.

              Вспомните, как вы в школе изучали русский язык. Подлежащее, сказуемое, дополнение, определение… и штук 200 правил, из которых куча исключений, которые все благополучно забывают, кроме собственно учителей русского. И которые потом нужны – максимум – при разборках с бюрократическими документами («казнить нельзя помиловать»).

              Английская грамматика – туда же – что-то академическое и малополезное при изучении языка с нуля. Для человека, который более-менее свободно умеет стыковать из английских слов фразу, нужно просто учить новые слова.

              Но есть много людей, которые даже стыковать толком не умеют, у них уровень — «читаю и перевожу словарем», в смысле — «заглядываю в словарь за каждым словом из текста».
              При отсутствии языковой практики навык сложения английской фразы из слов у них практически отсутствует, что является серьезным барьером на пути к дальнейшему изучению.

              Статья ориентирована именно на таких.
              Читать дальше →
            • FLProg + Nextion HMI. Урок 1

              • Tutorial

              Добрый день.
              Хочу рассказать об одном очень интересном проекте компании ITEAD STUDIO — цветной ЖК дисплей + резистивный сенсор касаний с собственным контроллером, управляемые по UART “Nextion HMI”. Данный проект появился на краудфандинговой платформе Indiegogo и при заявленных 20000 долларах проект собрал более 45000 долларов.
              Один из пользователей программы FLProg прислал мне образец такой панели для ознакомления. Начав работать с ней, я был восхищён её возможностями, при очень демократичной цене. По возможностям она очень близко подходит к промышленным HMI панелям, а её редактор представляет собой практически полноценную SCADA систему. Поэтому я интегрировал управление этой панелью в проект FLProg.
              В этой серии уроков я расскажу, как работать с этой панелью, и управлять ею из программы FLProg. Первый урок будет посвящён программе Nextion Editor и созданию проекта визуализации в ней.
              Читать дальше. Осторожно - трафик!
            • PWD13F60 + STM32F4: инвертор на 1 кВт в кармане

                После написания статьи о принципах работы DC/AC преобразователей, достаточно много людей в комментариях просили пример реализации данной идеи в железе. Я обещал по возможности порадовать их чем-то интересным и эта возможность мне выпала. Поэтому данная статья в первую очередь посвящается людям, которые жаждали «железа».

                Несколько недель назад один из моих знакомых, зная, что я люблю силовую электронику, скинул мне сообщение в котором была рекламная ссылка от STMicroelectronics. В данной ссылки расказывалось о новом решение от ST в области силовой электронике — PWD13F60. У меня само понятие «силовая электроника» в первую очередь ассоциируется с TI, Infineon, Linear, но никак не с ST. Мой взгляд на ST, как на «силового» производителя, пал в первый раз, когда вышел великолепный контроллер — STSPIN32F0. Второй раз я посмотрел именно сейчас.

                PWD13F60 — это микросхема, в корпусе на подобии QFN, в которой уже содержится полный мост, то есть 4 высоковольтных Mosfet, а также драйвера к ним. Первая идея, когда у меня появилась при ознакомление с даташитом: «О, да это же киловатт в кармане!», отсюда и название статьи. Я не очень люблю различные отладочные платы и предпочитаю сразу делать какой-то «боевой» проект. На базе героя данной статьи было решено сделать DC/AC инвертор.

                Статью я решил разбить на две части: схемотехника и код. Сегодня я раскажу о схемотехническом решение, поделюсь библиотеками, дизайном и первыми впечатлениями. Во второй части мы реализуем принципы управления, которые были описаны в моей первой статье.


                Читать дальше →
              • DC/AC инвертор: принцип работы, схемотехника, встроенное ПО

                Импульсные преобразователи и силовая электроника в целом, всегда оставались чем-то сакральным для большинства любителей и профессионалов в области разработки электроники. В статье освещается пожалуй самая интересная тема в среде DIY-щиков и фанатов альтернативной энергетики — формирование синусоидального напряжения/тока из постоянного.

                Думаю многие из вас наверняка видели рекламу, либо читали статьи, где была фраза «чистый синус». Вот именно о нем и пойдет речь, но не о маркетинговой составляющей, а о исключительно технической реализации. Я постараюсь максимально понятно рассказать о самих принципах работы, о стандартных (и не очень) схемотехнических решениях и самое главное — напишем и разберем ПО для микроконтроллера STM32, которое и сформирует нам необходимые сигналы.

                Почему STM32? Да потому, что сейчас это самый популярный МК в СНГ: по ним много обучающей русскоязычной информации, есть куча примеров, а главное эти МК и средства отладки для них — очень дешевые. Скажу прямо — в коммерческом проекте я бы поставил только TMS320F28035 или подобный DSP из серии Piccolo от TI, но это уже совсем другая история.

                Важно одно — STM32 позволяет стабильно управлять простыми «бытовыми» силовыми преобразователями от которых не зависит судьба мира работа какой-нибудь АЭС или ЦОДа.



                Вот такую картину управляющих сигналов необходимо получить, чтобы превратить ток постоянный в переменный. И да — тут именно синус! Как в том фильме: «Видишь суслика? — Нет. — А он есть...»

                Интересно узнать каким образом формируется синус? Хочется узнать как все-таки качают нефть киловатты энергии? Тогда добро пожаловать под кат!
                Читать дальше →
              • Разработка ПО для DSP TMS320F28 motor control

                  В своей первой статье я обмолвился о данном семействе контроллеров, мне в лс написал не один десяток людей с вопросами о нем, хотя это и не являлось темой статьи. В гугл народ категорически не хотел идти, говоря об отсутствии информации. Я немного удивился и решил проверить — действительно на русском языке по семейству C2000 нет практически ничего (на фоне AVR, STM), а главное нет понятных стартовых гайдов. Информацию можно найти на английском языке, но опять же ее мало. Для меня это несколько удивительно, учитывая, что данному семейству лет уже не мало. Поэтому решено было в меру своих возможностей повлиять на ситуацию.

                  Кому эти контроллеры в принципе нужны… Вы хотите собрать себе сварочный инвертор? Источник бесперебойного питания? Выпрямитель для гальванической ванны? Частотник? Инвертор для альтернативной энергетики? Станок с ЧПУ? Если хотя бы один пункт про вас, то статья посвящается именно вам!

                  Остальным читателям тоже будет интересно узнать о «новом-старом» контроллере, зачем он нужен и как с ним работать. Данное семейство очень простое (сильно проще STM, LPC и прочих Cortex-ов), камни легко купить (на Али тоже есть), позволяют реализовать сверхнадежные промышленные решения, на их основе можно построить практически любую промышленную систему управления.

                  Вы уже решили, что данный контроллер ваша мечта и готовы ринуться в бой? Тогда покупаем за 17$ вот такую отладку F28027-LaunchPad:


                  Купили? Вот теперь можно и в бой. Если возник вопрос где купить «получше» и «подешевле», то идем в официальный магазин. Переходим сюда и видим ценник 17$. За эту сумму вы получите оригинальную отладочную плату и доставку курьером до двери. Я заказывал один раз в Китае на сдачу, вышло 16$ и это со скидкой и купоном, так еще и как «бонус» поход на почту. Поэтому рекомендую именно официалов. Поехали!
                  Читать дальше →
                • Бухгалтерский учет для программистов

                  Введение


                  Занимаюсь автоматизацией бухгалтерского учета 17 лет. После универа поработал как программист бухгалтерской программы. Выяснилось, что есть спрос на программистов этой программы. Поменял одну работу, вторую. Начал брать заказы на стороне. Выяснилось (или показалось), что выполнять заказы выгоднее, чем получать зарплату. Стал частным предпринимателем. Выяснилось (или опять показалось), что продавать программу выгоднее, чем программировать. Стал дилером. Оказалось, что выгоднее всего – подписка на обновления и обслуживание. Возможно, еще выгоднее сделать веб-сервис для онлайн-бухгалтерии…

                  В ходе работы приходилось нанимать программистов и обучать основам бухгалтерского учета. Когда обучал программистов бухучету, мне нравилось за час рассказать им всю базовую теорию. Приятно срывать покровы сложности и таинственности. Оказывается, курсы бухгалтеров никому не нужны. Нет такой науки. Разве что набор терминов, в которых путаются сами бухгалтера…
                  Читать дальше →
                • Электростатический очиститель воздуха своими руками. Часть 1 — принципы работы

                  В какой-то момент времени во мне воспылал энтузиазм к постройке бытового электростатического очистителя воздуха (электрофильтра). Удивительно, но мне не удалось в сети найти годных материалов по этой области что и подтолкнуло меня к написанию данной статьи.

                  В первой части предлагаю познакомиться с принципами работы этих устройств, а в следующей – построить полноценный очиститель своими руками.


                  На фото коронный разряд, используемый в электростатических очистителях воздуха
                  Читать дальше →
                • Моделирование — в массы

                    Современное программное и аппаратное обеспечение совершило настоящую революцию в работе инженеров-проектировщиков и дизайнеров. Проектирование с использованием моделирования несет с собой немало преимуществ, среди которых:

                    • Экономия времени и денег благодаря меньшему числу физических тестов;
                    • Возможность быстро выявлять лучшие решения еще на старте;
                    • свобода экспериментов по принципу «что если», особенно при создании продуктов для новых рынков.



                    Дальнейшее внедрение моделирования даст инженерам-проектировщикам еще больше преимуществ. Но технологические и кадровые проблемы, привычка действовать «по накатанной» не позволяют компаниям в полной мере раскрыть потенциал методики. Что же способно изменить ситуацию?
                    Читать дальше →
                  • Уравнение Пуассона и распределение Больцмана (часть 1)

                      В продолжение предыдущей статьи «Есть ли плазма в космосе?» я хотел бы в познавательных целях рассказать об уравнениях, которые применялись при выводе уравнения Дебая-Хюккеля. Это уравнение Пуассона и распределение Больцмана.

                      Уравнение Пуассона

                      Мы выяснили, что плазма квазинейтральна в равновесном состоянии и что под действием электрического поля от движущихся зарядов, заряженные частицы смещаются на дебаевскую длину и поле в пределах этой длины затухает. В электростатике взаимодействие заряженных частиц описывается кулоновским уравнением:

                      $F = k \frac{q_1 q_2}{r^{2}_{12}}$


                      где $q_1, q_2$ – величины взаимодействующих точечных зарядов, $r^{2}_{12}$ – квадрат расстояния между зарядами. Коэффициент k является константой. Если мы используем систему в электростатических единицах СГС, обозначаемых СГСЭq, то k = 1. Если используется система СИ, то $k = \frac{1}{4 \pi \epsilon \epsilon_{0}}$, где $\epsilon$ – диэлектрическая проницаемость среды, в которой расположены заряды, $\epsilon_0$ – электрическая постоянная, равная 8,86 ∙ $10^{-12} м^{-3} кг^{-1} c^4 F^2$.
                      Читать дальше →