Diverse elektronikkprosjekter på gang

[CoolBeer]

En ting til, er det samme prgogrammet du bruker til å lage designet på printene?

 

Nei, det er Eagle, også gratis i bruk, dog med noen få begrensninger(maks 80x110mm størrelse, to lag osv.). Finnes i både Windows, Linux og Mac versjon. Den kan være litt knot å begynne med pga ett noe uintuitivt brukergrensesnitt, men man lærer fort hvordan det fungerer.

 

Og enn så lenge så har jeg fri tilgang til materiell og etseutstyr for å lage printer. kjekt å gå skole

Ooooh, *misunnelig*!

 

EDIT:

En liten ting til, jeg ser du bruker UV-lys og noe parpir for å lagr printene, hvordan fungerer dette? Her sitter vi nemmlig å tenger med tusj på printen, er man litt utså på hånden og det er tett mellom banene så sliter man jo litt...

Jeg bruker printplater med ett positiv fotosensitivt(uv) belegg over kobberet, egentlig skal man jo bruke transparent når man belyser, men det funker like greit med vanlig papir, dog med mye lengere belysningstid.

Positiv vil si at det som belyses etses vekk, dermed skriver jeg rett og slett ut en speilvendt utgave av kretsen, legger blekksiden mot kobbersiden av kortet, dette er litt viktig, man ser kanskje ikke på ett papirark som veldig tykt, men det har utrolig mye å si på kvaliteten på belysningen(og det faktum at har man skrevet ut speilvendt så blir det krøll hvis man legger den feil vei )

 

Dette må så framkalles, jeg bruker kaustisk-soda blandet i vann(10g på en liter), for så å bli etset på vanlig måte.

 

-

Kolbjørn

Endret 13. april 2010 av CoolBeer

[Puke Nukem]

En liten ting til, jeg ser du bruker UV-lys og noe parpir for å lagr printene, hvordan fungerer dette? Her sitter vi nemmlig å tenger med tusj på printen, er man litt utså på hånden og det er tett mellom banene så sliter man jo litt...

 

 

 

 

 

 

Eagle ja, da er det bare å sette i gang

 

 

EDIT: Eagle ligger jo i oakkebrønnen til ubuntu

Endret 13. april 2010 av 900i

[CoolBeer]

Her står det litt mere i detalj om fotoprint og slikt, det er også derifra jeg handler(handlet, har enda ikke brukt opp førstekjøpet mitt ) printkortene mine.

[Puke Nukem]

Så, hvisjeg har forstått dette rett, så legges mønstret på kortet(et spessielt kort beregnet for dette?), man setter lys på, og så etses kortet?

 

Jeg vil aldri få så fine printer som det du har med en tusj og skumetsing

Endret 13. april 2010 av 900i

[CoolBeer]

Så, hvisjeg har forstått dette rett, så legges mønstret på kortet(et spessielt kort beregnet for dette?), man setter lys på, og så etses kortet?

Jeg vil aldri få så fine printer som det du har med en tusj og skumetsing

Ja, kopperet har ett belegg som reagerer med ultrafiolett lys, ved framkalling fjerner man den delen av belegget som ble belyst, belegget tåler etsevesken(jernklorid el.) slik at bare kobberet som ikke har belegg på seg blir tatt bort. Fotobelagte printplater er vel den metoden som er enklest å bruke på hobby-basis, eneste er at fotobelagte printplater er mye dyrere enn ikke belagte, pris på 510x570x1.5mm, 35micron kopper, enkelsidig, Uten foto: 264kr, Med foto: 616kr.

 

Det er flere metoder å lage printort på, endel bruker "press-n-peal"-metoden. Den går ut på at man skriver ut mønsteret med en laserskriver på ett glossy ark(dette fordi at laserpulveret ikke skal feste seg for hardt i papiret), legger mønsteret mot kopperet for så å bruke et strykjern for å feste pulveret til kopperet. Så rives papiret av ved hjelp av vann, så laserpulveret(som nå har festet seg til kopperet) sitter igjen. Det er vist enkelte merker lasertoner som er bedre enn andre, har ikke prøvd denne metoden selv, men den er vistnok alt ifra enkel til vanskelig, avhengig av hvor heldig du er med laser-merke og modell. Den kan og være billigere da man ikke trenger foto-printplater.

 

Har også sett enkelte som tar fram dremelen og manuelt fjerner kopper, er vel greit hvis designet er simpelt, hadde vel ikke orket å prøve no slikt på et større prosjekt.

 

-

Kolbjørn

[Puke Nukem]

Ja, jeg må nok kanskje kjøpe inn litt fotoprint da

 

Men nok om det!

 

Jeg har prøvd meg litt på Eagle, det gikk egentlig ganske greit til jeg skulle plassere komponentene og begynne å finne veier til banene, bel bare rot

[CoolBeer]

Jeg har prøvd meg litt på Eagle, det gikk egentlig ganske greit til jeg skulle plassere komponentene og begynne å finne veier til banene, bel bare rot

Jau, det skjer fort det der... Det hjelper å bruke "ratsnest" kommandoen ofte, gjerne etter hver gang du flytter en komponent. En annen ting som er greit er "DRC"(Design Rule Check), der kan man sette opp visse regler, foreksempel minimumsavstand mellom baner, banetykkelse og avstand imellom pads.

Dette er det jeg som regel setter opp:

Clearance:
Alt på "different signals" : Så høyt som mulig, men bruker å havne ned i 0.5-0.6mm etterhvert, avhengig av kort.

Restring:
Pads Top/Bottom Min: ca. 0.75mm, justeres etterhvert.

Ellers kan du trykke på "change the grid settings", over menyen, der kan du sette enheter til mm, men ikke gjør dette på skjemaet, kun på selve kortet, eagle har en tendens til å knote det til på skjemaet(kan få problemer med å koble komponentene til linjene).

 

Er veldig greit å finne seg et helt enkelt skjema å legge i begynnelsen, det man trenger er erfaring og det er litt vanskelig å bare lese seg til. Når jeg ser på mine tidligere prosjekter er det så jeg gremmes over bruken/sløsingen av printplass, og jeg merker selv at jeg finner løsninger på ruting lettere enn i begynnelsen. Men som sagt, Eagle kan fort være litt utfordrene i begynnelsen, men det er bare å stå på, ting bruker som regel å gå seg til.

[Puke Nukem]

Nei, dette går ikke! Blir to som jeg ikke får noen vei uansett... Selv ikke auto klarer det...

 

 

EDIT: NÅ fikk jeg det til, nå er det bare å lure inne noen ledninger til spenningstilførsel...

Endret 13. april 2010 av 900i

[CoolBeer]

Jeg hadde lyst til å ta en gjennomgang av de forskjellige bitene en strømforsyning består av, dette mest for min egen del men også for å dele litt av det jeg har klart å grave opp av informasjon om temaet.

 

Vi kan begynne med å sette de forskjellige delene i "svarte bokser":

 

Her har vi også satt navn på delene og disse vil bli forklart litt etterhvert, jeg skal ta for meg transformatoren i denne posten.

 

Transformatoren

"En transformator transformerer!" - Gammelt jungelordtak.

 

En transformator tar en spenning og transformerer den opp eller ned til en annen spenning sagt på en enkel måte, hvordan er litt mer spennende.

Det er to sider av en transformator, primær og sekundær; Primærsiden er der nettspenningen kommer inn(230v, 50Hz) og sekundærsiden er der, jepp, man tar ut enten lavere eller høyere spenning. Nå skal det sies at for vanlige hjemmeprodukter er det relativt sjelden at nettspenningen transformeres opp.

 

Før vi går videre skal jeg forklare litt om nettspenningen(230v 50Hz), så jeg har laget et bilde som ville vært tilsvarende det man ville sett på et oscilloskop hvis man plugget det i veggen:

 

Oisann, her er det noen som sikkert tenker at CoolBeer virkelig har tatt seg noen kalde øl for mye, men fortvil ikke, det vi ser nå er at en vanlig "230v" gjerne ikke er 230v, vi måler faktisk +-325v vekslende 50ganger per sekund(Hz). Hvordan kan så dette være 230volt? Jo, når vi sier at vi har 230v i stikkontakten, så mener vi 230v RMS(Root Mean Square), hvis vi multipliserer RMS verdien vi har med kvadratroten av 2(1.414) finner vi ut at fra 0 til topp/bunn er det riktig som vi ser på bildet, 325.22v og 650v(!) topp til topp. (For mere informasjon om hvordan RMS virkelig fungerer, Wikipedia!)

 

Før vi går videre, hvordan ser en trafo ut da? Vel... Det finnes flere typer trafoer, de mest vanlige er EI og ringkjerne. EI er vel enda mest vanlig men ringkjerne blir mer og mer populære pga noe mindre tap, høyere effektivitet, lavere vekt og mindre stråling, de er dog noe dyrere enn EI transformatorer. Her er ett bilde av tre av mine transformatorer, alle EI type forøvrig:

 

Så over til hvordan det virker!

Hvis man kobler primærsiden til strømnettet vil det dannes ett magnetfelt i takt med den vekslende spenningen, dette magnetfeltet vil virke inn på sekundærsiden og indusere en spenning der, hvor stor sekundærspenning man får kan kalkuleres etter hvor mange vindinger sekundær har iforhold til primær, er forholdet 1:1 så vil man i en ideell transformator få ut samme spenning som på primærsiden. Jeg sier ideell siden det alltid vil være noe tap i transformatoren som regel i form av varme. Har man færre vindinger på sekundær, vil man få en lavere spenning og har man flere får man en høyere spenning enn på primærsiden.

 

Hvor mange vindinger det er på en vanlig transformator skal jeg ikke gå inn på, det er litt over mitt hode for øyeblikket, men primærsiden må ha ett visst minimum, har man to vindinger på primær vil det rett og slett gå for mye strøm(lav resistans) og du vil mest sansynlig trekke en sikring i skapet. Her står det mye om transformatorer og hvordan det egentlig henger sammen.

 

Så, når vi har fått tak i en transformator som er stemplet 9v og 10VA, hvor mye spenning kan vi forvente oss, og hva er egentlig VA?

En transformator gir ut vekselspenning og akkurat som nettspenningen er den målt i RMS, derfor vil en 9v transformator gi oss 9*1.414, +-12.7v, som sett her:

 

Hva er så VA? VA står for Volt-Ampere og det er Volt multiplisert med Ampere, så en 9v - 10VA transformator vil kunne gi oss 10va dividert med 9 = 1.11A. Men spenning multiplisert med Strøm skal da gi Watt? Ikke tilfellet med AC, der kan man få faseforskyvninger som gjør at spenning og strøm ikke er på topp samtidig, et meget forvirrende og frustrerende konsept som vi ikke skal forske på her. Det er tilstrekkelig å si at VA er ett effektmål på linje med Watt, der Watt brukes for likespenning brukes VA for vekselspenning.

 

Hvor mye strøm vil en transformator trekke av stikkontakten? Vil vi ha 1.11A inn i transformatoren når vi har 1.11A ut av den?

Nei, strømmen inn i transformatoren vil også være bestemt av primær:sekundær forholdet, så først må vi finne det: 230/9 = 25.6. Så kan vi regne oss fram til hvor mye strøm det kommer til å gå inn å primær: 1.11/25.6 = 0.043A = 43mA. Man kan kanskje tenke at det var ikke stort, men dette er ved 230v, så gitt en ideell transformator er det teknisk sett like mye punch i 230v/43mA som i 9v/1.11A.

 

Nå skal det sies at en ekte transformator kommer til å variere endel i spenningen på primærsiden, en ting er at 230v ikke nødvendigvis er 230v, den kan variere opp til +-10%, som gir oss 207 til 253v og fortsatt er alt som det skal være. Dette vil selvsagt også slå ut på sekundærsiden og vil kunne gi oss 8.1 til 9.9v, dette kan bli et problem hvis vi ikke er obs på det. Så må vi også ta i betraktning at en transformator gjerne gir ut høyere spenning enn spesifisert når lasten er liten/ingen, spesifisert spenning er gjerne gitt ved full last. Jeg målte min 9v/1.2A trafo til 10.78vAC ved 232vAC i veggen, dette uten last. Uten å gå nøyere inn på temaet så er det verdt å være obs på at spenninger kan variere litt og fortsatt være innafor normalen.

 

 

Det var vel det jeg hadde å si om transformatoren, i neste del skal jeg ta for meg likeretteren, vi har nå +-12.7v(9vAC) ut av transformatoren vår samt noe bedre forståelse om hvordan ting fungerer, jeg beklager om det ble noe rotete(jeg synes iallefall det), og det er bare å komme med spørsmål om det skulle være noe uklart, så kan jeg enten prøve å svare eller gi en link som jeg synes gir en bedre forklaring.

 

-

Kolbjørn

[Puke Nukem]

God forklart i alle fall

 

Og så må du huske på at det er flere måter man kan likerette på...

[CoolBeer]

God forklart i alle fall

Og så må du huske på at det er flere måter man kan likerette på...

Takktakk.

Blir å konsentrere meg om diode likeretting, tar de vanligste typene der, tror jeg holder meg unna rør, 3fase og andre eksotiske marsvin

[CoolBeer]

Har begynt et prosjekt jeg har tenkt på lenge, fikk noen deler idag som gjorde at jeg koblet opp en prototyp på et hullkort. Det skal bli en timer til uv-belysningsboksen min, så jeg slipper å manuelt ta tiden. Hjertet blir basert på en ATtiny13 fra Atmel, denne driver 2 x MM74HC595, samme type som på viftekontrolleren; Disse er satt i oppgave å drive ett 4 siffer 7segment display av typen klokke. Mine første forsøk blir nok en slags post(power on self test), der jeg lyser opp ett og ett tall hver for seg, dette blir mer eller mindre kun et kode-prosjekt ettersom det ikke blir så mye mere komplisert enn nåværende krets, utenom en transistorkrets for å slå av/på uv-lyset.

 

-

Kolbjørn

 

Bilde:

[CoolBeer]

Da har jeg fått kodet litt på morgenkvisten og bortsett fra noen optimistiske koblinger og antakelser var det egentlig plankekjøring, eneste som nå kan bli ett problem er at jeg bruker litt over 400bytes for å vise tall, en ATtiny13 har totalt 1024bytes flash, så jeg har nesten brukt halve kapasiteten bare på dette; Kan bli spennende å se om jeg får plass til all koden

 

-

Kolbjørn

 

[Stefanus]

Fin den strømforsynings guide-tingen. Ser frem til neste kapittel

[Dr_VingTor]

Da har jeg fått kodet litt på morgenkvisten og bortsett fra noen optimistiske koblinger og antakelser var det egentlig plankekjøring, eneste som nå kan bli ett problem er at jeg bruker litt over 400bytes for å vise tall, en ATtiny13 har totalt 1024bytes flash, så jeg har nesten brukt halve kapasiteten bare på dette; Kan bli spennende å se om jeg får plass til all koden

 

Post gjerne koden din også, sikkert noen kløppere på mikrokontroller programmering her som kan hjelpe med å redusere kode størrelsen også...

 

Btw: synes denne tråden er veldig bra. Har noen ideer på nye prosjekter jeg også, blant annet en ny viftestyring til PC. Den forrige funker greit nok (link under), men kan vell trykt si at den aldri ble helt optimal, men så var det mitt første ordentlige elektronikk prosjekt også da. Lært mye siden den gang... Trur jeg skal prøve å gjøre ferdig prosjektet jeg har hatt liggende lengst før jeg begynner på noe nytt (Audio DAC baser på PCM1792). Poster sikkert en tråd på den når jeg nærmer meg slutten (noe som kan ta en stund , for mange jern i ilden...)

[CoolBeer]

Post gjerne koden din også, sikkert noen kløppere på mikrokontroller programmering her som kan hjelpe med å redusere kode størrelsen også...

Uffe, skal den stygge koden min i offentlig skue

Blir å laste opp viftekontroller-kilden om ikke lenge, kan om ikke annet brukes som et eksempel på hvordan man IKKE skal gjøre det

Får hive opp den andre koden når den begynner å stabilisere seg litt(er veldig mye rewrites ute å går akkurat nå).

 

Trur jeg skal prøve å gjøre ferdig prosjektet jeg har hatt liggende lengst før jeg begynner på noe nytt (Audio DAC baser på PCM1792). Poster sikkert en tråd på den når jeg nærmer meg slutten (noe som kan ta en stund , for mange jern i ilden...)

Hehe, kjenner til det der med for mange jern i ilden(som du sikkert har lagt merke til). Leste igjennom tråden om viftekontrolleren din, det første jeg la merke til var at du hadde gått for SMD komponenter, det er vel noe jeg ikke har tenkt å bevege meg innpå med mindre jeg må eller føler meg veldig eventyrlysten Ellers må jeg si at som førsteprosjekt så imponerte det. Blir spennende å se hva du koker isammen nå, er morsomt å lese om andres prosjekter synes jeg.

 

Har koblet om 7segment kretsen min til en ATtiny24, kom til å tenke på at jeg må ha pinner til tre brytere, tid-opp tid-ned og start/stop, dette gikk ikke på ATtiny13 som jeg brukte, da tre av pinnene var display, to var VCC og GND, en var Reset og da har vi to pinner igjen, en i manko altså.

Ellers har jeg fått tinyen til å telle oppover, ca en gang i sekundet(bommer med ca 1 sekund per tiende minutt) og neste prosjekt med den blir å koble opp en ekstern kjeramisk oscillator.

 

-

Kolbjørn

[CoolBeer]

Da var tidspunktet kommet for del 2 av strømforsyningen.

 

Likeretteren

Hvis vi husker tilbake til transformatoren så hadde vi ved slutten der et signal som så ca slik ut:

 

Signalet, eller spenningen om du vil, er på hele +-12.7v vekselspenning(AC, alternating current), forøvrig 50Hz(vekslinger per sekund). For et apparat som forventer likespenning(DC, direct current) er AC generelt en dårlig dag på jobben, noen kretser kan også få problemer med å holde den magiske røyken inne. Dette må vi gjøre noe med, men hvordan?

 

Jeg introduserer dioden:

(Ja jeg vet, halvledere på pledd, statisk elektrisistet og slikt.)

 

En diode har to ledere, anoden og katoden, katoden er den siden jeg liker å kalle den "negative" og er den pilen peker mot. Hvis spenningen er positiv på anoden vil dioden slippe strøm igjennom seg, er derimot spenningen på katoden positiv vil dioden sperre; Dette er dog ikke helt sant, hvis spenningen på katoden blir større(mer spennende?) enn "breakdown"-spenningen til dioden vil den også lede, da gjerne begge retninger og den magiske røyken vil slippe ut. Det finnes dioder som er laget for å operere i breakdown, dette er zener dioder og de brukes endel til spenningsregulering, vi vil se nærmere på de når vi kommer til det punktet.

Ett annet fenomen er at det vil legge seg en spenning på 0.6-0.7v over dioden, faktisk så vil ikke dioden lede "rett" vei med mindre spenningen er over denne verdien.

 

Så, hvis vi setter en diode i serie med spenningen vår(12.7v/50Hz) vil kretsen se noe slikt ut:(100 Ohm last, bare for å slutte kretsen uten å kortslutte den)

 

Hvis vi måler spenningen over lastmotstanden vil den se noe slikt ut:

 

Her ser vi at vi har kun positiv spenning, dog ikke det jeg vil kalle et godt resultat ut av en strømforsyning, men vi er ett stykke på veien iallefall. Vi har i realiteten fortsatt 50Hz, bare at det er positive pulser istedet for en sinuskurve. Vi kan også observere at vi har mistet ca. 0.8v ifra våre 12.7, dette er tapt i dioden og er noe vi må kalkulere med når vi likeretter på denne måten.

Er dette en god måte å likerette en vekselspenning? Veeel, egentlig ikke, den kan gå til nød, hvis du bare har en diode og er desperat, det finnes bedre metoder.

 

Og her kommer en bedre metode, likeretterbroen:

 

Fra å bruke en diode går vi til å bruke hele 4, hvordan vil da spenningen over lastmotstanden vår se ut her?

 

Oisann, vi har doblet effektiviteten vår! Fra å ha 50 pulser i sekundet har vi nå 100, dette vil hjelpe betraktelig når vi skal begynne å filtrere spenningen vår i neste kapittel.

Her er to bilder som viser de individuelle diodene i aksjon, de vil være i motfase til hverandre(kommer ikke godt fram på bildene) og resultatet vil være pulser som bildet over:

 

 

Som det kan ses av bildet vil to og to dioder slutte kretsen, dette fører også til at vi mister dobbelt så mye spenning over diodene som ved enkelt-diode kretsen, i dette tilfellet havner vi på rakt over 11v etter likeretting. Vi har nå noe vi kan jobbe vidre med i neste kapittel der vi skal filtrere spenningen, eller gjevne den ut om du vil.

 

Men først, en annen måte å likerette på:

 

Hva er så dette? Vel, hvis man har en transformator med noe som kalles en sentertapp, dvs en leder inn i midten av vindingene, eller en med to sekundærvindinger koblet i serie, kan man likerette effektivt med bare to dioder. Dette har dog sine ulemper, man er avhengig av dobbelt så mange vindinger på sekundærsiden av transformatoren og dette vil naturlig nok gjøre den større. En mulig fordel med denne typen likeretting er mindre tap over diodene siden bare en og en leder, ikke to som i broen.

 

Transformatorer med sentertapp kan også brukes til å levere en positiv og en negativ likerettet spenning, man lar sentertappen være jord og tar ut positiv og negativ fra broen, jeg kan vise ett eksempel på en slik kobling, ignorer resten av kretsen, den er nødvendigvis ikke ment som ferdig produkt:

(OUT-2 er jord, OUT-3 er positiv og OUT-1 er negative spenninger)

 

Håper dette var opplysende og ikke for forvirrende, kom gjerne med spørsmål om det er noe som er uklart, eventuelt totalt feil.

 

-

Kolbjørn

[CoolBeer]

Har vært litt borte fra elektronikkens verden en liten stund nå, men tenkte jeg skulle oppdatere ettersom postmannen var snill med meg idag.

 

 

Her er et voltmeter som skal i fronten på strømforsyninga jeg driver å lager, jeg fikk også 10 sikringer på 500mA, riktignok fra en annen kilde.

 

Ellers så har jeg endelig fått knotet sammen viftekontrolleren og smekka den inn i kabinettet, driver å planlegger en ny, basert på samme printplate, bare med annet frontpanel.

Kommer snarlig med neste kapittel om strømforsyninga, har kobla opp foreløpig krets på ett hullkort, så det blir bilder og full fest.

 

-

Kolbjørn

[CoolBeer]

Holder på å lage hull til voltmeteret i boksen jeg skal bruke, er ca 5mm tykk aluminium, så det tar sin tid, iallefall når verktøyene tilgjengelig er bor og dremel-kappeskiver. Har bare litt igjen nå, siste finpussen før det glir inn. Tar litt ekstra tid fordi jeg må ta pauser, dremel-kopien jeg bruker til formålet blir utrolig varm, så varm at det er ubehagelig å holde i den og da er det greit å ta en pause mens den kjøler ned. Mesteparten av hullet er laget med bor, de skarpe kantene filt ned med dremelen.

 

Skal bli fint å få hullet ferdig, får on-off-bryteren som skal stå ved siden av voltmeteret en av disse dagene og det hadde vært fint om jeg kunne hoppe rett på boring av hull og montering.

 

-

Kolbjørn

 

[CoolBeer]

Da var det tid for en oppdatering til, har fått nevnte bryter ovenfor, og er selvfølgelig ikke ferdig med å montere voltmeteret... Jaja, får vel legge litt mere arbeid i det Bryteren er også herlig stor, midt i blinken for det visuelle jeg er ute etter.

 

Fikk også 100 nye uv-lysdioder, begynte en konvertering for å få en motstand på hver lysdioderekke(3stk), har i mange tilfeller vært noe entusiastisk med loddebolten, noe som resulterte i svidde dioder. Svidde enda flere under loddingen for å fjerne de ødelagte diodene, har nå fått satt inn nye og har i den prosessen klart å svi 6 av de gamle diodene, så disse må byttes Hadde jeg hatt egen bedrift hadde jeg vel vært konkurs for flere dioder siden, iallefall under budsjett

 

En annen ting jeg skal er å file ned hodene på uv-lysdiodene; Dette for å spre lyset bedre og få en jevnere belysning, dette vil også hjelpe det faktum at jeg blander to forskjellige diodetyper.

 

-

Kolbjørn