Dimmen von Leuchtstoffröhren über DMX

Normale Leuchtstoffröhren lassen sich ja nicht dimmen. Hierfür gibt es spezielle Vorschaltgeräte, die meistens einen Steuereingang 0-10V haben (z.B. diese hier: http://www.methline.de/methline-p806h14s76-EVG-dimmbar-1-10V-fu.html).  Die Kopplung an den DMX-Bus ist mit einem Arduino und einem Levelshifter (z.B. wie hier beschrieben), einem 10 Volt fähigen DAC (MAX528) oder der fertigen Lösung von dmx4all (DMX 0-10V Interface) schnell erledigt.

Bye Bye Eagle – Welcome DesignSpark

Nach gefühlten 10 Jahren Layout mit Eagle nun der Wechsel zu DesignSpark.
Lange davor gedrückt, mich in dem Bereich noch auf ein neues Programm umzustellen, aber bereue es bislang nicht.

DesignSparkPCB-Sample

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Galvanische Trennung für AD Wandler

In dem Datenblatt zum SN6501 ist ein gutes Beispiel zur galvanischen Entkopplung eines AD-Wandlers von dem Microcontroller Bus.

Der SN6501 dient dabei mit einem Transformator zur Erzeugung der isolierten 5V und ein ISO1541 zur Entkopplung der I2C-Busleitungen.

 

 

Touch-Slider mit AT42QT2120

Der AT42QT2120 von Atmel bietet eine sehr einfache Möglichkeit einen linearen Schieberegler über ein Touchpad zu realisieren:

Bildschirmfoto 2015-03-07 um 14.35.03

Dabei ist nur das Layout für die vier Felder des Touchsensors zu beachten:

Bildschirmfoto 2015-03-07 um 14.37.35

Die Felder dürfen dabei recht groß werden (Länge eines Felds bis 20cm ohne nennenswerte Einschränkungen nutzbar).

S0-Messwerterfassung von Stromzählern

Neuere Stromzähler sind zum Teil mit einem Optokoppler ausgestattet, der für jede verbrauchte Wattstunde einen Impuls liefert (1000 Impulse = 1 kWh). Der Anschluss an einen Arduino gestaltet sich dem entsprechend einfach: D+ Ausgang des Zählers auf 5V legen und den D- Ausgang an einen digitalen Eingang des Arduino anschließen, dieser muss noch mit einem 4k7 Widerstand gegen Masse gezogen werden um ein klares Signal zu erhalten.


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INA219 Leistungssensor

Für die einfache Überwachung von Stromverbrauchern (Gleichstrom) eignet sich der INA219 hervorragend. Über I2C liefert dieser bis zu 15-Bit genaue Werte über die aktuelle Spannung, den Strom und die daraus berechnete Leistung.

Als externe Komponente ist neben dem obligatorischen Abblockkondensator nur noch der Shunt notwendig. Bis zu 16 Sensoren lassen sich gemeinsam an einem I2C-Bus betreiben: Zwei Adresseingänge, die an Vcc, Gnd, SDA oder SCL gelegt werden legen die Adresse des im kompakten SO-8 Gehäuse daherkommenden Chips fest:

Messwertaufnehmer für 4 Verbraucher mit jeweils bis zu 30A bei 12V, die über M6-Schrauben direkt an den Shunts befestigt werden

Als Shunt kommt die WSMS5515-Serie von Vishay Dale mit 500μΩ zum Einsatz, die bei 30A Last einen Spannungsabfall von 15mV liefern. Durch die Auflösung des INA219 kann diese Kombination Ströme von 1mA messen und die Leistung auf 20mW genau bei einem Maximum von 524W bestimmen.

Vom Prototyp zur Kleinserie

In den letzten Monaten wurde der Prototyp eines Universalladegeräts für Mobiltelefone mit Statusanzeige (nicht angeschlossen, lädt, geladen, Überlast) in einer Kleinserie für “The Electric Hotel” vervielfältigt:

Hier eine kleine Liste der Dinge, die bei der Serienfertigung zu beachten sind:

  • Ausreichend Rand um den Nutzen für den Bestückungsautomaten
  • Passermarken oder gegenüberliegende Bohrungen auf jeder Platine im Nutzen
  • Koordinaten aller Bausteine immer auf die Mitte des Gehäuses beziehen
  • Klare Kennzeichnung der Einheiten (mm, cm, inch, mil)
  • Gerberfiles des Nutzens, Drillfile, Stückliste und Koordinaten der Bauteile für den Bestücker bereitstellen
  • Eindeutige Beschriftung aller beigestellten Bauteile, bei kleinen Bauteilen (0805 und kleiner) durchaus 10% mehr bereitstellen, da der Automat auf dem Weg die Bauteile verlieren kann
  • Falls Bauteile nicht bestückt werden sollen, diese trotzdem in die Stückliste als “nicht zu bestücken” aufnehmen

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Platinenherstellung

Hier eine Anleitung, wie man mit ein wenig Chemie in kurzer Zeit hochwertige Platinen herstellen kann.

Layout erstellen

Das Layout wird mit EAGLE erstellt und gegen die eigenen Design-Regeln geprüft (Ausgehend von den pcb-pool Regeln: Minimale Leiterbreite 6 mil, minmaler Abstand 6 mil, Bohrungen mindestens 0,5mm):

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Neues Midi-Pult (Update 4)

Nachdem aus dem 120 RGB-LED Projekt ein wunderbares Leitsystem für die Nachrichtenmeisterei bei der Museumsnacht 2010 geworden ist (Video folgt noch), steht nun ein neues Projekt vor der Tür: Ein edles Midi-Pult mit 32 Fadern, 64 Drehencodern und den darin integrierten Tastern.

Zum Aufbau: das Pult ist in zwei Teile, jeweils 19-Zoll/5HE, aufgeteilt. Beide Hälften verfügen über eigenständige A/D-Wandler (MCP3208) für die 100mm Fader und Digital-Inputs (74HC165) für die Encoder und Taster. Diese geben Ihre Daten auf einen zentralen Bus, der von dem Microcontroller auf MIDI umgesetzt wird.

Bei der Wahl des Prozessors standen die üblichen Verdächtigen zur Auswahl (PIC, Atmel und MSP), es ist aber – trotz der anhaltenden Lieferengpässe bei Atmel – ein Atmega328 geworden. Nachdem die Software recht schnell auf dem Arduino lauffähig war, ging es an die Code-Optimierung. Sobald ein wenig mehr IO-Leistung gebraucht wird (für die Encoder werden insgesamt 256 Bit über den Bus geschoben), sollte auf digitalRead und digitalWrite verzichtet werden. Die Umstellung von digitalRead(10) auf ((PINB & 0x04) >>2) brachte Faktor 40, so dass nun auch schnelle Drehungen ohne Verlust von Schritten erfasst werden. Das war dann auch der Abschied von Arduino.App und der Beginn der Umstellung auf Eclipse-CDT, das auch unter MacOS eine gute Unterstützung der kompletten AVR-Suite bietet.

Da das Pult länger halten und angenehm zu bedienen sein sollte, kommen die edlen ALPS-Produkte zum Einsatz, die in Stückzahlen auch bezahlbar sind. Die Encoder stammen aus der Automotive Serie, sind staubdicht und auf 500.000 Zyklen ausgelegt.

Momentan sind die Platinen in der Produktion bei pcb-pool, die Frontplatte wird von Schaeffer-AG hergestellt.  Sobald es an den Zusammenbau geht, folgen weitere Bilder.

Update 1:

Mittlerweile gibt es die ersten Bilder von pcb-pool:

Jetzt bleibt nur zu hoffen, dass die Stencils für die richtige Seite angefertigt werden.

Schaeffer hat die Frontplatten bereits gefräst, da der Versand für den 01.10. geplant ist, müssten diese also zusammen mit den Platinen am Samstag in der Post sein.

Update 2:

Es wurde dann doch Montag, aber sowohl die Platinen als auch die Frontplatten waren heute in der Post. Da die Encoder erst am 18.10. geliefert werden, konnten die Frontplatten schon teilweise bestückt werden:

Morgen geht es, sofern die Zeit es zulässt an die Bestückung der Platinen:

Update 3:

Die SMD-Bestückung der kleinen Platinen ist erledigt, nur für die Wandlerplatinen reichte die Lötpaste dann doch nicht mehr. Am Wochenende wird das Gehäuse gesägt und der Aufbau getestet.

Update 4:

Das Gehäuse war dann recht schnell gesägt, die Bestückung erledigt, alle Stecker (68 Stück für die Flachbandkabel im Inneren) verpresst. Der erste Test verlieft fast gut, aber drei Lessons Learned gab es dann doch noch bei dem Projekt:

  • Niemals mit 100 nF X7R Abblockkondensatoren geizen
  • Einen A/D Wandler immer nur mit einer Taktfrequenz betreiben, die tatsächlich kleiner ist als die maximal zulässige (der Atmel war dann doch schneller als erwartet)
  • Traue niemals einem Datenstrom, der seriell übertragen wurde (es kann tatsächlich mal ein Byte fehlen)

Aber nun ist das Pult fertig und konnte erfolgreich am MOTU-828MK2 MIDI-Port betrieben werden, alle 160 Midi-Signale werden einwandfrei übermittelt, in dem zugehörigen Live-Set konnten allerdings auf Grund der Ableton-Einschränkung nur jeweils 128 gleichzeitig getestet werden.

Zum Abschluss noch ein paar Bilder vom fertigen Gerät:


MAX6966 10-Port Led Treiber

Auf der Suche nach einer Alternative zu der PIC Ansteuerung der RGB-LEDs fand ich bei Maxim den MAX6966, der einen schöne Lösung für die niedrigen Helligkeitsstufen bietet. Für alle Kanäle lässt  sich mit einem gesonderten 3-Bit Register die Konstantstromquelle in 8 Stufen zwischen 1.25 mA und 20 mA einstellen. Wenn ein Kanal einer RGB-Led hell leuchtet spielt die Auflösung der anderen beiden Kanäle ja keine große Rolle mehr.

Für den Hobbybastler ohne Lötstoppmaske leider nicht gut zu verarbeiten: Entweder im 16-poligen TQFN (0,5 mm Pinabstand) oder QSOP Gehäuse (0,635 mm Pinabstand). Zudem sind zwei Stromversorgungen einzuplanen: Einmal die 3,3 Volt Logiklevel und eine zweite für die LEDs (sollte mindestens 1 Volt über der Vorwärtsspannung liegen). Bei meinen bevorzugten Cree CLV1A-FKB LEDs also mindestens 4,2 Volt.

Da die Ausgänge aber auch parallel geschaltet werden können, sind auch 50 mA LEDs (wie z.B. OVSTRGBBCR8 v0n Optek) direkt ansteuerbar.