Ensimmäinen aamu sarastevalon kanssa

Huomenta!

Ensimmäinen aamu takana, kun sarastevalon testikytkentä on wpid-img_20141223_101819.jpgtoiminnassa. Herätys oli kieltämättä normaalia helpompi sarastevalon kanssa, mutta yhden aamun kokemuksella ei ihan hirveästi voi viellä sanoa tarkasti vaikutusta.

Aikaisemmasta kokemuksesta kuitenkin voin sanoa, että idea on toimiva! Jos sinulla ei ole muuten kokemusta niin mieti miten helppoa on kesäaamuna herätä auringon valoon.

 

Seinässä katon rajassa on kummallakin puolella huonetta 2.5m “valkoista” ledi nauhaa. Testi kytkennässä on käytössä vain toisen puolen nauha. Nauhan valinnassa tärkeimmät asiat olivat kirkkaus ja wpid-img_20141220_155657.jpghinta. Kompromissi näiden suhteen on suhteellisen hyvin onnistunut, mutta seuraava nauha on lämmintä valkoista, eikä “pelkkää” valkoista niin kuin tämä nauha. Nykyinen nauha on ihan liian kylmän väristä, niin kuin edellisessä kirjoituksessa mainitsin. (Kuva viellä valehtelee lisää, valo ei sinistä kuitenkaan ole. Kuvassa on eri testikytkentä, mutta nauha on sama.)

Seuraava vaihe on tehdä koodi loppuun ja väkerrellä piirilevy eaglella ja tilata se. Jonkinlainen kotelokin pitäis sitä ennen päättää. Onneksi joulun aikaan on aikaa tälläisellekin.

Minulla on ollut aikaisemmin ollut  denver merkkinen sarastevalo, mutta en ollut tyytyväinen siihen. En löytänyt netistä täsmälleen samaa, mutta löysin erimerkkisen, mutta ulkoisesti täysin samanlaisen valon.

En voi todellakaan suositella denver/audiosonic sarastevaloa, se on vaikea käyttöinen, näytön sininen taustavalo on aivan liian kirkas, sisuskalut näyttävät halpaakin halvemmalta, vaarallisilta suorastaan ja lisäksi yksi 40w lamppu ei ihan hirveästi ainakaan minuun vaikuta. Aukaisin denverin valon, koska halusin himmentää näyttöä vaihtamalla isompi vastus näytön ledille, mutta heitin valon menemään SER-jätteeseen,  kun näin valon sisuskalut, mielenkiinnosta kokeilin kuitenkin vastuksen vaihtamista ensin ja onnistuihan se.

Vaikeakäyttöinen herätyskello

Miltä kuulostaisi herätyskello, jonka herätysaika asetetaan  binäärikoodilla ja jonka kellonaika tarkistetaan kytkemällä kello USB-piuhalla kiinni tietokoneeseen?IMG_20141221_224506 Ei kovin käyttäjäystävälliseltä? Sellaisen kuitenkin rakensin 😉 Herätyskin toimii yhdellä ainoalla punaisella ledillä.

Fiksuimmat ovat ehkä jo pelkän kuvan perusteella tajunneet, että kyseessä on vielä vaiheessa oleva projekti. Valmistumassa on siis sarastevalo. Tämän hetken ohjaimena toimii arduino micro ja kellona TINY-RTC.  Herätysaika  tai siis sarasteaika asetetaan taustalla näkyvällä reikälevyllä olevilla DIP-kytkimillä. Valmiissa sarastevalossa on toki paljon helpompi tapa asettaa herätys.

TINY-RTC moduulissa on rtc-kello(DS1307), eeprom-muistia(AT24C32) ja paikka lämpötila anturille (DS18B20). Muistia en luultavasti käytä, kun lopullinen tarkoitus on tehdä koko paketti omalle piirilevylle. Lämpötila-anturikin taitaa jäädä käyttämättä, vaikka sekin olisi aika helppo tapaus.

Minulla on muistakin RTC-moduleita, jotka on tilattu halvalla DX.com:ista. Tosin niitten osalta näyttää tilanne siltä, että ne eivät toimi luotettavasti.

A7D-kytkimillä saa asetettua aika monta tilaa, jotka eivät ole sallittuja kellonaikoja. Pitää kehittää jotain järkevää tai järetöntä niille asetuksille. Periaatteessa käänteinenkin sarastevalo olisi kiva, ts. illalla valot sammuisivat hiljalleen.

Tarkoituksena olisi ohjata ledinauhaa katonrajassa, nauha on jo seinällä, mutta se on niin kylmää valoa, että se menee vaihtoon tai mahdollisesti rinnalle tulee toinen lämpimämpää valoa antava nauha. Mahdollisesti myös piilotan nauhan jonkinlaisen listan avulla, mutta katsotaan sitä jossain vaiheessa.

 

Edit: Kuulema oikea termi mahtaa olla sarastusvalo, mutta milloinkapa minä olisiin puhunut täysin oikeilla termeillä?

 

 

 

 

MP1405 5V 1A Litium-akkulaturi (&melkein sinistä savua)

Kuvassa on negatiivisella puollela oleva abiko liitin (plussa puolelta leikelty jo pois tässä vaiheessa.

Köyhän ei näköjään todellakaan kannata ostaa halpaaa. Vain hyvä tuuri ja (terve) epäluulo Kiinasta tilattuihin tuotteisiin pelasti räjähtäneeltä/ylikuumenneelta/palaneelta litiuim-ioni kennolta.  Kuvassa näkyy paristokotelon kytkentä negatiiviselta puolelta ja samanlainen abiko-liitin oli myös positiivisessa päässä. Äkkiä ajatellen ja katsottuna, ei mitään ongelmaa ja liitin näyttää olevan poissa akun tieltä, mutta todellisuudessa liittimessä piilee pahan hasardin riski.

Reikä ei ole iso, mutta kun se on oikessa paikassa, se on vaarallinen.

Todellisuudessa nimittäin liittimen reuna painuu pariston ohuen suojamuovin lävitse. 18650-kennoissa negatiivinen napa jatkuu koko kennon matkan sinne ihan plus navan viereen asti ja mitäs tapahtuu, kun abikon toinen pää on kiinni plussassa ja toinen miinuksessa? Suhteellisen lyhyen ajan kuluttua kenno sanoo POKS!!!! Onneksi tällä kertaa päästiin vain melkein palaneilla sormenpäillä. Oli meinaan jo melkoisen kuuma kenno noin 10s  jälkeen.  Täydellisessä oikosulussa kenno ei ollut, koska kennossa on suojapiiri, jonka toiminta tuli myös testattua. Yritin mitata kennosta oikosulkuvirtaa, mutta sain tulokseksi vain pyöreän nollan. Tai sitten allekirjoittanut ei osaa käyttää yleismittaria. Pyöreä nolla jäi vaivaamaan ja uusinta mittaus antoi aika erilaiset tuloskset. Mittariin paukahti lukema 12A ja mittarin piipitys ilmoitti, että nyt ollaan liian kovissa luvuissa mittarin kannalta. En mittilöinyt sen enempää vaan laitoin kiltisti kennon takaisin muovikoteloonsa odottamaan käyttöä.

MP1405 Moduli lataamassa li-ion akkua.

Ja sitten voisi mennä siihen itse aiheeseen mistä oli tarkoitus tarinoida. Tilasin dealextremen eroopan varastosta itselleni muun rojun mukana li-ion kennoille tarkoitetun laturi modulin MP1405. Maksimi virta on noin 1A. Virtaa voidaan säätää yhden vastuksen arvoa muuttamalla. Sinällään maksimivirta on “mahdoton”, koska virta otetaan micro-usb:n kautta ja normaali usb-liitäntää saa periaatteessa kuormittaa maksimissaan 500mA virralla

Modulissa “pääosassa” on merkinnällä TP4056 oleva kiinan ihme latauspiiri. “Sivuosissa”  FS8205A N-mosfet  ja DW01A suojapiiri. En itse pysty testaamaan tällä hetkellä modulia juurikaan, mutta Julian Ilett on omalla yuotube kanavallaan testannut modulin ja todennut sen toimivaksi. Itse tarkistin modulia sen verran, että tarkistin mihin jännitteeseen asti moduuli lataa kennon ja lataus virran.

Litium-ioni akut ovat suhteellisen tarkkoja ladattavia. Niiden lataus alkaa vakiovirralla, joka asetetaan kennon mukaan. Kennon latautuessa sen jännite hiljalleen nousee ja siinä vaiheessa, kun jännite on noussut yleisemmin 4.2V vaihtuu lataus vakiojännitteeseen ja latausvirta alkaa laskemaan. Akku on täynnä, kun latausvirta on laskenut riittävästi.

Tinailin modulin paskaan paristotelineeseen kiinni. Johdot ovat ihan liian pienet jopa 1A virralle, mutta alun perin telineessä olevat johdot olivan viellä heikommat!! luultavasti alkuperäiset johdot olisivat olleet kahdella 18650 kennolla helposti normaali kuormituksellakin käräytettävissä. Usb piuha kiinni ja erittäin kirkas vihreä ledi syttyy. Kenno paikoilleen ja punainen latauksen merkkivalo syttyy niin kuin pitääkin. Nopea mittaus ja kyllä moduli todellakin antaa 1A virtaa kennolle ja jännite oli 4.05v. Hetken päästä samat mittaukset ja virta on enää 700mA ja jännite 4.2V eli toimii ihan niin kuin pitääkin! Latauksen loppuminen on viellä muutaman testauksen päässä, koska tähän mennessä kaikki lataukset ovat keskeytyneet siihen, että olen mitannut latausvirran ja kennon jännite on ollut niin korkealla, että latauksen katkeamisen jälkeen lataus ei ala uudestaan. Noh pitää rakennella jossain vaiheessa kytkentä, jossa voi mitata koko ajan virran, tältä illalta se saa jäädä.

 

Omron A7D-206-1 pushwheel & 74hc165

Pientä testausta uusimpaan projektiin.

 

Testailin projektia varten omronin pushwheel-kytkintä. Mukava pieniOmron A7D BCD-koodia sylkevä laatikko.  “Julkisivussa” siis numeronäyttö ja kaksi nappia, joilla voi valita numeron ja sama numero tulee binäärikoodina ulos pinneistä.  Common pinniin laitetaan joko maa tai muu sopiva jännite, muihin pinneihin laitetaan sopiva ylös/alavetovastus. (Itse käytän yleensä 10 kOhm.) Tämän jälkeen pinneistä on luettavissa binääri muodossa mikä numero on asetetuna kytkimeen.

 

A7D:t koekytkentälevyllä
A7D:t koekytkentälevyllä. En tehnt koko kytkentää vaan neljännen kytkimen sijaan ko. 74165 pinnit on kytketty nollaan.

Omaan projektiin on tulossa neljä noita kytkimiä.  Periaatteessa valitussa mikrokontrollerissa on riittävästi pinnejä lukea suoraan kaikki tarvittavat 16 pinniä kytkimistä, mutta parempi valinta monessa mielessä on kuitenkin käyttää PISO- siirtorekisteriä (rinnakkain sisään, sarjassa ulos.)

Tällä kertaa valinta osui 74HC165 piiriin. Se on 8-bittinen ja helposti ketjutettavissa oleva siirtorekisteri.  Piirtelin eaglella kytkennän ja rakentelin koekytkennän koekytkentälevylle74165 Kytkentä. Clk, (clock)inh(ibit), serdata ja *pl/ss (paraller load/serial shift) mevevät kaaviossa arduinolle, mutta itse kytkennässä INH-linja on suoraan maahan kytkettynä.

 

Koodi lukee A7D lukemia (vrt aikaisempaa kuva)

En alkanut itse kirjoittamaan koodia arduinolle testiä varten, vaan lainasin Jordanin blogista koodia, pienin lähinnä kosmeettisin muutoksin.

 

Tämä siis toimivaksi todettu. Projekti jatkuu näillä. Projektin vaiheita ja lopputulos tulee tänne siinä vaiheessa, kun on jotain julkaistavaa.

Loppuun viellä videon pätkää kytkimen toiminnasta. Kytkentä on tehty vain esittelemään kytkimen toimintaa ja siinä on virranrajoitusvastus, koekytkentälevy, neljä lediä, kytkin ja virtalähde.

 

Omron A7D data sheet

74hc165 data sheet

Kovalevyn moottori encoderina.

Näin youtubessa videon

Päätin tehdä samanlaisen, mutta kokeilla onnistunko tekemään vastaavan ilman mikrokontrolleria eli siis pelkästään käyttäen operaatiovahvistimia yms.

Tämäkin on väkerretty jo aikaa sitten, mutta “julkaistu” vasta nyt.

IMG_20141210_235310

Pääosassa tässä värkkäyksessä on kolme  LM324N operaatiovahvistin piiriä ja vanhasta kovalevystä irroitettu moottori. Luulin aluksi moottorin olevan askelmoottori, mutta ei se sellainen ole, se on ns. spindle moottori eli periaatteessa kolmivaihevirta moottori. Moottoriin menee neljä piuhaa, kolme vaihetta ja yksi nolla. Mittailemalla resistansseja otin selville mikä on mikin. Kolmen piuhan välillä on kaksinkertainen vastus verrattuna “nolla” piuhaan. Oletettavasti moottori on käämitty tähti-kytkentään, jolloin vaiheiden välistä mitattu ohmi määrä menee kahden käämin läpi. Nollan ja vaiheen välistä mitattuna nähdään vain yhden käämin vastus. Nämämä samat pätevät myös isommissa moottoreissa. Kovalevyn moottori toimii suhteellisen pienellä jännitteellä (3-5v), yllättävää kyllä en saanut moottoria rikki testatessani sitä, vaikka syötin 12v jännitteen moottorille. En siis tiennyt, että moottori toimii pienemmällä jännitteellä ja oletin automaattisesti, moottorin toimivan 12 voltilla. Käämeistä löytyy noin seitsemän ohmia kahden vaiheen välillä ja noin 3,5ohmia vaiheen ja nollan välillä. Viidellä voltilla käämistä kulkee  läpi noin 1,4A ja 12V jännitteellä noin 3,4A virta. uuups.

Käänteisesti moottori toimii kolmivaihe generaatorina ja sitä kautta saa suhteellisen helposti ohjauksen ledeille.  Moottoria pyörittämällä saa aikaiseksi varsin pienen jännitteen, mutta yllätävän hyvin onnistui vahvistaa signaali.  Oikeastaan vaikeutena on pyörittää moottoria riittävän hitaasti, yhdellä moottorin pyöräytyksellä ledirulla pyörähtää neljä kertaa.

Piirtelin piirikaavion “ledirulla:sta” (ja myös piirilevyn ).  Kytkennässä käytetään invertoivaa kytkentää ja vahvistusta voi säätää trimmereillä joka kanavalta erikseen. Vastuksilla r1 ja r2 tehdään kytkentään maataso, kolmella oparilla vahvistetaan moottorista tuleva sini-aalto ja kuudella komparaattoriksi kytketyllä operaatiovahvistimellä ohjataan kuutta lediä.

Wikipediassa on varsin hyvä kuva kolmivaihevirrasta. Kytkennän avulla saadaan jokaisesta positiivisesta ja negatiivisesta huipusta ledi syttymään.

Kytkentä "piilopuolelta"
Kytkennästä tuli melkoinen “matokasa”.

En omista oskilloskooppia, joten en ole voinut mitata tarkasti minkälaisia jännitteitä piirissä liikkuu, mutta isoja ne eivät ole koska maatason molemmilla puolilla olevat trimmereillä säädettävät komparaattorien vertailujänniteet ovat yleismittarilla mitattuna alle sata millivolttia maatason kummallakin puolella.

 

Mitään hyötyä kytkennästä ei oikeastaan ole, mutta tulipahan moinen tehtyä, jos moista joskus tarvitsee.

Periaatteessa kytkennästä puuttuu viellä ääni verrattuna videoon mistä sain idean, mutta omasta mielestä tavoite on jo täynnä tästä kytkennästä.

 

 

LED-cube

Jei!! Ensimmäinen rakentelu artikkeli! Kuutio itsessän rakennettu jo aika päivää sitten, mutta ajatusta näistä nettisivuista ei viellä silloin ollut.

Arduino UNO
UNO ja kuution piuhat.

Ostin itselleni jossain vaiheessa Arduino UNO:n.  Arduinon mukana tulleen aloituspaketin kytkennät oli nopeasti käyty lävitse ja päätin väkertää jotain omasta päästä.

 

Ledien ohjaukseen valikoitui, melkeinpä sattumalta TLC9516N-piiri. Varsin helppo käyttöinen piiri, yhdellä vastuksella säädetään ledeille menevä virta ja lisäksi tarvitaan neljä piuhaa ohjaukseen. TLC5916 on sink tyyppinen jolloin ledien positiiviseen jalkaan tuodaan jännite ja negatiivista puolta katkotaan piirillä. (TLC5916 datasheet)

Positiivinen puoli hoidetaan tässä tapauksessa suoraan arduinolla. Asia toimii näinkin, mutta se aiheuttaa huomioon otettavaa koodiin. Arduinon pinnit eivät kestä kovinkaan montaa kymmentä milliamppeeria virtaa, joten liian monta lediä ei voi olla yhtäaikaa päällä. Asia olisi helposti korjattavissa muutamalla transistorilla, mutta rakennus vaiheessa ei ollut niitä käytettävissä “matkalabrassa”.

4X4X4 led-kuutio
4X4X4 led-kuutio

Kuutio on siis 4X4X4 kokoinen ja toteutettu punaisilla ledeillä.  “Jalustana” on reikälevy. Ledien juottamisen avuksi tein laudasta sapluunan ts. porasin 4×4 reikää sopivan pienellä terällä. Sapluunasta ei harmi kyllä ole kuvaa.  Sapluuna helpotti juottamista merkittävästi, en tosin kylläkään edes harkinnut juottamista ilman sapluunaa.

 

 

Ohjelma on tehty Arduinon omalla IDEllä ja se saattaa ilmestyä tänne jossain vaiheessa tänne, samoin kuin piirikaavio.

Ledit on kytketty kuutioon tasoina ja pylväinä.  Vaaka suunnassa olevia tasoja on neljä kappaletta päällekkäin ja jokaisessa on 4×4=16 lediä. Vastaavasti pystyjä on 16kappaletta ja jokaisessa on neljä lediä.  yhteenäs siis 64 lediä. Jokaiseen tasoon voidaan kytkeä positiivinen jännite suoraan Arduinon pinnistä ja jokaiseen pystyyn voidaan kytkeä maa TCL5916 piirin avulla, Näin voidaan ohjata jokaista yksittäistä lediä kuutiossa tai mitkä tahansa ledit samassa tasossa tai pystyssä. Samaan aikaan päällä olevia ledejä haluttaessa täytyy yksittäisiä ledejä vilkuttaa sen verran vauhdillä, että silmät eivät huomaa vilkettä vaan luulevat ledien olevan koko ajan päällä.

 

Edit: Piirikaavio

ledcube