Archiv der Kategorie: Basteleien

  1. SMD-Lötstation Teil 3

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    08.03.2017 von plaintron

    Im letzten Teil der Projektbeschreibung möchte ich den Arduino-Code für die Steuerung der Lötstation vorstellen. Standby-Funktion Vorher gibt es aber …
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  2. SMD-Lötstation Teil 2

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    25.02.2017 von plaintron

    Weiter geht es mit dem zweiten Teil meiner Projektbeschreibung. Inzwischen ist die Lötstation seit zwei Wochen im Einsatz und hat …
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  3. SMD-Lötstation für wenig Geld

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    17.02.2017 von plaintron

    Vor einiger Zeit habe ich einen Bauvorschlag für eine Micro-Lötstation mit Weller-Aktivspitzen vorgestellt (Typ RT für WRMS-Stationen). Die Lötspitze ist für etwa 40 Euro zu haben und es gibt sie in verschiedenen Ausführungen von ultraspitz (0,1 mm) bis zur Meißelform mit 1,5 mm Breite.

    Was diese Lötspitze so speziell macht, ist der Aufbau mit integrierten Heizelement einschließlich Temperaturfühler sowie die geringe Masse, was sie dank der 50 Watt Leistung sehr schnell aufheizen lässt. Am Ende befindet sich ein gewöhnlicher 3,5mm-Klinkenstecker mit drei Kontakten, an denen Masse, 12V und Messfühler angeschlossen sind. Im Prinzip lässt sich ein einfaches Klinke-Verlängerungskabel aufstecken und schon hat man einen fertigen Lötkolben in der Hand.

    Diese Konstruktion fand ich nicht besonders ergonomisch, deshalb habe ich mir aus einer Cinch-Kupplung und etwas Karbon-Rohr einen gut ausbalancierten und trotzdem leichten Griff gebaut. Das Silikon-Kabel ist 5mm dünn und sehr flexibel. Allerdings habe ich keine Bezugsquelle für das Kabel alleine gefunden und deshalb einen PT100-Temperatursensor mit ausreichender Kabellänge gekauft und in zwei Teile gestückelt, um den Sensor anderweitig verwenden zu können.

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  4. Magnetischer Platinenhalter

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    27.02.2016 von plaintron

    Wie macht Ihr das, wenn Ihr an einer Platine herumlöten wollt? Ob komplette oder teilweise Bestückung, auslöten von durchgesteckten oder oberflächenmontierten Bauteilen, Reparaturen – irgendwie muss die Platine stabil gehalten werden.

    drittehandBisher hatte ich so eine “Dritte Hand” im Einsatz, ein Stativ mit zwei Kokoklemmen. Das Teil ist aber einfach zu wackelig, wenn großere Platinen eingespannt sind oder ein Bauteil mit viel Kraftaufwand herausgehebelt werden soll.

    Weller hat eine stabilere Lösung im Angebot. Das ist ein Lötrahmen mit zwei Backen, die sich zusammenschieben und festklemmen lassen. Das Teil ist allerdings teuer und die Anwenderberichte sind eher durchwachsen.

    schraubstockFür kleinere Platinen tut es ein Mini-Schraubstock. Damit lässt sich auch mal ein Stecker an ein Kabel anlöten oder eine Litze verzinnen. Aber auch die Lösung ist nicht wirklich komfortabel, weil ich mit einer Hand die Platine oder den Stecker zwischen die Backen balancieren muss, um gleichzeitig mit der anderen Hand an der Spindel zu drehen.

    Dann gibt es noch diverse Lötrahmen mit Spannfedern. Die sind aber relativ leicht gebaut und ebenfalls unhandlich, in typischer China-Grabbeltisch-Qualität. Das ist auch nichts für mich.

    LR250M_04Vor einiger Zeit sind mir bei einem Hersteller von Reflow-Lötanlagen ein paar kleine Alu-Winkel mit eingepressten Magneten aufgefallen. Die lassen sich einfach auf eine Stahlplatte setzen, zusammenschieben und die Platine dazwischen einspannen. Also habe ich mir diese Winkel besorgt und damit gearbeitet. Das funktioniert im Prinzip nicht schlecht, aber die Magnete sind zu schwach, die Winkel zu klein und die Spannmöglichkeiten zu unflexibel.

    Deshalb habe ich mir überlegt, wie sich sowas perfektionieren ließe. Passende Alu-Winkel gibt es bei Fischer-Elektronik als Kühlkörper für Leistungsbauteile. Im Einzelhandel sind diese Winkel derzeit leider nur bwinkel-3deim großen “C” erhältlich. Größere Stückzahlen (ab 20) lassen sich direkt beim Hersteller beziehen. Um senkrecht oder waagerecht Platinen oder Stecker einspannen zu können, habe ich mir entsprechende Nuten in die Winkel gefräst. Auch die Oberkante ist angefräst, um größere Werkstücke, z.B. ein Gehäuse, halten zu können.

    Kräftige Magnete finden sich in großer Auswahl bei Ebay. Ich habe mich für Neodym-Ringmagnete 10x3mm entschieden. Die Haltekraft pro Magnet liegt bei ca. 1,5kg. Bei drei Magneten pro Winkel habe ich die beste Stabilität, wobei sich die Magnete trotzdem noch gut auf der Grundplatte verschieben lassen. Durch das Loch in der Mitte werden die Magnete vernietet.

    Als Basis habe ich mir 2mm Stahlblech auf 100x200mm zuschneiden lassen. Damit diese Platte nicht auf dem Arbeitstisch verrutschen kann, wird sie auf der Unterseite mit Neopren beklebt. Die Oberseite habe ich durch eine Folie aus PTFE-beschichtetem Glasgewebe mit Silikonkleber geschützt (Hightechflon). Das Zeug ist genial, weil es hitzebeständig und leicht zu reinigen ist.

    Und so sieht das fertige Gerät aus:

    LR2010-90_01

    Diesen Halter habe ich jetzt seit ca. 2 Wochen im Einsatz und benutze ihn wirklich ständig, selbst wenn ich nur mal schnell einen Draht verzinnen will. Er nimmt wenig Platz auf der Werkbank weg und ist so leicht zu bedienen, dass ich an Schraubstock und Krokoklemmengestell überhaupt nicht mehr denke.

    Weil die Einzelteile in kleinen Mengen kaum zu bekommen sind, habe ich gleich ein paar mehr gebaut. Wer einen haben will, kann den über mein Ebay-Profil bestellen oder mir hier eine Nachricht hinterlassen.

  5. Basteltipp: Micro-Lötstation mit Weller-Lötspitze

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    30.08.2015 von plaintron

    Für ultrafeine Lötarbeiten gibt es Weller-Lötspitzen bis hinunter zu 0,1mm Spitzenbreite. Die Lötsation dazu ist allerdings sehr teuer.

    Im Blog „Pluto’s Welt“ gibt es eine interessante Anleitung zum Bau einer Arduino-geregelten Lötsation für die RT-Spitzen von Weller, die bereits ein Heizelement und einen Temperatursensor enthalten.

    Diese Seite beschreibt eine günstige SMD Lötstation welche als Arduino Shield eines Arduino UNO aufgebaut ist. Es unterstützt die aktiven Lötspitzen der Weller RT Serie, welche bereits Heizelement und Temperatursensor integriert haben und über einen 3,5 mm Klinkenstecker angeschlossen werden. Mit einer entsprechenden Klinkenkupplung erhält man somit einen kompakten SMD Lötkolben (siehe Fotos unten) mit sehr schnellen Aufheizzeiten von wenigen Sekunden.

    SMD Lötstation für Weller-Lötspitzen

    http://www.martin-kumm.de/wiki/doku.php?id=Projects:SMD_Loetstation

  6. Schnelle Bastelei: Strippenhalter für Messleitungen

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    17.08.2015 von plaintron

    Halterungen für Messleitungen und andere Kabel gibt es in diversen Ausführungen: Extra professionell (und extra teuer) von Hirschmann mit verstellbaren Armen und Aluminium-Halterung, mittelgünstige Versionen aus Kunststoff oder auch komplett aus Alublech von Monacor.

    Die passende Größe für meinen Messplatz ist allerdings nicht dabei und schrecklich viel Geld für etwas ausgeben, an dem ich dann doch wieder rumsägen muss, wollte ich auch nicht.

    Also habe ich mir beim Elektriker meines Vertrauens ein Reststück von einem Verlegekanal abgestaubt. Das ist ein Kabelkanal mit Schlitzen für Leitungsabzweigungen in Schaltschränken.

    verlegekanal

    Die Breite des Kanal beträgt etwa 3 Zentimeter und die Abstände der Lamellen sind perfekt für Bananenstecker und BNC-Kabel. Die Finger sind flexibel und im vorderen Bereich etwas breiter, wodurch die Leitungen leicht aufzuhängen sind und nicht wieder herausrutschen können. Eine Seite des Kanals habe ich abgesägt und den Rest an die Wand gespaxt:

    strippenhalter

    Kosten: 0

    Nutzen: Unbezahlbar

    So mag ich das. Und praktischer als die starren Halterungen ist es außerdem.

     

    Weitere Ideen:

    Schneller Kabelhalter für diverse PC-Strippen bei KraytCrawler
    https://kraytcrawler.wordpress.com/2011/01/25/do-it-yourself-kabelhalter/

    Krawattenhalter als Kabelorganizer bei Kai
    https://pimok.wordpress.com/2015/05/20/krawattenhalter-goes-kabelhalter/

    Aktenklammern gegen Kabelsalat im Bürotipps-Blog
    https://buerotipps.wordpress.com/allzweckwunder-foldbackklammer/

     

    Wie löst Ihr das Strippenproblem? Ich freue mich auf Eure Ideen, hier oder in Eurem eigenen Blog.

  7. OLED-Pupillen mit Teensy 3.1

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    15.08.2015 von plaintron

    Im Adafruit-Blog erschien heute ein Bericht über ein interessantes Experiment: Wie kann ich möglichst realistisch ein Auge (also Iris und …
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  8. Displays mit Ferrofluid

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    14.08.2015 von plaintron

    Ferrofluid ist eine Mischung aus feinen Eisenpartikeln und einer Trägerflüssigkeit, meistens Öl. Wer sich für HiFi-Lautsprecher interessiert, kennt vielleicht Hochtöner …
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  9. Projektidee: Tochscreen-Labornetzteil

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    08.08.2015 von plaintron

    vamos_psu_kopf

    Es gibt ein paar Projekte, an denen kommt kaum ein Bastler vorbei. Das Labornetzteil gehört neben Funktionsgenerator, Belichter, Reflow-Ofen und einigem anderen Werkbank-Zubehör ganz oben auf die Bastel-Liste.

    Mein erstes geregeltes Netzteil habe ich in der Lehrzeit gebaut, mit einem 2N3055 als Linearregler und mit zwei schönen analogen Anzeigen. Mit 12V und maximal 1A hat es mir lange Zeit gute Dienste geleistet, wurde dann aber irgendwann durch ein chinenisches Schaltnetzteil mit 30V und 3A ersetzt.

    In letzter Zeit sind mir allerdings ein paar Bauteile in die Hände gefallen, die danach schreien, endlich wieder ein Netzteil zu entwerfen, und zwar eins, das die nächsten 20 Jahre für alle Anwendungen die passenden Features hat und in der Entwicklung und der täglichen Nutzung wirklich Spaß macht.

    Mein Arbeitsplatz ist zwar ziemlich breit, aber es fehlt an Tiefe. Also muss ein kompaktes Gehäuse her. Eine Steckdosenleiste, die ich vor einiger Zeit hauptsächlich wegen des interessanten Pultgehäuses gekauft habe, wird also geschlachtet und umfunktioniert.

    steckdosenleiste

    Damit für jede Anwendung die richtige Versorgung parat ist, habe ich zwei regelbare Ausgänge mit 28V und 3A eingeplant. Außerdem kommen noch zwei Festspannungen dazu, 12V und 5V bieten sich an. Zusätzlich hätte ich gerne USB-Anschlüsse, an denen ich schnell und ohne viel Gestöpsel Arduino-Boards versorgen kann.

    xl4016_obenIm chinesischen Gemischtwarenhandel ist mir ein Step-Down-Regler über den Weg gelaufen, der sich vom üblichen China-Schrott deutlich unterscheidet: Saubere Verarbeitung, sinnvoll entworfene Schaltung und wirklich die Leistung, die drauf steht. Er arbeitet mit dem Schaltregler XL4016 von XLSEMI, ein bei uns kaum erhältliches Teil, der mit nur 5 Pins einfach zu verwenden ist und beeindruckende Leistungswerte zu bieten hat.

    xl4016_hintenAn dem Schaltregler habe ich schon rumgelötet und das Poti für die Spannungseinstellung mit einer Steuerspannung aus einem D/A-Wandler verbunden. Das funktioniert sehr gut. Auf der Unterseite sieht man den XL4016 und eine doppelte Schottky-Diode. Normalerweise sitzt hier ein Kühlkörper. In meinem Fall soll der Schaltregler aber direkt auf dem Gehäuseboden befestigt werden und diesen zur Kühlung nutzen.

    Mit den anderen beiden Potis werden die Strombegrenzung und der Schwellenwert für die Überstromabschaltung eingestellt. Diese beiden Funktionen werde ich voraussichtlich nicht nutzen, und zwar aus folgendem Grund: Die Ausgangsspannung des Schaltreglers ist leicht wellig. Also muss ich mit Elkos glätten. Dann habe ich aber keine schnell veränderbare Spannung am Ausgang, weil die Elkos erst entladen müssen, wenn ich die Spannung reduziere. Mehr als 10µF sollten nicht parallel zu den Ausgangsbuchsen hängen.

    Die Lösung ist ein nachgeschalteter Linearregler, der sich auch um die Strombegrenzung kümmert. Ein gewöhnlicher LM317 bzw. dessen stärkere Brüder kommen hier nicht in Frage, da sie sich nicht bis auf 0 Volt herunterregeln lassen. Ich bräuchte dann also eine negative Referenzspannung und das ist mir zu viel Aufwand. Außerdem sollte die Drop-Out-Spannung, also der minimale Spannungsabfall zwischen Ausgang und Eingang des Regler, möglichst gering sein.

    Linear Technologies hat hier die Lösung in Form des LT3083. Das ist ein wirklich beeindruckender Regler, der zwar nicht billig ist, aber jede Menge Vorteile mitbringt, die ich demnächst noch genauer erläutern werde.

    lt3083

    Ebenfalls von LT kommt der A/D-Wandler LTC2945. Dieser Baustein ist ein kompletter Power-Monitor mit I2C-Bus, der nur einen Shunt braucht, um Strom- und Spannungwerte mit einer Genauigkeit von 12 Bit zu liefern.

    Einen D/A-Wandler brauche ich auch. Hier kommt ein LTC2633 zum Einsatz, der ebenfalls einen I2C-Bus hat. Kurz zur Erklärung, warum ich nicht die Analogpins des Controllers verwende: Ich möchte mit einem einzigen Controller für die gesamte Schaltung arbeiten (wahrscheinlich der erste Einsatz meines Teensy). Dieser soll von den Ausgangsspannungen galvanisch getrennt sein. Die beiden Ausgangsspannungen möchte ich auch symmetrisch verwenden können, also dürfen sie keine gemeinsame Masse haben. Das geht nur, wenn ich A/D- und D/A-Wandlung im jeweiligen Schaltkreis der Ausgangsspannung einbaue und das I2C-Signal dann über einen Isolator zum Controller führe. Diese galvanische Trennung übernimmt bei mir der ADuM1250 von Analog Devices, auch ein beeindruckendes IC, über das ich demnächst mehr schreiben möchte.

    display_vorneDer Teensy soll auch die zwei Touch-Displays verwalten. Ich möchte zwei 2,4-Zoll-Displays mit SPI verwenden und diese sowohl für die Anzeige der Ausgangswerte als auch für die gesamte Steuerung des Controllers verwenden.

    display_hintenDer Touch-Controller ist bereits auf dem Board montiert. Hier wird ein chinesischer Nachbau des Controllers ADS7845 von TI/Burr-Brown verwendet, ein XPT2046. Der Display-Controller ist ein ILI9341, für den es jede Menge gute Bibliotheken gibt. Ein Schacht für eine SDHC-Karte ist auch vorhanden. Darauf lassen sich Bitmaps und Fonts für die Dartellung speichern. Außerdem lassen sich darauf komplette Setups sichern, etwa bestimmte Spannung/Strom-Kombinationen.

    So weit mein kurzer Einblick in die Schaltungstechnik. Wenn ich mit dem Aufbau anfange gibt es mehr Details. Da es an Baustellen bei mir nicht mangelt, wird das wohl noch ein paar Monate dauern.

    Immerhin habe ich schon genaue Vorstellungen, wie das Labornetzteil aussehen soll. Auch bei diesem Projekt habe ich erst mal ein Modell in Sketchup erstellt:

    vamos_psu_012-7_exp

    Die Drehgeber für die Einstellung von Spannung und Strom haben eine eingebaute RGB-LED und eine transparente Achse. Das sieht nicht nur cool aus, sondern ist auch zur Anzeige des jeweiligen Modus praktisch. Der Encoder leuchtet blau während der Spannungseinstellung und rot bei der Wahl der Strombegrenzung.

    Dazu passen die beleuchteten Taster. Hier kommen kleine Metalltaster mit LED-Ring und 14mm Außendurchmesser in schwarz und chrom zum Einsatz.

    Was fehlt, sind passende Polklemmen. Hirschmann kommt optisch nicht in Frage, das China-Sortiment ist qualitativ einfach nicht so wie ich es möchte. Also bleibt mir nur, die Buchsen ebenfalls selbst zu bauen. Aber das ist eine andere Geschichte, von der zu anderer Zeit berichtet werden soll. 😉

  10. Bitmaps zu C-Arrays für Grafik-Displays

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    06.08.2015 von plaintron

    Die Ansteuerung von Zeichen-Displays ist relativ einfach: Der Code für das darzustellende Zeichen wird per Mikrocontroller an das Display gesendet, dort in Punkte umgerechnet und sofort angezeigt. Für die gängigen Display-Controller, etwa den HD44780, gibt es diverse Bibliotheken für PIC, STM32 oder AVR/Arduino, die diese Aufgabe erleichtern.

    Matrixanzeige220Matrixanzeige220“ by Xmms. Licensed under CC BY-SA 2.0 de via Wikimedia Commons.

    Bei Grafik-Displays gibt es nur Pixel. Um einen Buchstaben darzustellen ist ein Font notwendig. Bitmaps lassen sich ebenfalls darstellen, müssen aber in eine Bytefolge umgewandelt werden, die dann im passenden Format an das Display gesendet wird.

    Ganz viele Informationen und Anleitungen dazu gibt es im Blog „electronics lab“: http://www.electronics-lab.com/tag/glcd/

    Bei meiner Belichter-Steuerung habe ich damit ein wenig experimentiert und konnte mit etwas Bastelei diverse Schriftzüge und Grafiken auf dem Monochrom-Display mit 96×32 Pixeln von Pollin darstellen. Sogar Animationen sind möglich, wenn das Bild im RAM gecached, geändert und in schneller Folge auf das Display geschrieben wird. Allerdings habe ich das ohne GLCD programmiert, weil die Anpassung an das Display nicht richtig funktionierte.

    Mein Logo sieht als Monochrom-Bitmap so aus:

    plaintron_logo 001_exp

    Als C-Array kommt dann sowas dabei heraus:

    uint8_t bmp[] = {
      /* page 0 (lines 0-7) */  
      0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x80,0xc0,0xe0,0x70,0x30,0x38,0x18,0x98,0x80,0x0,0xff,
      0xff,0x0,0x80,0x98,0x98,0x38,0x30,0x70,0xe0,0xc0,0x80,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,
      /* page 1 (lines 8-15) */  
      0x0,0x0,0xf0,0xfc,0x1f,0x7,0x1,0xf8,0xf0,0x8f,0x7f,0xf0,0xcf,0xbf,0x78,0xe7,
      0xdf,0xd8,0xb7,0xb7,0xb7,0xb7,0xd8,0xde,0xe0,0x61,0x7,0x1f,0xfc,0xf0,0x0,0x0,
      /* page 2 (lines 16-23)*/    
      0x0,0x0,0xf,0x3f,0xf8,0xe0,0x87,0x1e,0x79,0xf7,0xef,0xee,0xdd,0xbb,0xb7,0xb6,
      0x76,0x6d,0x6d,0x6d,0x6d,0x6d,0x6d,0x76,0x16,0x87,0xe0,0xf8,0x3f,0xf,0x0,0x0,
      /* page 3 (lines 24-31) */  
      0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x1,0x3,0x7,0xe,0xc,0x1c,0x19,0x39,0x33,0x33,0x33,
      0x33,0x33,0x33,0x39,0x19,0x1c,0xc,0xe,0x7,0x3,0x1,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,
     };

     

    Die Auflösung beträgt 32×32 Pixel, wobei ein Byte immer eine senkrechte Reihe von 8 Pixeln darstellt.

    Im ersten Versuch habe ich dieses Bitmap-Array tatsächlich von Hand ausgerechnet. Einfacher geht es aber mit entsprechenden Tools.

    Ein Online-Konverter: http://manytools.org/hacker-tools/image-to-byte-array/

    Ein kleines Windows-Programm: http://www.hobbytronics.co.uk/bmp-lcd-converter

    In Verbindung mit einem Flash-Speicher ist es auch möglich, Bitmap-Dateien direkt auszulesen und zeilenweise an das Display zu senden.

    Fertige Bitmap-Fonts für Grafik-Displays gibt es ebenfalls. Die GLCD-Bibliothek bringt schon fertige Fonts mit.

    https://code.google.com/p/glcd-arduino/

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