Czujnik metanu/gazu ziemnego/propanu prosto i całkowicie bez mikrokontrolera

 

bezpośredni link do "jutuba"

zapasowy mirror z możliwością pobrania

 

zapasowy mirror

 

 

 zapasowy mirror

 

Mamy w domu taką bardzo pilną potrzebę dodania zabezpieczeń w okolicach gazówki w kuchni, a moduł „andrutinowy” zawierający na maleńkiej płyteczce czujnik katalityczny MQ-4 z potencjometrem i komparatorem na LM393 i tak dostałem w prezencie od znajomka, więc se własny alarmik zrobiłem. 

Taka płyteczka „doandrutinowa” normalnie w handlu kosztuje od 10 do 15 złotych (czyli 2 do 3 razy taniej od samego czujnika MQ-4, jeśli by go ktoś chciał zakupić odrębnie i samodzielnie dodać komparator scalony czy jakiś klasyczny przerzutnik Schmitta). Czujnik ma wbudowaną grzałkę 33-omową / 750 mW (przy 5V będzie to „żarło” sto kilkadziesiąt miliamperów). Zasilacz prosty liniowy na 7812 i 7805 dorobiłem. Karmienie z gotowego fabrycznego impulsowego „wtyczkowca” od „Creative” (15.3 V / 1.6A). Odwracanie stanów logicznych na potrzeby alarmowania zrobiłem na dwóch bramkach NAND (dokładnie na 74HCT00). Spięcie "zusammen do kupy" obu wejść bramki NAND przekształca ją w bramkę NOT, czyli w inwerter. Układ sterowania/przełączania na miniaturowym bezgłośnym hermetycznym kontaktronie z cewką „pięciusetkilkunastoomową” o apetycie na poziomie 8 ... 9 mA, który wylutowałem ze starego (rok 1998) modemu na szynę ISA (podobne współczesne modele kontaktronów na tym całym naszym „Allegrze” kosztują w granicach 4 ... 5 złotych za sztukę). Syrena na buzzerku 3-24V z tonem ciągłym (buzzer oczywiście z wbudowanym fabrycznie generatorem), tranzystorze BC238 z przełącznika dmuchawy od „Poloneza” i dawnej klasycznej jednobarwnej wolno migającej diodzie LED przy nieco zwiększonym (do 14 woltów) zasilaniu jest w stanie produkować sygnał dwutonowy/modulowany o intensywności wprost nieznośnej dla uszu (= można sobie nawet chwilowo/trwale porazić słuch). Gdyby syrena nie chciała ładnie modulować dwutonowo, to na minusie zasilania (między płytką ze stabilizatorami a płytką z czujnikiem właściwym) będzie trzeba założyć jakiś dławik o indukcyjności przynajmniej 10 mikrohenrów. W moim przypadku było to konieczne (na pierścieniowym rdzeniu ferrytowym o liczbie AL = 1500 nawinąłem trzy zwoje, ale oczywiście nieco większa liczba zwojów byłaby jeszcze lepsza). Jeśli nie masz dławika o wystarczającej odporności "amperażowej", to taki słabszy "watowo" dławik możesz również zamontować na linii 12V (także między płytką ze stabilizatorami a płytką z czujnikiem właściwym).

Czujnik wymaga wstępnego wygrzania przez czas nie krótszy niż 48 godzin, choć w „internetach” powiadają, że podobno już nawet kilkanaście minut wystarczy. Należy go również chronić przed nadmiernymi pozaznamionowymi i zbyt długotrwałymi stężeniami gazów palnych i innych działających agresywnie substancji chemicznych typu silikon czy chlorowodór. Trwałość gwarantowana przez producenta to przynajmniej 10 lat. Sensorek niniejszy powinien reagować na stężenie metanu/gazu ziemnego o wartości 300 ppm w ciągu maksymalnie około minuty. Potencjometrem ustalamy próg zadziałania dla linii DO (= Digital Output). Należy to zrobić z wyczuciem, aby czujnik nie reagował nadmiernie na silnie skoncentrowaną parę wodną w powietrzu, z którą w kuchni czy łazience przecież bardzo łatwo się zetknąć (lepiej więc obniżyć próg zadziałania/czułość i nie mieć fałszywych alarmów z powodu np. wygotowującego się przez naszą gapowatość czajnika). 

Korzystałem głównie z zasobów szufladowych i wylutów czy elektrośmieci, więc koszt całego projektu w moim przypadku nie przekroczył 10 złotych (w sklepie stacjonarnym dokupiłem jedynie dwie płytki uniwersalne i migającą diodę LED). Podobna gotowa fabryczna kupna „czujka” zasilana wprost z sieci oraz w obudowie do zamontowania naściennego to koszt przynajmniej około 50 złotych (cena razem z przesyłką), jednak nie byłoby radochy z samodzielnego konstruowania, eksperymentowania, obudowywania oraz samoedukowania się. 

Zasilacz wtyczkowy i stabilizatory zamierzam wpierdzielić do wnętrza okapu kuchennego „Ciarko” (i z niego pozyskać energię), a czujka właściwa znajdzie się na ścianie obok. Mam już także przygotowaną przelotową/śródkablową oprawkę na bezpiecznik topikowy 200 ... 300 mA. 

UWAGA!!! UKŁAD NIECERTYFIKOWANY I CAŁKOWICIE HOBBYSTYCZNY!!! NIE POWINIEN BYĆ WYKORZYSTYWANY DO ZASTOSOWAŃ PROFESJONALNYCH I NEWRALGICZNYCH!!! ZASILACZ WTYCZKOWY HERMETYCZNY Z ZABEZPIECZENIAMI BEZWZGLĘDNIE KONIECZNY!!! DODANIE BEZPIECZNIKA ABSOLUTNIE NIEZBĘDNE!!! WSZYSTKO ROBISZ NA WŁASNĄ ODPOWIEDZIALNOŚĆ!!! POKAŻ TOTO ELEKTRYKOWI Z UPRAWNIENIAMI!!!

 

Kilka zdjątek:

 

  

 

 

 

Powyższe pięć zdjątek jako zapasowy mirror (w paczuszce *.rar)

materiały dodatkowe

 

 

Dla dociekliwych jeszcze coś takiego:

 

 zapasowy mirror

 

 

 

Oraz orientacyjna pomoc kalibracyjna dla działaczy chcących skorzystać z wyjścia analogowego:

 

 zapasowy mirror

 

 

A na koniec MATERIAŁ BEZWZGLĘDNIE OBOWIĄZKOWY, czyli podobny projekt z dokładnie podanymi miejscami montażu dla różnych gazów wybuchowych, wyspecyfikowaniem szybkości powstawania stężeń itd. itp. : https://disk.yandex.com/i/hj8kyJrat47U_Q

 

Gaz ziemny to metan, więc trochę lżejszy od powietrza, więc optymalną wysokością, na której powinien być zainstalowany czujnik, byłoby jakieś 30 cm od sufitu. Propan jest trochę cięższy od powietrza, więc można zainstalować kilkadziesiąt centymetrów od podłogi. Tlenek węgla ma ciężar właściwy zbliżony do powietrza, więc czujnik (np. MQ7) powinien być mniej więcej w połowie wysokości ściany. 

 

Ustalenia punktu progowego dokonujemy potencjometrem wbudowanym w moduł I W OBECNOŚCI DOCELOWEGO ALARMOWEGO STĘŻENIA GAZU, NA KTÓRY CZUJKA MA REAGOWAĆ. Proszę również unikać zabaw z butano-propanem (gazem do zapalniczek), gdyż na butan sensor MQ-4 reaguje nieproporcjonalnie nadmiernie/przesadnie w porównaniu z umiarkowaną odpowiedzią na metan/gaz ziemny.
 

 

A tak już wygląda w gotowej obudowie po jakimś tam sterowniku kotła:

 

zapasowy mirror

 

 

Działa bez zarzutu, reaguje na nawet niewielkie stężenia gazu ziemnego. Para wodna nie wzbudza fałszywego alarmu, opary ze smażonych kotletów też nie. Dodałem także wyłącznik.


Kalibrację zrobiłem tak oto:

1. Na dwie minuty odkręciłem gaz (z jednego kurka).

2. Dałem czujnik na wysokość około 2 metrów (tuż nad kuchenką) i potencjometrem ustawiłem tak, aby się odezwał (i tak już "na odezwaniu" pozostał).

3. Odłączyłem zasilanie (= żeby hałas nie wkurzał), skręciłem obudowę i zawiesiłem czujnik na ścianie obok wyciągu (wiem, wiem ---> jeszcze wyżej byłoby jeszcze lepiej, bo metan jest trochę lżejszy od powietrza).

4. Poczekałem pół godziny, aż się kuchnia bardzo porządnie przewietrzy.

5. W międzyczasie dowaliłem na minusie zasilania (między płytką ze stabilizatorami a płytką z czujnikiem właściwym) dławik 10 mikrohenrów ---> w moim przypadku było to konieczne, bo syrena nie zawsze prawidłowo modulowała dwutonowo ---> zależy toto między innymi od długości kabli i ich ułożenia ---> na pierścieniowym rdzeniu ferrytowym o liczbie AL = 1500 nawinąłem trzy zwoje, ale oczywiście nieco większa liczba zwojów byłaby jeszcze lepsza; jeśli nie mamy dławika o wystarczającej odporności "amperażowej", to taki słabszy "watowo" dławik możemy również zamontować na linii 12V (także między płytką ze stabilizatorami a płytką z czujnikiem właściwym).

6. Włączyłem zasilanie i działa bezproblemowo. 

 

 

Życzę wszystkim miłego gazowania :) 

 

Metan jest bliżej niż Ci się może zdawać :)

Marcin Perliński

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Próbnik kwarców, generator kwarcowy, generator LC, a nawet przyrządzik do pomiaru indukcyjności

Proste, ale bardzo wszechstronne: uniwersalny tester kwarców/generator kwarcowy/”partyzancki” generator sygnałowy LC według konceptu Macieja Bartkowiaka („Praktyczny Elektronik” 11/1996), tutu akurat by Marcin Perliński zdrutowane 

 

 

Śmiga z kwarcami fundamentalnymi/overtonowymi od 3 do kilkudziesięciu megaherców, zasilanie 12V (stabilizowane), pobór prądu w moim egzemplarzu od 9 do 26 miliamperów, na (nieobowiązkowym/dodatkowym) wyjściu pomiarowym podaje od 600 do 700 miliwoltów peak-peak. Jako generator LC (= zamiast kwarcu wsadzamy cewkę i przyjmujemy pojemność rezonansową na poziomie 140 ... 150 pF) powinien bez problemu osiągać przynajmniej jakieś 90 MHz. 

Przetestowałem pomyślnie również z dwunóżkowym rezonatorem piezoceramicznym 6 MHz. Najniższe coś, co tym zmierzyłem, miało 3 MHz (z 6 kwarców „wysokich” 5 oscylowało równiuteńko, a jeden jakoś podejrzanie pływał między 2.8 a 3.2 MHz; kwarce 1 i 2 MHz nie „poszły” wcale; nie udało mi się także wzbudzić rezonatorów piezoceramicznych 455 i 560 kHz, choć twórca tego układu wspomniał, że u niego „śmigało” już od 100 kHz), a najwyższą testowaną przeze mnie częstotliwością było 27.145 MHz (ze współczesnego chińskiego kwarcu fundamentalnego). 

Można zbudować również w wersji podstawowej bez wyjścia pomiarowego (nie montujemy wtedy T2 i T3 oraz towarzyszących im oporników R4, R5 i R6, a także kondensatora C3), dzięki czemu sam fakt zaświecenia się diody LED będzie oznaczał kwarc sprawny (lub raczej sprawny), jednakże nie będziemy mieli już możliwości łatwego sprawdzenia rzeczywistej częstotliwości i realnej fundamentalności/overtonowości rezonatora czy obejrzenia przebiegu sinusoidalnego na ekranie oscyloskopu. Wersję uproszczoną/podstawową można wykonać dosłownie z elektronicznego złomu (wystarczy dowolny w miarę współczesny „tranzystor NPN typu tranzystor” z hFE w okolicach 200 oraz garść drobnicy, do wydłubania np. ze starego telewizora). Za BC547B wrzuciłem 2N3904 (z pinoutem U-EBC, hFE tutu akurat około 190), za BF245B dałem 2SK104 (także z pinoutem U-GSD). Rezystora 51k nie miałem, więc zapakowałem 68k (bo 2SK104 i tak przecież otwiera dren nawet minimalnie niżej niż BF245B - jest to JFET, który parametrowo jedną „nogą” stoi po stronie BF245A, a drugą już w okolicach BF245B). 

Wyjście pomiarowe podłączyłem do mojej własnego wystrugu sześciocyfrowej f-miarki (bazuje na Attiny2313, kwarcu 20 MHz oraz wyświetlaczu LED ze wspólną anodą i koncepcie „chodzącym” do 10 MHz, znalezionym na stronie danyk.cz, przedwzmacniacz/formator prostokąta z poziomami TTL jest znacznie ulepszonym forkiem jabelowskiego zestawu J-260, a dzielnik przez 10 zrobiłem na scalaku SMD 74HC4017, do którego zwykłą transformatorówką przylutowałem dosłownie 6 drucików). Napięcia „radiowe” zmierzyłem własnego wyrobu podwajaczową sondą wielkiej częstotliwości według koncepcji kolegi Andrzeja Janeczka (SP5AHT) oraz w oparciu o samodzielnie sporządzony nomogram przeliczający (siłą rzeczy nieliniowy) pomiar napięcia DC ze zwykłego groszowego multimetru na w miarę rzeczywiste wartości peak-peak. Układ zabezpieczyłem przed odwrotnym podłączeniem biegunów zasilania instalując diodę prostowniczą 1N4007 na wejściu plusa zasilania (do układu próbnika kwarców dociera więc realnie około 11.3 V). 

Osoby chcące wykorzystać niniejszy układ jako miernik indukcyjności powinny sporządzić sobie odpowiedni nomogram kalibrowany wielopunktowo (konceptowo/matematycznie można wykorzystać również tę publikację).

W (moim zdaniem) bardzo potrzebnej paczuszce *.rar, znajdziesz oryginalny artykuł Pana Bartkowiaka, dokumentację sondy w.cz. (wraz z moim nomogramem) oraz f-miarki wraz przedwzmacniaczem/formatorem prostokąta z poziomami TTL i dzielnikiem przez 10 (pracującym/przetestowanym do niemalże 45 MHz), a także filmik, zdjęcia, wzory, niektóre noty aplikacyjne. 

 

Link: 

https://disk.yandex.com/d/F34j3JEOIGbLbA

 

Życzę wszystkim miłego testowania! 

 

Marcin Perliński (SP6MAJ), Dzierżoniów, 2021

 

 

 

 

 

 

 

Termometr elektroniczny LED, usprytniony, według koncepcji użytkownika Zlodey z rosyjskiego forum vrtp.ru

Termometr elektroniczny LED, usprytniony,
według koncepcji użytkownika Zlodey
z rosyjskiego forum vrtp.ru (2014),
niniejsze wykonanie: Marcin Perliński (SP6MAJ), Dzierżoniów 2021  

 

zapasowy mirror z możliwością pobrania filmiku

 

Się nasz kuchenny hitlerowski alkoholowy termometr zaokienny firmy Fehrmann-Optik Zittau po ponad 85 latach działania trochę rozkalibrował, bo pokazuje już prawie 3 stopnie więcej i ciągle trzeba sobie w głowie toto trochę poodejmować, aby się skapnąć, jaka jest rzeczywista temperatura zewnętrzna, więc postanowiłem termometr elektroniczny zewnętrzny bezułamkowy, wielgachnocyfrowy, ładnie świecący, ale po ślepiach nocą nic a nic nie rażący oraz z gniazdka sieciowego na wieki wieków amen działający wykonać. Dodatkową motywacją był fakt, że Moja Mama do odczytania temperatury z tego starego adolfowca musiała każdorazowo sięgać po okulary.

Mikrokontroler Attiny2313 plus podstawka zwykła (nieprecyzyjna), czujnik temperatury DS18B20 (pinout U-MASA-DATA-PLUS), kwarc 4 MHz (tzw. niski), dwa kondziory ceramiczne 22 pF (można zapakować także 15 pF lub 18 pF), 8 oporników 470 Ω (już nawet 0.125 wata wystarczy),
1 opornik 10 kΩ, 1 opornik 4.7 kΩ, dioda 1N4148, wyświetlacz LED siedmiosegmentowy trzycyfrowy (multipleksowany) ze wspólną anodą 0.8 cala (współczesny, nowoczesny, skośnooki, low current, high bright), 7805 oraz garść pomniejszej drobnicy, tudzież zasilacz wtyczkowy 9 V 500 mA (trochę przewymiarowany amperażowo, bo termometr niniejszy nie pobiera średnio więcej niż 30...40 mA).

Układ normalny ludzki i bezułamkowy, bo przy pomiarze temperatury zewnętrznej to zazwyczaj zawracanie głowy by było tymi całymi aptekarsko dokładnymi miejscami po przecinku,
ale za to sprytnie zaokrąglający wynik w górę (dziesiąte ułamka 0.6 do 0.9 °C) lub w dół (dla dziesiątych ułamka 0.1 do 0.5 °C). Jeśli kable czujnika nie podpięte, to wyświetla trzy poziome kreski. Jeżeli jest zwarcie/woda w kablu lub panuje jakiś nieprzewidziany i gigantyczny poziom zakłóceń na linii transmisyjnej prowadzącej do czujnika, to wyświetli napis „crc” (= błąd sumy kontrolnej). Po włączeniu na sekundę zaświecają się wszystkie segmenty wyświetlacza, co pozwala na jego pełne przetestowanie. Zakres mierzonych temperatur to – 50 do +125 °C. Autorem konceptu oraz softu jest użytkownik Zlodey z rosyjskiego forum vrtp.ru („Термометр на ATTINY2313+DS18B20 доработанный”) – adres wątku jest taki oto: 

https://vrtp.ru/index.php?act=categories&CODE=article&article=3515
 

Można tamże wykopać także i inne wsady *.hex dla kwarców o innych popularnych częstotliwościach taktowania, wszelkie ustawienia bitów konfiguracji, tzw. fusebitów, a także adekwatne alternatywne wsady dla wyświetlacza ze wspólną katodą oraz wszelkie możliwe kody źródłowe). Wielki szacun dla tego osobnika, bo chłopisko łeb ewidentnie ma na karku.

Urządzenie niniejsze działa już od ponad 5 miesięcy bardzo ładnie, dobrze i bezproblemowo. DS18B20 proponuję kupić raczej oryginalny lub naprawdę bardzo perfekcyjnie i rzetelnie podrobiony (takie porządniejsze oryginalne lub zbliżone do oryginału oraz z gwarantowaną pełną obsługą tzw. trybu pasożytniczego na Allegro są obecnie w cenie niestety aż do 12 zł za sztukę).

Wsad (*.hex) do proca (wariant dla kwarcu 4 MHz oraz dla wyświetlacza ze wspólną anodą) ...

https://disk.yandex.com/d/hRmXqonXOnzxaA

... wgrałem na starożytnym kompie z portem LPT programatorem ISP, zrobionym zaledwie z kilku elementów. Soft wgrywający to PonyProg 2000, a fusebity ustawiłem dokładnie takie oto: 

 

skrinszotek: Marcin Perliński, zapasowy mirror

Całą procedurę przeprowadziłem według instrukcji dostępnej pod następującym adresem:

http://danyk.cz/avr_prog_en.html (pobierz jako zapasowy mirror PDF) 

Po wgraniu wsadu i ustawieniu fusów może się zdarzyć (choć nie musi), że komp/programator już nie zechce nigdy więcej zobaczyć akurat tego zaprogramowanego właśnie przed momentem proca, ale mało mnie to obchodzi, bo proc wsadzony do termometru działa normalnie i tak, jak Pan Bóg przykazał, więc nie ma o co płakać.

schemat: Zlodey (na rosyjskim forum vrtp.ru), zapasowy mirror

zasilacz, rysunek: Marcin Perliński, zapasowy mirror

Układ wykonałem na plastikowej karcie „Payback” z Kauflandu, w której szydłem wyprałem wszystkie potrzebne otwory. Zasilanie poprzez złącze ARK, czujnik na kostce żyrandolowej
(bo akurat skończyły się mi złącza ARK). Od siebie dodałem jeszcze prosty układ zasilający
na 7805 (kondzior 100n MKSE przed i jeszcze raz 100n MKSE plus elektrolit 47 µF na 25V
po nim; dokooptowałem także na kablu plusowym jeszcze jedną diodę 1N4007 zaraz za złączem ARK, ale jeszcze przed układem stabilizacji napięcia). Połączenia na tak zaimprowizowanej płytce wykonywałem cienkim emaliowanym drutem transformatorowym o grubości/średnicy około 0.25 mm. Miejsca, gdzie druciki się krzyżowały, „dla pełnej spokojności” zabezpieczyłem diorowskimi koszulkami igelitowymi, ukradzionymi (w celach naukowych, oczywiście) jeszcze w klasie przedmaturalnej (około 1990 roku) naszemu profesorowi od ZPT, szanownemu Panu Jerzemu Fydrychowi. Obudowa to plastikowe opakowanie na kasetę magnetofonową, w której pilniczkiem wykonałem przepusty kablowe. Do obudowy tejże dokleiłem żelem sekundowym jeszcze jedną kartę „Payback”, dzięki czemu bardzo ładnie dało się to zatknąć za osłonę/maskownicę gniazda sieciowego, na którym termometr de facto sobie stoi i z którego (poprzez zasilacz „wtyczkowy”) jest zasilany.

Uwagi końcowe:

1. Se kup dobry (= działający) czujnik temperatury i naprawdę bardzo, bardzo, bardzo dobrze
go zabezpiecz przed wpływami atmosferycznymi! Oszczędność/taniość tu akurat nie zawsze popłaca. No i nerwów trochę szkoda. A może rozważysz nawet zakup czujnika od razu wodoodpornie fabrycznie zakapsułkowanego i z gotowym kablem przyłączeniowym o żądanej długości, gdyż jeśli Twój dom nie ma konkretnego długiego okapu dachowego, to zacinający deszcz prędzej czy później dostanie się do czujnika i termometr (przynajmniej na jakiś czas) przestanie działać.

2. Wyświetlacz musi być współczesny low current. Układ nie korzysta z dodatkowych tranzystorów kluczujących, a wydajność prądową uzyskuje poprzez bardzo sprytne szybkie przełączanie połączonych równolegle portów mikrokontrolera. Jeśli masz w domu jakieś archaiczne wyświetlacze siedmiosegmentowe LED, np. z lat osiemdziesiątych czy też wczesnych dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia, to nie będą się one do tego celu nadawały (ponieważ musiałbyś przerabiać układ dodając, dla wyświetlacza ze wspólną anodą oczywiście, trzy tranzystory kluczujące PNP wraz z odpowiednim zapleczem rezystorowym). Model użytego przeze mnie wyświetlacza to 8031BG-1 firmy G-NOR (BG-1 to właściwie według katalogu powinien być kolor zielony, ale może się tam jakiemuś Chińczykowi pod Pekinem po pijaku maszyna znakująca obudowy źle ustawiła i z rozpędu pojechał tymże kodem po czerwonych, bo ja zakupiłem akurat wariant czerwony).

Mała ściąga montażowa dla podłączających wyświetlacz LED do mikrokontrolera: 

 

 zapasowy mirror

źródło: przykładowy producent podobnego wyświetlacza, zapasowy mirror

3. Oporniki odpowiadają za jasność: 470 Ω to wartość optymalna do naszej (bardzo ciemnej) kuchni, do której słońce prawie wcale bezpośrednio nie zagląda, bo okno jest od północnego wschodu. Można sięgnąć także po 430 Ω (zaświeci jaśniej) lub 390 Ω (najjaśniej).

4. Zrobienie fachowej płytki drukowanej będzie zawsze kulturalniejsze i niezawodniejsze niż moja budżetowa januszowsko-druciarska papranina (no i ewentualna naprawa/ogarnięcie mózgiem czegoś takiego będzie duuuużo prostsze i wygodniejsze).

5. Podstawka proca u mnie jest nieprecyzyjna, ale nieco droższa precyzyjna byłaby chyba jeszcze lepsza, bo bardziej niezawodna (= nie zastrajkuje po iluś tam latach działania/kontaktowania).

6. Proca programuj raczej już na współczesnym kompie ze złączem USB. Niedrogi programator USBasp kosztuje mniej więcej tyle, co paczka fajek. Softu możesz do tego używać różnego
(w Internecie znajdziesz mnóstwo różnych podpowiedzi dotyczących tego zagadnienia). Gdybym posiadał programator przez USB (bo akurat nie mam), to najprawdopodobniej używałbym AVRDude wraz z javową nakładką graficzną Burn-O-Matic (na windach AVRDude wymaga jeszcze wgrania sterowników do programatora USBasp, a sam komputer musi mieć jeszcze zainstalowane środowisko uruchomieniowe JRE, bo bez niego Burn-O-Matic nie ruszy).

7. Jeśli posiadasz klasyczny analogowy alkoholowy czy bimetaliczny termometr zaokienny, to go pod żadnym pozorem nie demontuj, a jeśli nie masz żadnego „starodawnego” termometru, to go sobie koniecznie dokup za kilka złotych i zamontuj. Jeśli zabraknie prądu, to nadal będziesz wiedział, jaka jest temperatura. Pamiętaj, aby termometr czy czujnik termometru elektronicznego montować w miejscu zacienionym. Optymalna wysokość pomiarowa to 2 ... 2.5 metra nad poziomem gruntu, bo mniej więcej na takich wysokościach pomiarów dokonują instytuty meteorologiczne (i to właśnie dlatego do budek meteorologicznych prowadzą niewielkie schodki lub krótka drabinka).

8. Dioda 1N4148 jest bezwzględnie obowiązkowa, ponieważ nie tylko zabezpiecza układ przed odwrotnym podłączeniem biegunów zasilania, ale i generuje odpowiedni spadek napięcia, poprawiający warunki pracy czujnika temperatury. Bez tej diodki DS18B20, zwłaszcza taki nieoryginalny, może nie działać lub się nawet natychmiast uszkodzić.

9. Zasilanie to stabilizowane 5V. Specjalnie na tę okazję zmajstrowałem prosty zasilacz/regulator na 7805. Celowo nie użyłem bardziej miniaturowego 78L05, aby mieć spokojniejsze i kulturalniejsze odprowadzanie (i tak bardzo symbolicznych) ilości ciepła. Stabilizatora intencjonalnie nie doginałem całkowicie do płytki, aby powietrze mogło go spokojnie opływać ze wszystkich stron i również ze swoistą premedytacją zostawiłem niewielką szparkę w obudowie w postaci minimalnego niedomknięcia górnej podłużnej szczeliny pudełka po kasecie. I faktycznie – układ jest co najwyżej „letniawy” i mimo różnych kuchennych rewolucji w postaci nierzadko bardzo obficie buchających wyziewów z gotujących się garnków nigdy nie zaparowuje. Ponieważ przed moim stabilizatorem znajduje się jeszcze jedna (= czyli sumarycznie już druga) dioda zabezpieczająca przed odwrotnym podłączeniem biegunów zasilania (1N4007), udało się uzyskać jeszcze jeden punkt łagodnego spadku napięcia i odprowadzania ciepła, a zakres napięć, które należy doprowadzić do złącza ARK, wynosi od 8 do 12 V, względnie nieznacznie powyżej (można zasilać napięciem stałym niestabilizowanym lub stabilizowanym z dowolnego wtyczkowego/innego zasilacza transformatorowego). Zdecydowanie jednakże odradzam sięganie po współczesne budżetowe skośnookie zasilacze impulsowe (np. tanie i beznadziejnie ofiltrowane oraz rażąco nie spełniające jakichkolwiek norm przeciwzakłóceniowych ładowarki od aktualnie produkowanych telefonów komórkowych itd. itp.).

Oto paczuszka zbiorcza z wszystkimi potrzebnymi materiałami (źródła, wsady, fusy, schematy, dejtaszity, zdjęcia, filmik):

https://disk.yandex.com/d/O5GKKXpsVOiSsA

 

Zachęcam do samodzielnego wykonania i życzę pożytecznego użytkowania.

(Marcin Perliński)

Źródło prądowe w akcji, czyli ultraprosta uniwersalna jednotranzystorowa ładowarka (także większych) akumulatorków NiCD/NiMH

A pierwszego maja (kiedy sklepy akurat zamknięte) zachciało się masywniejsze nieco dwa akumulatorki NiMH kalibru R14, czyli rozmiar C (2 x 4000 mAh) naładować, a tu w domu tylko trzydziestoletnia ładowarka adolfowa, podająca maksymalnie 120 mA na akumulatorek, a producent ogniw zaleca prąd rzędu maksymalnie 800 mA przez 7 godzin. No i pogrzebałem w rupieciach/wylutach, odkurzyłem dawny schemat, dokopałem się do mechanicznie bardziej „pancernego” tranzystora niż zalecany przez projektanta układu BD135, by se tak na szybko zrobić działające oraz trochę przewymiarowane ustrojstwo (w razie potrzeby można jeszcze trochę/znaczniej zwiększyć prąd ładowania, np. dla NiMH kalibru R20, tzn. typ D, na zasadzie podmiany opornika RX na jeszcze mniejszy omowo i bardziej mocarny watowo). Cena ładowarki oscyluje w okolicach zera złotych, bo 99% elementów miałem za „całkowite darmo” (jedynie dwie kosteczki żyrandolowe i kawałeczek cyny oraz kapka kalafonii pokosztowałyby tyle, co kot napłakał).

źródło pierwotne: electrocircuits.com, zapasowy mirror

 

źródło pierwotne: electrocircuits.com, poprawki: Marcin Perliński, zapasowy mirror

 

 

 

wyjanuszowanie oraz zdjątko: Marcin Perliński, zapasowy mirror

 

Aha, diodka LED na zdjęciu ma taką jakby uczernioną bańkę, bo to jest typ "clear" i światło oraz okoliczne czarne przedmioty tak właśnie przez nią prześwitują. :)  To też ciekawe zjawisko fizyczne... 

Tranzystor dałem MJE13003 z pinoutem BCE (półtoraamperowy wariant w obudowie TO-220, wkładka radiatorowa połączona z kolektorem), wydłubany z jakiejś dawnej masywniejszej świetlówki kompaktowej, opornik w bazie stuomowy (jednowatowiec), opornik ograniczający 2.2 Ω (dwuwatowy). Diodę LED dałem akurat zieloną (= zaświeca się dopiero w momencie, w którym podłączamy akumulatorek/akumulatorki i zaczyna do nich płynąć nominalny amperaż). Karmię to stabilizowanymi 12 woltami (równe 12.0 V z zasilacza jednoamperowego), dlatego diodę prostowniczą (na schemacie jako 1N4001) dałem w szereg jako dwie sztuki 1N4007 jedna za drugą (bo ładuję dwa akumulatorki NiMH 4000 mAh w kalibrze R14 połączone szeregowo, a tabelka sugeruję maksymalnie napięcie wejściowe na poziomie 11V). Warto także rozważyć dodanie jeszcze jednej, tzn. trzeciej, diody do szeregu (każda obniża napięcie wejściowe o około 0.66 wolta). Prąd zwarciowy 0.8 A, prąd nominalny (ładujący) podawany do akumulatorków to równiutkie 0.6 A, napięcie jałowe na zaciskach wyjściowych nieobciążonej ładowarki to 10.8 V, napięcie typowe końcowe przy obciążeniu wyjścia ładowarki akumulatorkami ma (pomału/w trakcie procesu ładowania) dojść/wzrosnąć do 2.9 V (czyli do idealnie regulaminowych podręcznikowych 1.45 V na jeden akumulatorek) i wtedy już MUSIMY odłączyć się od ładowarki, bo ogniwa są w pełni naładowane, a przeładowywanie, jak wiadomo, jest niestety bardzo niewskazane. Tranzystor jest „zaradiatorowany” na stalowej blaszce/płytce (6 x 6 cm), czyli dociążaczu dawnych inpostowych przesyłek kopertowych.

Układ NIE MA PEŁNEJ AUTOMATYKI, więc przy ładowaniu prądem np. 1/10C powinniśmy akumulatorki odłączyć od ładowarki po około 14 godzinach (w moim przypadku 4000 mAh / 600 mA =  6.66 x 1.4 = 9 godzin z małym hakiem). Obowiązuje zatem zasada, że ładujemy „do pełna” plus jeszcze 40% „na dokładkę” (dlatego w przedstawionym przykładzie obliczenia mnożyliśmy przez współczynnik 1.4; niektóre współczesne źródła zezwalają nawet na współczynniki rzędu 1.5 czy 1.6). Zasada ta dotyczy oczywiście ogniwa całkowicie rozładowanego, a więc takiego, na którym możemy zmierzyć około 1V lub nieznacznie poniżej (czyli około 2V dla dwóch akumulatorków połączonych szeregowo).

Przetestowałem również na akumulatorze samochodowym oraz na prostowniku do ładowania akumulatorów (takim dawnym „besterowskim” transformatorowym czteroamperowcu), jednakże przed podłączeniem dokoptowałem do szeregu diodowego jeszcze dwie sztuki 1N4007 (bo akumulator samochodowy/klasyczny prostownik transformatorowy podaje trochę więcej napięcia niż zalecane dla dwóch połączonych szeregowo ogniw NiMH „tabelkowe” 11V). Piękne źródło prądowe wyszło, które zawsze niezawodnie ogranicza np. do zadanych 600 mA. No i wskaźnik realnego fizycznego nominalnego przepływu amperażu także mamy, bo diodka LED świeci, kiedy ogniwa „piją sobie” np. 600 mA z ładowarki (a przy 300 mA się już nie zaświeci, bo to poniżej nominału, choć urządzonko niniejsze energię oczywiście na wyjściu jak najbardziej nadal podawać raczy). 

Wysepki izolacyjne na blasze radiatorzyska to kauflandowa karta "Payback" pocięta i przyklejona dziesięciominutowym klejem epoksydowym. Tranzystor oraz kostki żyrandolowe przykręcone porządnymi śrubiskami. Napis "OUT" zrobiony wodoodpornym pisakiem plus zabezpieczony przed  starciem poprzez naklejenie taśmy klejącej. Kabliska wszystkie grube, lutowane z dość sporą dodatkową dozą kalafonii. 

I tym sposobem zamiast ładować prawie 50 godzin problem ogarnąłem cyklem dziewięciogodzinnym. I moje radyjko na BK1068 znowu pięknie zasuwa (dokonałem w nim jednakże kilku modyfikacji, aby głośniej grało przy zastosowaniu nieco niższego napięcia zasilającego z uwagi na użycie ogniw NiMH zamiast typowych jednorazowych alkalicznych R14), a także dodałem dedykowane złącze ładowania, dzięki któremu nie muszę rozbierać odbiornika w celu naładowania akumulatorków.

Przypominam, że kolektor tranzystora jest galwanicznie połączony z wkładką radiatorową, a ta jest przecież przykręcona do blaszyska/radiatorzyska, więc minus wyjściowy (= ten doprowadzany do ładowanych akumulatorków) także tam się znajduje, więc musimy to uwzględnić w ramach montażu/odizolowywania poszczególnych komponentów oraz samego użytkowania układu. 

Wskazówki bezpieczeństwa! Nie ma układów całkowicie bezpiecznych! Już nawet kilkadziesiąt miliamperów (np. ze zwykłej bateryjki dziewięciowoltowej) może stopić cieniutki „włoskowaty” druciczek i przy sporej dozie pecha wywołać pożar, a co dopiero mówić o setkach miliamperów! Podłączanie się do akumulatora samochodowego bez stosownego bezpiecznika w przypadku zwarcia (np. na wejściu ładowarki) to już ewidentny huk, błysk, trzask, gorąc, ogień, smród i nawet „łapów poparzenie” wpalającym się w nie gorejącym kablem! Akumulator samochodowy jest w stanie „rzygnąć” setkami amperów (bo po to został wymyślony, aby obracać potężnie energożernym rozrusznikiem). Wszystko zatem robisz na własną odpowiedzialność! Jeśli masz wątpliwości, to pytaj elektryka z uprawnieniami i KONIECZNIE pokaż mu ten układ przed użytkowaniem! Nie przeładowuj akumulatorków i nie zostawiaj działającego układu bez nadzoru (jeśli już musisz na chwilę wyjść z domu, to połóż wszystko na jakimś betonie, tarasie, kafelkach, posadzce lub chociażby wsadź np. do emaliowanego wiadra/gara, umieść na emaliowanej blasze do pieczenia, w ceramicznej makutrze, donicy itd. itp.). Układ niniejszy warto zabezpieczyć na wejściu stosownym bezpiecznikiem topikowym (np. jednoamperowym).

jeszcze jedno ciekawe źródło prądowe 

(Marcin Perliński)

Generator RC do (próby) odblokowania mikrokontrolerów Atmega8 czy Attiny2313

 Można wykorzystać też w bardzo wielu innych sytuacjach.

zapasowy mirror z możliwością dużego powiększenia

 

zapasowy mirror z możliwością dużego powiększenia
 źródło obrazka (przed przeróbką): avrdevices.ru

 

Atmega8 ---> sygnał podajemy na nogę nr 9 (proc ma być też zasilony)
Attiny2313 ---> sygnał podajemy na nogę nr 5 (proc ma być też zasilony)

Ekstremalnie prosty (= tylko 3 elementy!!!), robiony na szybko transformatorówką (pająk „na kolanie”) generator RC prostokątny TTL. 74HCT00 + 100k + 5pF, zasilanie 5V stabilizowane (raczej z porządnego zasilacza, najlepiej nie z „impulsówki”). Krótkie kable dać. Dotykanie paluchem np. do masy może wygaszać oscylacje. Odwrotne podłączenie biegunów zasilania uwala scalaka!!! Opornik między piny 1/2 a 3/4/5. Kondzior między pinami 1/2 a 6. Wyjście z 6. Zasilanie na pinach 14 (+) oraz 7 (masa/minus). Można też dać 74HC00.

Piny 1 oraz 2 spięte zusammen do kupy. Piny 3, 4 oraz 5 spięte zusammen do kupy. Pin nr 1 scalaka zazwyczaj oznaczony ścięciem/kropką na obudowie (po stronie napisów). Naprzeciwko pinu nr 1 (= dokładnie przeciwlegle) jest pin 14. Jeśli masz scalaka ze środkowym (= nie narożnym) wyfrezowaniem/wgłębieniem (= jameczką w kształcie litery U), to jeśli masz to wyfrezowanie z lewej strony (i patrzysz na nie z góry od strony napisów/oznaczenia), to pin 1 jest na południowym zachodzie, czyli w dolnym lewym rogu). Jeśli nie będziesz zasilać mikrokontrolera z niniejszego generatora, to i tak będziesz musiał podać masę z generatora do masy mikrokontrolera. Jeśli potrzebny Ci będzie "dejtaszit" układu 74HC00/74HCT00, to możesz go obejrzeć/pobrać tutaj. W czasie trzymania scalaka w łapce oraz lutowania transformatorówką od czasu do czasu dotykałem paluchem do śrubki od pokrętła (uziemionego) kaloryfera, aby się na wszelki wypadek odelektrostatyczniać (być może to nadmierna ostrożność z mojej strony, ale od przybytku przecież głowa nie boli).

Taki generator zbudowałem i sprawdziłem f-miarką oraz praktycznie z Attiny2313. To jest generator RC, czyli działa bez kwarcu. Działanie takiego generatora można sprawdzić również zbliżając radyjko tranzystorowe kieszonkowe na fale średnie.

Jeśli ktoś chce wyliczyć sobie częstotliwość, to korzystamy z tego linku:

https://www.changpuak.ch/electronics/RC_HCT_Generator.php

W tym powyższym kalkulatorze R1 i R2 podajemy dwukrotnie większe niż nasz rzeczywisty R1 w pliku "generator RC do (próby) odblokowania mikrokontrolerów Atmega8 czy Attiny2313.jpg" (czyli po wyliczeniu żądanej częstotliwości należy wartość rezystancji podzielić przez dwa i na takim właśnie oporku budować nasz docelowy generator z 74HC00/74HCT00) ===> ale możemy oczywiście zrobić także generator według schematu podanego w kalkulatorze (czyste klasyczne inwertery/negatory np. na 74HC04 lub 74HCT04) i wtedy oczywiście R1 oraz R2 będą miały wartość dokładnie taką samą jak wstawiona do wspomnianego kalkulatora). Mała wskazówka dla bardziej zainteresowanych ---> nasze dwuwejściowe bramki NAND z 74HC00/74HCT00 łatwo przerobić na inwertery/negatory poprzez spięcie wejść każdej z bramek NAND zusammen do kupy, a wyjścia pozostają niezmienione (nie musimy więc specjalnie kupować 74HC04/74HCT04). Zaplecze matematyczne zgodne z powyższym kalkulatorem jest dostępne tutu. Osoby o wyższym poziomie spostrzegawczości na pewno dawno już zauważyły, że generator, który przedstawiłem/zbudowałem i przetestowałem, pracuje w rzeczywistości na dwóch ... inwerterach/negatorach (bo dwuwejściowa bramka NAND ze spiętymi razem wejściami daje nam właśnie inwerter/negator).  Starsi janusze-lutowacze zapewne pamiętają jeszcze tak popularne przed 30...50 latami układy TTL 7400/7404 (np. nasze dawne PRL-owskie UCY7400 czy UCY7404). Na nich także można budować generatory, jednakże wartości elementów "okalających" scalaka będą nieco inne (no i założenia matematyczne niezbędne do wyliczenia częstotliwości także). Dociekliwych starych wyjadaczy odsyłam do tego materiału w formacie DJVU (tutu jeszcze inaczej, bo z typową linearyzacją opornikiem dwustuomowym).

=================

Inne wartości dla schematu z pliku "generator RC do (próby) odblokowania mikrokontrolerów Atmega8 czy Attiny2313.jpg"

10k + 22pF = 1300 kHz (fale średnie radiofoniczne)
22k + 5pF = 2500 kHz
50k + 5pF = 1100 kHz (fale średnie radiofoniczne)
100k + 15pF = 186 kHz (czyli fale długie radiofoniczne)
110k + 5pF = 508 kHz
100k + 5pF = 590 kHz <--- to sprawdziłem w praktyce (z 74HCT00), fale średnie radiofoniczne
100k + 200nF = 13.9 kHz (fale bardzo długie, VLF, także akustyczne*)
100k + 100nF = 27.95 kHz (ultradźwięki, pieska powinno wypłoszyć blaszką piezo)
100k + 1nF = 2.7 kHz (czyli akustyczne, generator toniczny)  Wzór na częstotliwość f [kHz] to 279 500 000 / (R [Ω] x C [pF]), gdzie znak "/" oznacza kreskę ułamkową (= dzielenie), a znak "x" oznacza mnożenie (= "razy"). Wzór ten jest jedynie przybliżoną ogólną praktyczną wytyczną warsztatową i proszę się nie spodziewać, że wyliczymy sobie wszystko z kosmiczną dokładnością na zasadzie "co do herca", ale do większości zastosowań będzie to wystarczająco dobre. Mój faktycznie i realnie/fizycznie zbudowany generatorek powinien drgać na 559 kHz (bo tyle "wychodzi" ze wzoru), a w praktyce zmierzyłem 590 kHz, co wynika z rozrzutu/tolerancji użytych elementów oraz wahań napięcia, temperatury oraz upływu czasu działania i tempa nagrzewania się złącz półprzewodnikowych tworzących strukturę układu scalonego. Kto pragnie dokładniejszych nastawów, powinien posiłkować się trymerkiem (włączamy go równolegle lub szeregowo lub nawet zamiast kondensatora ==> sposób włączenia będzie zależał od tego, co zamierzamy osiągnąć oraz od rzędu wielkości częstotliwości, z jaką będziemy mieli do czynienia).   No i na koniec może jeszcze jedna mała uwaga dotycząca nieużywanych, czyli "wiszących w powietrzu" wejść pozostałych dwóch, czyli nieużywanych bramek scalaka 74HC(T)00. Jeśli starczy Ci chęci i zapału, to podłącz je do masy, gdyż dzięki temu zyskasz bardziej stabilną i przewidywalną pracę układu. (chodzi o piny 9 i 10 oraz 12 i 13).
* większość niezbyt starych ludzi powinna (jeszcze jakoś) usłyszeć tenże dźwięk, a dzieci i młodzież to bez problemu (ale musi być oczywiście dobry wysokotonowy przetwornik akustyczny ---> najlepiej w postaci blaszki piezo lub chociażby głośnika wysokotonowego, tzw. "gwizdka", wydłubanego z jakiejś starej spróchniałej i niepotrzebnej już kolumny głośnikowej, której definitywnie już nie zamierzamy restaurować; użycie głośnika wysokotonowego może się jednak wiązać z koniecznością dobudowania odpowiedniego układu wzmacniającego lub przynajmniej dopasowującego impedancję)   

źródło konceptu: avrdevices.ru
doprecyzowania: Marcin Perliński (SP6MAJ)