Электронно-лучевой трубки вам в ленту!

Оговорюсь сразу — проект еще не закончен! По-любому там есть косяки, которые еще всплывут при работе/наладке. Как, например, сегодня — изображение постоянно фокусируется/расфокусируется. Замена подстроечников не помогла, напряжение на 2м аноде скачет от 368 до 372 вольт. Вчера такого не было!!!

В будущем это часы на электронно-лучевой трубке 6ЛО1И, хотя еще валяется 5ЛО38И, и ее я не проверял пока что. Вся система состоит на данный момент из нескольких блоков:

1. Блок питания на SG3525. Имеет несколько напряжений: +350, -470, +12, -12, +5, ~6.3 вольт. По 5-вольтовой обмотке предусмотрена обратная связь и небольшая подстройка напряжения в небольших пределах. На выходе высоковольтной обмотки стоят два умножителя напряжения Кокрофта-Уолтона (удвоитель на положительном полуплече, утроитель на отрицательном полуплече). Больше про блок питания сказать нечего.

2. Усилитель отклонения — самый обычный дифф-каскад на высоковольтных парах 2sc2611 (можно так-же применить MJE340, MJE13003) с усилением на 2 транзисторах. Подстройка четкости осуществляется крутиками подстроечников GAIN (R12, R32) и подбором конденсаторов C9, C11. В моем варианте нагрузочные резисторы (R8, R14, R28, R34) стоят на 150К/1W, о чем я пожалел, ибо они быстро почернели, без активного охлаждения они быстро перегреваются и начинают дымить, нужно ставить мощнее, хотя бы ватт на 5. По идее при снижении их сопротивления можно поднять частоту усилителя, но это еще не опробовано. Подстроечниками Balance (R17, R36) можно отрегулировать изображение по ширине/высоте, а R4, R26 можно растянуть/сузить изображение.

3. Цифро-аналоговый преобразователь. В моем варианте ЦАП — аццкий костыль на сдвиговых регистрах 74hc595 и резисторах. R-2R. По нему сказать вообще нечего :))

4. Микроконтроллер. Я пока все делаю на ардуине в среде Atmel Studio 7. Частоты преобразования ей явно не хватает, ибо даже на надписи linux.org.ru есть небольшое мерцание. Ну тут либо я лох и делаю что-то не так, либо нужен микроконтроллер по серьезнее. В наличии есть STM32F103C8T6 (он-же Blue Pill), но пока руки до него не дошли.

Вся система питается от 12 вольт и потребляет 1.4 ампера.

Исходники, плата, схема (GitHub).

ЗЫ. Возможно далеко не все тут написал, но если будет интересно — задавайте вопросы, постараюсь ответить :))

Источники вдохновения:

Михаил Майоров - Как устроен осциллограф. Как пользоваться осциллографом (видео)
Теплый ламповый дисплей. Собираем монитор из электронно-лучевой трубки — Хакер
Homemade Scope Clock DG7 pic16

>>> Просмотр (2560x1920, 1264 Kb)

На картинке виден первый собранный и даже работающий прототип сабжа. Оный все же удалось сделать достаточно узким, чтобы он не мешал воткнутому в соседний порт кабелю. Слоупочта сингапура в этот раз прослоупочила и плат я ждал больше месяца. Предыстория: В РФ не завезли юбикеев, я психанул и запилил свой. Как только отлажу фирмварю - выложу все в опенсорс и сделаю детальное описание.

Кастую интересовавшихся: Krieger_Od, true_admin

Фичи:

• 4 кнопки на каждую из которых можно повесить действие
• Аппаратный генератор случайных данных на зенер-диоде
• 2 RGB светодиода, которые можно использовать для уведомлений/moodlight/etc
• Встроенный загрузчик для обновления фирмвари по USB

На каждую кнопку можно повесить один из трех режимов:

• Режим YubiKey-OTP
• Режим Replay (отправка по нажатию на кнопку записанной последовательности клавишь)
• Режим генерации «красивых» хостнеймов (Если вдруг подведет фантазия)

Главный косяк первой ревизии - нужен корпус. Мембранные кнопки без корпуса полное УГ, сама мембрана легко может отвалиться, для нажатия надо придерживать снизу что может «навести» на соседние кнопки.

DR_SL, твои навыки моделлинга во FreeCAD'е все еще так же круты, как и раньше?

>>> Просмотр (2048x768, 555 Kb)

Так как в хозяйстве для автоматики использую Android TV Стики, вместо унылого (в плане корпусировки, размеров, ровно как и производительности) rPI решил сделать базовую платку. Результат виден на картинке.

На борту импульсник на 3А чтобы питаться от 12-24 вольт, USB Hi-Speed hub на 4 порта (на одном висит микроконтроллер), (на двух задних USB портах, можно щелкать питание), 3 релешки, 8 свободных ног.

Ноги могут работать как GPIO, либо рулить 8ю сервомашинками - в виде микроконтроллера используется ATTiny2313 с vusb стеком. 100% не содержит вредной для здоровья arduino.

Больше хайрес фоток тут (Там же есть рисунок с шелкографии в PNG и цвете).

Прошивки для мк: тыц и тыц

>>> Просмотр (2400x674, 799 Kb)

Ну или не совсем розетка. В общем, запилил для дачных нужд. На вид все просто и типично, прячется в распаячную коробку, которых в любом леруа и на рынках завались, на борту две винтовые колодки. В одну заходит 220 вольт, которые коммутируются на вторую винтовую колодку и от которых питается цифровая часть, к другой подключается нагрузка.

На борту atmega328 (Если влезет по размеру кода, поставлю атмегу8, ибо пин-совместимо), к которой подключена релешка для управления 220 вольтами, ACS712 для измерения потребления нагрузки, nrf24l01+ модуль, RGB светодиод, место для подключения емкостного выключателя (сойдет любой кусок фольги, отлично работает и через крышку коробки), электретный микрофон с тупым предусилком на одном NPN транзюке (эту часть я закинул больше ради лулза, посмотреть насколько паршивый звук получится записать АЦПшкой атмеги с таким примитивным предусилком). В этот раз я заложил место под кварц, и даже напаял 16Mhz кварц. Не известно успеет ли оно раскачать микрофон и сливать аудиопоток по радиоканалу на 8Mhz. Скорее всего успеет, но решил перестраховаться.

Особенно упоролся с питанием. Так как эта штука работать будет в стендбае, то трансформатор взял отечественный ТПГ-1 от Транслед'а. (Оказывается у нас трансформаторы делают!!1111) Выбрал их ибо они выживают даже если вместо 220 ВНЕЗАПНО будет 380, пожаробезопасны и вообще Фен Шуй и Дзен.

По сравнению с незалитыми эпоксидкой китайцами, которые после долгой работы начинают греться и вонять (ищите их в дешевых блоках питания), небо и земля.

Впрочем от перенапряжения защитил на всякий случай связкой плавкий предохранитель + варистор, которых схлопывается и вышибает предохранитель уже на 270 вольтах. За ним диодный мост КЦ405А (да, такой огромадный. Просто у меня их... хм, с запасом, девать куда-то надо), а далее уже небольшой импульсник на МС6403 (классика, так сказать, жанра).

Напряжение входа перед импульсником измеряется ножкой атмеги.

На нагрузку так же воткнул предохранитель. Оных тут два, в модных BLX-A коробочках. Судя по спеке релешка тянет 10А 220AC, но так как я китаезам не верю воткнул предохранитель на 5А. Токоведущие дорожки продублировал на двух слоях.

Пока только собрал первый вариант и прошил rf24boot, еще не проверял толком, может в процессе еще какие косяки будут.

Бонус: Фотка девайса в корпусе

>>> Просмотр (2432x1368, 1233 Kb)

На даче проблема - светодиодные лампы на дохнут аки мухи от дихлофоса: в сети ~240 и народ еще постоянно варит, драйвера дохнут быстро и с дымовыми эффектами. Потому решил решить проблему освещения раз и навсегда, заодно добавить колдунство и эльфиек, куда ж без них. Для реализации я вооружился: atmega328p, PT4115 из китаев и nrf24l01. Собственно BOM вышел очень дешев влезает в 5$ не считая самой платы.

Вот теперь и сижу тихо мирно отлаживаю свой адов светодиодный драйвер, получивший кодовое имя «Кровавая Мэри Поппинз» за цвет паяльной маски. Фичи:

• Есть фича обновления фирмвари по-воздуху
• До трех программируемых выключаетелей (действия задаются в конфиге).
• 6 каналов для светодиодов со стабилизацией по току и диммингом. На каждый ток до 1.2А (макс. ток задается смд резистором).
• 256 уровней яркости на каждый канал. Если нужного номинала токоограничивающего резюка нет, можно дополнительно ограничить яркость в конфиге, пожертвовав некоторым количеством уровней яркости.
• Есть управление по беспроводному интерфейсу через мою RPC-like приблуду, чтобы потом добавить управление голосом, как дойдут руки.
• В фоне по нему же сливает периодически данные о напряжениях (цифра / питание диодов / температура (встроенный в atmega328p термодатчик)

Сама железка в окружении bus pirate, uISP + nrf24l01, 6x3W светодиодов (10W больно по глазам бьют. Да и даже от трехватных уже за время отладки плачу, словно эмо).

Видео первого теста с 10W диодом: https://www.youtube.com/watch?v=fnd1b0jGTpM

Собственно, на скриншоте можно увидеть емакс, конфигурационный файл самописного формата (tinyconf), который тупо шьется в eeprom и парсится на железке, кусок ядра самой системы (по привычке все железо-специфичное регистрирую в одном единственном платформо-зависимом файле, так что если припрет эту хрень можно будет без особых проблем перетащить на другую аппаратную платформу). В консоле отладочный выхлоп с платы. Плату для этого прототипа делал сам ЛУТом, в виде маски - тонер цветного принтера. Но так как все тьфу тьфу завелось на следующей неделе буду отправлять заказ на завод, чтобы запилили штучек эдак 30 таких малышек.

Ну и, конечно, proud to be - 146% arduino free!

>>> Просмотр (1920x1080, 273 Kb)

На скрине процесс начала моего знакомства с микроконтроллерами семейства AVR.
В открытом Vim код на C, а в окне mplayer'а прямая трансляция с веб-камеры, где видна тестовая платформа и тот самый код в действии.
В роли подопытных - ATtiny2313 и LCD RC0802A.
Микроконтроллер шьется через самопальный программатор USBasp
Домашний компьютер - Arch, Openbox с иконками в меню, fbpanel, conky.

>>> Просмотр (1600x1200, 1427 Kb)

Захотел я как-то себе сделать на сервер примочку для показа всякой лабуды типа нагрузки на серв, температуры и т.д. Захотел - сделал. Устройство определяется как generic модем и моя убунта даже пытается заслать туда АТ команды, но быстро обламывается при отсутсвии ответа :). Думал для вывода написать свою программу, но нашлось уже кое что интересненькое! Называется оно LCD4LINUX. Оно умеет выполнять команды, есть сразу встроенные средства получения системной информации и много чего еще. Самураи могут подключить его даже на свой прошитый dd-wrt роутер.

Само устройство предельно просто и работает на mega88 (хотя может и на mega48, и на mega8). Обошлась микруха в 180 рублей + 200 экран + еще немного денег на детальки + 100 за плату (хотя настоящие самураи могут обойтись и без нее :) ).

Если нужна полная информация по сборке, фото и даже видео, то можете все это получить по этому линку http://blindage.org/?p=2657 в виде бережно упакованного архива со ВСЕЙ необходимой для сборки информацией. Даже распиновка USB разъемов есть и инфа по сборке программатора ;)

>>> Просмотр (1024x768, 329 Kb)