28.5.14: ELO-Flasher mit Tiny13A?
Die Jahre geh ‘n ins Land, und der ATtiny13 ist jetzt meist ein ATtiny13A.
Mit dem Tiny13 wurde vor ca. 5 Jahren der ELO-Flasher entwickelt, eine
Blitzschaltung, die an einer 1,5-V-Batterie bis zu einem Jahr lang arbeitet.
Damals wurde experimentell ermittelt, dass der Controller bis herunter auf 1 V
arbeitete.
Jetzt wollte ich wieder einmal einen ELO-Flasher programmieren und hatte nur einen Tiny13A zur Hand. Aber, große Enttäuschung, der Controller läuft erst bei 1,4 V bis 1,5 V an und steigt schon bei 1,2 V oder 1,3 V aus. Damit ist die Sache immer noch sinnvoll, denn bei 1,3 V hat eine Alkalibatterie bereits mehr als 90% ihrer Kapazität verbraucht. Schaut man ins Datenblatt, dann sieht man, dass der Tiny13A erst ab 1,8 V spezifiziert ist. Die Daten sind also tatsächlich besser als es das Datenblatt sagt, aber nicht so gut wie es mal gemessen wurde. Aber ein Blick zurück ins Datenblatt des ATtiny13V sagt auch nichts anderes als 1,8 V, obwohl er tatsächlich (meist) schon bei 1 V funktionierte.
Solche Dinge kommen öfter vor. Man hält sich nicht an die Grenzwerte im Datenblatt, frei nach dem Motto: geht doch. Und dann kommt mit Verspätung die Strafe. Die Hersteller ändern ihr Produkt etwas und gehen näher an ihre eigenen Grenzwerte heran. Und dann geht eben nicht mehr was bisher immer ging. In diesem Fall kann man aber tatsächlich noch den alten Tiny13V bekommen, nur eben etwas teurer. Gestern habe ich eine ganze Stange davon programmiert, damit die Flasher bei Modul-Bus wieder lieferbar sind. Und getestet: Sie laufen wieder bis herunter auf 1 V.
Jetzt wollte ich wieder einmal einen ELO-Flasher programmieren und hatte nur einen Tiny13A zur Hand. Aber, große Enttäuschung, der Controller läuft erst bei 1,4 V bis 1,5 V an und steigt schon bei 1,2 V oder 1,3 V aus. Damit ist die Sache immer noch sinnvoll, denn bei 1,3 V hat eine Alkalibatterie bereits mehr als 90% ihrer Kapazität verbraucht. Schaut man ins Datenblatt, dann sieht man, dass der Tiny13A erst ab 1,8 V spezifiziert ist. Die Daten sind also tatsächlich besser als es das Datenblatt sagt, aber nicht so gut wie es mal gemessen wurde. Aber ein Blick zurück ins Datenblatt des ATtiny13V sagt auch nichts anderes als 1,8 V, obwohl er tatsächlich (meist) schon bei 1 V funktionierte.
Solche Dinge kommen öfter vor. Man hält sich nicht an die Grenzwerte im Datenblatt, frei nach dem Motto: geht doch. Und dann kommt mit Verspätung die Strafe. Die Hersteller ändern ihr Produkt etwas und gehen näher an ihre eigenen Grenzwerte heran. Und dann geht eben nicht mehr was bisher immer ging. In diesem Fall kann man aber tatsächlich noch den alten Tiny13V bekommen, nur eben etwas teurer. Gestern habe ich eine ganze Stange davon programmiert, damit die Flasher bei Modul-Bus wieder lieferbar sind. Und getestet: Sie laufen wieder bis herunter auf 1 V.
23.5.14: LCD-Kontrast einstellen
Dieses kleine Display (EA DIPS082-HNLED) mit 2 x 8 Zeichen habe ich für einen Prototypen (auch wieder Pertinax...) für ein Arduino-Shield verwendet, das Elektor im Zusammenhang mit meinem Mikrocontroller-Grundkurs bauen will. Der Vee-Pin hat normalerweise ein Poti für den Kontrast, aber ich habe ihn einfach an GND gelegt. Aus dem Elektor-Labor kam Widerspruch: So wird das LCD zu dunkel! Also wurde doch das Poti eingebaut.
Zeitgleich habe ich an einem anderen Projekt mit dem gleichen LCD gearbeitet. Gleich 20 Platinen bestellt, und auch wieder Vee an Masse. Beim Testen dann der große Frust: Zu dunkel, Elektor hatte recht. Hin und her probiert, dann wurde mir die Ursache der unterschiedlichen Wahrnehmung klar. Wenn ich einen Controller direkt am USB betreibe habe ich nur ca. 4,5 V, dann passt es gerade. Wenn ich aber mit externer Spannung und einem 5-V-Regler arbeite, geht es so nicht. Nochmal ein Blick ins Datenblatt des LCD, und da steht tatsächlich, dass die Spannung zwischen Vee und Vdd ungefähr 4,5 V sein muss, dann passt der Kontrast. Also musste ich mein Platinenprojekt umbauen. Es hat sich dann gezeigt, dass ein Widerstand von 470 Ohm zwischen Vee und GND auch geht. Da fallen dann 0,5 V ab und der Kontrast ist optimal.
Detail aus dem ES-M32, Vee hießt hier VO
Seltsam, habe ich nicht immer schon ohne das Poti gearbeitet? Ein Blick ins ES-M32 zeigt mir was ich wohl vergessen hatte: Das Poti wurde durch zwei Widerstände ersetzt, 470 Ohm nach GND und 10 k nach Vcc. O,25 V würde man denken, aber durch den Vee-Strom wohl doch eher 0,5 V. Und jetzt habe ich einen kleinen Spiele-Bausatz mit Tiny2313 und LCD von Pollin gekauft, da wurde es genauso gemacht. Aber der Spanungsteiler hat 10 k und 56 R, effektiv liegt also Vee dort tatsächlich fast an GND. Und - oh Wunder - die Betriebsspannung beträgt 4,5 V. Jetzt ist die Sache klar, bei 4,5 V kann man Vee direkt an GND legen, aber bei 5 V muss man mindestens einen Widerstand spendieren.
Eine Anregung von Paul Salomons:. Würde es wohl auch funktionieren, den Kontrastpin über eine Diode mit Ground zu verbinden? Da hier kaum Strom fließen dürfte würde ich bei einer Silizium Standard-Diode mit ca 0,5 V Vf rechnen. Dadurch sollten sich bei einer Betriebsspannung von 5V ca 4,5 V am Konrastpin einstellen. Oder spricht was gegen eine Diode?
Antwort: Eine Si-Diode wurde schon probiert: Funktioniert prima!
Nachtrag von Arne Rossius
Auf dem LCD-Modul befindet sich üblicherweise ein Spannungsteiler aus fünf gleichgroßen Widerständen zwischen V_CC und V_LCD, von dem die Spannungen V1 bis V5 für den HD44780 abgegriffen werden. Meistens haben die Widerstände 2.2 k (insgesamt also 11 k), so dass man bei 5 V mit 1 k zwischen V_LCD und Masse einen guten Kontrast bekommt. Einige neuere LCDs arbeiten stromsparend mit 4.7 k, hier gibt es mit 2.2 k einen guten Kontrast.
Wo die Standard-Schaltung mit 10-k-Poti als Spannungsteiler zwischen +5 V und Masse herkommt weiß ich nicht. Bei dieser Beschaltung ist nur ein sehr kleiner Winkelbereich des Potis nutzbar, besser geht es mit einem 5-k-Poti als einstellbarer Widerstand zwischen V_LCD und Masse, damit ist die Kontrasteinstellung feiner möglich. Im Datenblatt des HD44780 ist es auch genau so als Beispiel gezeichnet, allerdings ohne Angabe von Widerstandswerten.
Und hat man mal nur 3 V in der Schaltung, kann man mittels PWM-Ausgang des Mikrocontrollers einen einfachen Spannungsinverter bauen:
http://elm-chan.org/docs/lcd/lcd3v.html
(alternativ geht auch ein 7660, wenn der Controller keinen Pin mehr frei hat).
Dieses kleine Display (EA DIPS082-HNLED) mit 2 x 8 Zeichen habe ich für einen Prototypen (auch wieder Pertinax...) für ein Arduino-Shield verwendet, das Elektor im Zusammenhang mit meinem Mikrocontroller-Grundkurs bauen will. Der Vee-Pin hat normalerweise ein Poti für den Kontrast, aber ich habe ihn einfach an GND gelegt. Aus dem Elektor-Labor kam Widerspruch: So wird das LCD zu dunkel! Also wurde doch das Poti eingebaut.
Zeitgleich habe ich an einem anderen Projekt mit dem gleichen LCD gearbeitet. Gleich 20 Platinen bestellt, und auch wieder Vee an Masse. Beim Testen dann der große Frust: Zu dunkel, Elektor hatte recht. Hin und her probiert, dann wurde mir die Ursache der unterschiedlichen Wahrnehmung klar. Wenn ich einen Controller direkt am USB betreibe habe ich nur ca. 4,5 V, dann passt es gerade. Wenn ich aber mit externer Spannung und einem 5-V-Regler arbeite, geht es so nicht. Nochmal ein Blick ins Datenblatt des LCD, und da steht tatsächlich, dass die Spannung zwischen Vee und Vdd ungefähr 4,5 V sein muss, dann passt der Kontrast. Also musste ich mein Platinenprojekt umbauen. Es hat sich dann gezeigt, dass ein Widerstand von 470 Ohm zwischen Vee und GND auch geht. Da fallen dann 0,5 V ab und der Kontrast ist optimal.
Detail aus dem ES-M32, Vee hießt hier VO
Seltsam, habe ich nicht immer schon ohne das Poti gearbeitet? Ein Blick ins ES-M32 zeigt mir was ich wohl vergessen hatte: Das Poti wurde durch zwei Widerstände ersetzt, 470 Ohm nach GND und 10 k nach Vcc. O,25 V würde man denken, aber durch den Vee-Strom wohl doch eher 0,5 V. Und jetzt habe ich einen kleinen Spiele-Bausatz mit Tiny2313 und LCD von Pollin gekauft, da wurde es genauso gemacht. Aber der Spanungsteiler hat 10 k und 56 R, effektiv liegt also Vee dort tatsächlich fast an GND. Und - oh Wunder - die Betriebsspannung beträgt 4,5 V. Jetzt ist die Sache klar, bei 4,5 V kann man Vee direkt an GND legen, aber bei 5 V muss man mindestens einen Widerstand spendieren.
Eine Anregung von Paul Salomons:. Würde es wohl auch funktionieren, den Kontrastpin über eine Diode mit Ground zu verbinden? Da hier kaum Strom fließen dürfte würde ich bei einer Silizium Standard-Diode mit ca 0,5 V Vf rechnen. Dadurch sollten sich bei einer Betriebsspannung von 5V ca 4,5 V am Konrastpin einstellen. Oder spricht was gegen eine Diode?
Antwort: Eine Si-Diode wurde schon probiert: Funktioniert prima!
Nachtrag von Arne Rossius
Auf dem LCD-Modul befindet sich üblicherweise ein Spannungsteiler aus fünf gleichgroßen Widerständen zwischen V_CC und V_LCD, von dem die Spannungen V1 bis V5 für den HD44780 abgegriffen werden. Meistens haben die Widerstände 2.2 k (insgesamt also 11 k), so dass man bei 5 V mit 1 k zwischen V_LCD und Masse einen guten Kontrast bekommt. Einige neuere LCDs arbeiten stromsparend mit 4.7 k, hier gibt es mit 2.2 k einen guten Kontrast.
Wo die Standard-Schaltung mit 10-k-Poti als Spannungsteiler zwischen +5 V und Masse herkommt weiß ich nicht. Bei dieser Beschaltung ist nur ein sehr kleiner Winkelbereich des Potis nutzbar, besser geht es mit einem 5-k-Poti als einstellbarer Widerstand zwischen V_LCD und Masse, damit ist die Kontrasteinstellung feiner möglich. Im Datenblatt des HD44780 ist es auch genau so als Beispiel gezeichnet, allerdings ohne Angabe von Widerstandswerten.
Und hat man mal nur 3 V in der Schaltung, kann man mittels PWM-Ausgang des Mikrocontrollers einen einfachen Spannungsinverter bauen:
http://elm-chan.org/docs/lcd/lcd3v.html
(alternativ geht auch ein 7660, wenn der Controller keinen Pin mehr frei hat).
20.5.14: LED-Farbe Pink
Mädchen mögen Pink. Deshalb gibt es jetzt endlich pinkfarbene LEDs. Das Licht einer solchen LED habe ich mithilfe einer CD einer Spektralanalyse unterzogen. Man sieht zwei deutlich getrennte Bereiche im Spektrum, Rot und Blau. Zuerst dachte ich, da sind zwei LEDs parallel geschaltet. Aber das müsste sich bei unterschiedlichen Spannungen verraten. Bei zu kleiner Spannung müsste die pinke LED rot werden. Aber das ist nicht der Fall. Die LED leuchtet bei der kleinsten möglichen Spannung von 2,5 V schwach pink. Bei 20 mA braucht man 3,7 V. Über den gesamten Bereich ändert sich die Farbe nicht. Ein physikalisches Wunder...
Nachtrag: Luminiszenz, von Gerhard Kircher
Interessant, da musste ich gleich mal schauen ob Wikipedia schon etwas weiß, und wirklich - es ist eine blaue LED mit Phosphor: "Dazu wird im Wesentlichen wie bei weißen LEDs vorgegangen, nur dass die Lumineszenzschicht, die über den blau leuchtenden LED-Chip gelegt wird, nicht gelblich, sondern rötlich ist, wodurch dann Rosa („pink“) erzeugt wird." http://de.wikipedia.org/wiki/Leuchtdiode#Pastellt.C3.B6ne
Mädchen mögen Pink. Deshalb gibt es jetzt endlich pinkfarbene LEDs. Das Licht einer solchen LED habe ich mithilfe einer CD einer Spektralanalyse unterzogen. Man sieht zwei deutlich getrennte Bereiche im Spektrum, Rot und Blau. Zuerst dachte ich, da sind zwei LEDs parallel geschaltet. Aber das müsste sich bei unterschiedlichen Spannungen verraten. Bei zu kleiner Spannung müsste die pinke LED rot werden. Aber das ist nicht der Fall. Die LED leuchtet bei der kleinsten möglichen Spannung von 2,5 V schwach pink. Bei 20 mA braucht man 3,7 V. Über den gesamten Bereich ändert sich die Farbe nicht. Ein physikalisches Wunder...
Nachtrag: Luminiszenz, von Gerhard Kircher
Interessant, da musste ich gleich mal schauen ob Wikipedia schon etwas weiß, und wirklich - es ist eine blaue LED mit Phosphor: "Dazu wird im Wesentlichen wie bei weißen LEDs vorgegangen, nur dass die Lumineszenzschicht, die über den blau leuchtenden LED-Chip gelegt wird, nicht gelblich, sondern rötlich ist, wodurch dann Rosa („pink“) erzeugt wird." http://de.wikipedia.org/wiki/Leuchtdiode#Pastellt.C3.B6ne
15.5.14: TPS-Gehäuse drucken
Mein Freund Rainer hat sich einen 3D-Drucker gebaut und macht gerade seine ersten Versuche. Was soll ich mal drucken, hat er mich gefragt. Ein TPS-Gehäuse wär super, das habe ich dann bei ihm bestellt. Es muss natürlich erst entwickelt werden, vom Entwurf über die 3D-Zeichnung bis zur Produktion, alles von Anfang an. Hier ein Foto vom Produktionsprozess, der erste Prototyp entsteht gerade. Ich bin gespannt, was am Ende dabei herauskommt.
Nachtrag 27.5.14: Gehäusemuster fertig gedruckt
Die Gehäuse sind so ausgelegt, dass das Batteriefach unten hineinpasst. Der Deckel hat bereits Löcher für die LEDs und die Druckknöpfe. Passende Knöpfe mit unterschiedlichen Farben wurden separat gedruckt. Bei der Farbe fällt die Entscheidung schwer. Vielleicht gehört bald zu jeder neuen Schaltung nicht nur das Platinenlayout sondern auch eine Gehäusedruckdatei. Die Farbe kann dann ja jeder selbst wählen - auch wer nur eine Farbe drucken kann - bunte Knöpfe und Blenden gehen immer.
Mein Freund Rainer hat sich einen 3D-Drucker gebaut und macht gerade seine ersten Versuche. Was soll ich mal drucken, hat er mich gefragt. Ein TPS-Gehäuse wär super, das habe ich dann bei ihm bestellt. Es muss natürlich erst entwickelt werden, vom Entwurf über die 3D-Zeichnung bis zur Produktion, alles von Anfang an. Hier ein Foto vom Produktionsprozess, der erste Prototyp entsteht gerade. Ich bin gespannt, was am Ende dabei herauskommt.
Nachtrag 27.5.14: Gehäusemuster fertig gedruckt
Die Gehäuse sind so ausgelegt, dass das Batteriefach unten hineinpasst. Der Deckel hat bereits Löcher für die LEDs und die Druckknöpfe. Passende Knöpfe mit unterschiedlichen Farben wurden separat gedruckt. Bei der Farbe fällt die Entscheidung schwer. Vielleicht gehört bald zu jeder neuen Schaltung nicht nur das Platinenlayout sondern auch eine Gehäusedruckdatei. Die Farbe kann dann ja jeder selbst wählen - auch wer nur eine Farbe drucken kann - bunte Knöpfe und Blenden gehen immer.
Ein zweites
Gehäuse wurde für die Steckboardpaltine entworfen. Auch hier kommt das
Batteriefach gleich mit hinein. Diese Platine vom Modul-Bus ist sehr
praktisch. Schnell hat man die Versuchsschaltung des Steckboards auf
die die Platine gelötet - jetzt noch schnell ein Gehäuse gedruckt -
Deckel drauf - fertig!
Nachtrag 10.6.14: Das fertige TPS-Gehäuse
Nachtrag 10.6.14: Das fertige TPS-Gehäuse
13.5.14: Radio-Prototypenbau
Beim Aufräumen bei Modul-Bus ist mein allererster Prototyp des Mittelwellen-Retroradios wieder aufgetaucht, vermutlich weil Klaus Hagemann damals die Platine gezeichnet hat.
Der neue Geschäftsführer von Modul-Bus, Roger Leifert, hat die Firma zur Pertinax-freien Zone erklärt, deshalb durfte ich gleich ein paar Experimentierplatten mitnehmen. Ich mag das Material, weil man es mit dem Messer anritzen und abbrechen kann. Nur um mal ganz schnell etwas auszuprobieren, nicht für die Ewigkeit.
Der Prototyp hat aber doch sechs Jahre überdauert, nur das Batteriefach ist spröde geworden und gebrochen. Diesen Aufbau habe ich damals für Franzis gemacht und mir auch irgendeine Art Pultgehäuse vorgestellt. Aber dann kamen ganz andere Ideen ins Spiel, und das Gehäuse ist viel schöner geworden. Und auch das Messgerät hätte ich nicht vorzuschlagen gewagt, aber es hat das Radio dann noch abgerundet. Schade, dass es bei späteren Modellen nicht mehr drin war.
Beim Aufräumen bei Modul-Bus ist mein allererster Prototyp des Mittelwellen-Retroradios wieder aufgetaucht, vermutlich weil Klaus Hagemann damals die Platine gezeichnet hat.
Der neue Geschäftsführer von Modul-Bus, Roger Leifert, hat die Firma zur Pertinax-freien Zone erklärt, deshalb durfte ich gleich ein paar Experimentierplatten mitnehmen. Ich mag das Material, weil man es mit dem Messer anritzen und abbrechen kann. Nur um mal ganz schnell etwas auszuprobieren, nicht für die Ewigkeit.
Der Prototyp hat aber doch sechs Jahre überdauert, nur das Batteriefach ist spröde geworden und gebrochen. Diesen Aufbau habe ich damals für Franzis gemacht und mir auch irgendeine Art Pultgehäuse vorgestellt. Aber dann kamen ganz andere Ideen ins Spiel, und das Gehäuse ist viel schöner geworden. Und auch das Messgerät hätte ich nicht vorzuschlagen gewagt, aber es hat das Radio dann noch abgerundet. Schade, dass es bei späteren Modellen nicht mehr drin war.
Nachtrag: Whisker, von Harald Schetter
| Vielleicht bietet dieses Radio noch eine ganz andere Sehenswürdigkeit.
Zumindest bei mir haben sich auf einem identischen Poti in aller Stille jede
Menge Whisker gebildet. Leider sind die durch schlechte Behandlung in der
Grabbelkiste zum größten Teil abgebrochen. Whisker findet man leicht, weil
sie stark glänzen, zum Auffinden braucht man nur eine kleine Taschenlampe.
Lupe oder schwereres Geschütz sind nicht notwendig. Jede Menge Hintergrundinfos gibts bei der NASA: http://nepp.nasa.gov/whisker Siehe auch : http://de.wikipedia.org/wiki/Whisker_%28Kristallographie%29 |
9.5.14: 12-V-LED-Lampe an 230 V
Mein Bruder hat mich gefragt, warum seine neue LED-Lampe kaputt gegangen ist. Er hatte extra einen Lampen-Adapter beim gleichen Lieferanten direkt aus China gekauft, der auch genau passte. E27 auf Stiftsockel. Ich habe mir beides angesehen und hatte gleich einen bösen Verdacht: Adapter für 230-V-Halogenlampen, aber LED-Strahler für 12-V-Halogenersatz. Auf beiden Teilen fand sich überhaupt keine Beschriftung, es gab keine Angaben zur Anschlussspannung, Leistung usw. Überhaupt nicht nach den CE-Normen. Ein deutscher Importeur wäre dafür ins Gefängnis gewandert, aber der Direktimport funktioniert einwandfrei, weil der Zoll gar nicht alles kontrollieren kann.
Wir haben dann beide Teile zerlegt und die Sache bestätigt. Im Adapter gab es nur eine direkte Drahtverbindung. In der Lampe gibt es einen Vierweggleichrichter und Vorwiderstände mit wenigen Ohm. Jede der drei Power-LEDs hat jetzt innen einen kleinen schwarzen Fleck und ist hochohmig geworden. Es sieht so aus als sei das Bonding-Drähtchen durchgebrannt wie eine Sicherung. Die Gleichrichterdioden und die Widerstände haben es überlebt. Die kleine Platine hebe ich auf (vielleicht mal als Ladegerät für Bleiakkus an einem 12-V-Halogentrafo). Und auch die mechanischen Teile der Lampe sind sehr schön gemacht.
Mein Bruder hat mich gefragt, warum seine neue LED-Lampe kaputt gegangen ist. Er hatte extra einen Lampen-Adapter beim gleichen Lieferanten direkt aus China gekauft, der auch genau passte. E27 auf Stiftsockel. Ich habe mir beides angesehen und hatte gleich einen bösen Verdacht: Adapter für 230-V-Halogenlampen, aber LED-Strahler für 12-V-Halogenersatz. Auf beiden Teilen fand sich überhaupt keine Beschriftung, es gab keine Angaben zur Anschlussspannung, Leistung usw. Überhaupt nicht nach den CE-Normen. Ein deutscher Importeur wäre dafür ins Gefängnis gewandert, aber der Direktimport funktioniert einwandfrei, weil der Zoll gar nicht alles kontrollieren kann.
Wir haben dann beide Teile zerlegt und die Sache bestätigt. Im Adapter gab es nur eine direkte Drahtverbindung. In der Lampe gibt es einen Vierweggleichrichter und Vorwiderstände mit wenigen Ohm. Jede der drei Power-LEDs hat jetzt innen einen kleinen schwarzen Fleck und ist hochohmig geworden. Es sieht so aus als sei das Bonding-Drähtchen durchgebrannt wie eine Sicherung. Die Gleichrichterdioden und die Widerstände haben es überlebt. Die kleine Platine hebe ich auf (vielleicht mal als Ladegerät für Bleiakkus an einem 12-V-Halogentrafo). Und auch die mechanischen Teile der Lampe sind sehr schön gemacht.