Labortagebuch August 2015

 Elektronik-Labor  Notizen  Projekte  Labortagebuch

31.8.15: ADC6/7 beim Mega328



Fabian wollte in seiner Elektronik-Dachbude ein LC-Display am Arduino betreiben und hatte sich die Anschlüsse A2 bis A7 dafür ausgesucht. Nichts ging. Der Fehler war mit dem analogen Oszi schnell zu sehen: Keine Signale an A6 und A7. Und dann kam mir eine Erinnerung: Das war ja auch schon beim CC2-Boaud von Elektor mit seinem Mega88 so: ADC6 und ADC7 sind beim DIP40-Gehäuse nicht herausgeführt und nehmen eine Sonderstellung ein. Es sind zwar analoge Eingänge, aber keine Ports. Die Lösung für den Mega328: Das LCD wird auf A0 bis A5 verschoben, und A6/7 bleiben für analoge Aufgaben frei.

27.8.15: Oszilloskop Hameg HM204



Nach 30 treuen Jahren hat mein altes Oszi Hameg 203-5 seinen Geist aufgegeben. Nicht ganz, sondern nur auf dem Kanal 1, der andere geht noch. Ich weiß auch was passiert ist, zu viel Spannung (irgendwas unter 12 V)  in der höchsten Empfindlichkeit  5 mV/Skt. Da ist vermutlich der Doppel-FET in der Eingangsstufe durchgebrannt. Das könnte ich sogar reparieren, aber das Bauteil ist nicht leicht zu bekommen, die Reparatur aufwendig und außerdem gibt es seit einigen Jahren noch einen Fehler. Bei Temperaturen über 30 Grad bekommt die Helligkeit eine 50-Hz-Modulation. Deshalb siegte die Faulheit und ich habe bei Ebay nach einem Ersatz gesucht.

Die hohen Temperaturen im Sommer machen oft Probleme im Elektronik-Labor. Nicht nur das Oszilloskop war betroffen, sondern auch der PC, bei dem dann die Kühlung nicht mehr reicht. Und natürlich der Mann im Labor, der bei extremen Temperaturen ebenfalls nicht mehr richtig arbeiten kann. Deshalb habe ich schon mal daran gedacht hatte, eine Klimaanlage einzubauen. Einige Typen der Mitsubishi Heavy Klimaanlage sind mir schon mal in Italien wegen ihrer handlichen Größe aufgefallen. Die würden hier sehr gut reinpassen. Bei breeze24.com gibt es eine große Auswahl an passenden Bauteilen. Außerdem können diese Geräte nicht nur kühlen, sondern zudem die Luftfeuchtigkeit regulieren – auch interessant fürs Elektronik-Labor.

Aber erstmal musste ein neues Oszilloskop her. Interessant ist, dass gerade mein altes HM203 sehr beliebt und teuer ist. Da geht es wohl auch anderen so wie mir. An das Gerät war ich so gewöhnt, dass ich es im Schlaf bedienen konnte. Und es muss wohl in großen Stückzahlen gebaut worden sein. Aber neure Geräte von Hameg sind oft preiswerter zu bekommen, auch wenn sie bessere Daten haben. Ein paarmal habe ich mitgeboten und hatte kein Glück. Aber dann habe ich das HM204 bekommen. Es war mit ca. 100 Euro recht preiswert. Und ich muss mich kaum umgewöhnen. Wieder 20 MHz, die gleiche Bereiche, die gleichen Triggerfunktionen. Nur eine Delay-Funktion ist hinzugekommen, die sich vielleicht mal als nützlich erweisen könnte.

Parallel zum analogen Oszi gibt es in meinem Elektronik-Labor auch noch modernere digitale Geräte mit höherer Bandbreite bis 60 MHz. Aber ich schalte sie nur ein, wenn es erforderlich ist. Dagegen ist das analoge Oszi fast immer an und dient auch als Voltmeter, Frequenzmesser, Durchgangsprüfer und vieles mehr. Oft sieht man schon mit einem Blick, was in einer Schaltung los ist.


25.8.15: Bestückte Musterplatinen



Immer wieder spannend: Einige bestückte Musterplatinen für ein neues Franzis-Projekt sind angekommen. Ich möchte es noch nicht verraten, aber wer die Platine genau betrachtet und den neuen Franzis-Katalog durchblättert,  der wird schnell drauf kommen, was das werden soll. Bei den ersten Mustern hoffe ich natürlich immer, dass gleich alles stimmt. Aber diesmal war leider ein Fehler drin, den man übrigens auf dem Foto nicht sehen kann. Also auf in die zweite Runde. Einige Widerstände müssen auch noch angepasst werden, damit am Ende alles passt.

20.8.15: Ein geregelter Lüfter



Schon länger wollte ich mal so einen PC-Lüfter mit vier Anschlüssen ausprobieren. Jetzt bin ich endlich mal dazu gekommen. Es gibt folgende Anschlüsse:

Pin 1  GND
Pin 2  +12V
Pin 3  Tacho-Ausgang, offener Kollektor, 2 Impulse pro Umdrehung
Pin 4  PWM-Eingang zur Drehzahlregelung, 3,3-V- und 5-V- kompatibel



Wenn man nur die Betriebsspannung an Pin 1 und 2 anschließt, läuft der Lüfter mit voller Drehzahl. An Pin 4 misst man eine Spannung von ca. 5 V. Da muss wohl ein Spannungsregler und ein Pullup-Widerstand drin sein. Schließt man den PWM-Ausgang gegen GND kurz, dann geht der Lüfter auf seine minimale Drehzahl. Man kann den Lüfter mit dem Finger anhalten. Die interne Elektronik merkt es und schaltet ab. Dann versucht sie nach jeweils ca. einer Sekunde einen Neustart. Wird der Lüfter weiter blockiert, wird sofort wieder abgeschaltet.

Der Tacho-Ausgang mit seinem offenen Kollektor braucht mindestens einen externen Pullup-Widerstand, damit Rechtecksignale messbar werden. Ob man ihn gegen  +12 V, +5V oder weniger schaltet ist dem offenen Kollektor egal. Das Schaltsignal dürfte direkt von den internen Hallsensoren abgeleitet sein (vgl. Magnetschalter aus dem Lüfter).

Zum Test habe ich ein 10-k-Poti mit Schalter und eine LED mit Vorwiderstand angeschlossen. An den PWM-Ausgang wollte ich einstellbar 0 V ... 5 V geben. Weil es einen internen Pullup gibt, brauche ich nur zwei Anschlüsse des Potis zwischen GND und PWM-Eingang schalten. Eine richtige Drehzahlregelung ergibt das aber leider nicht. Es gibt eine harte Schaltschwelle bei ca. 1,5 V. Oberhalb wird volle Drehzahl gefahren, unterhalb die minimale Drehzahl. Die LED mit 1 k Vorwiderstand habe ich gegen +12 V angeschlossen. Bei minimaler Drehzahl sieht man noch ein deutliches Flackern mit ca. 35 Hz. Bei Stillstand kann man das Lüfterrad mit dem Finger drehen und sieht dann zwei Impulse pro Umdrehung. Bei maximaler Drehzahl hat man ca. 90 Hz. Der Drehzahlbereich liegt also bei 17,5 Hz bis 45 Hz, also zwischen  1000 U/min und 2700 U/min.

Zum Test habe ich auch mal ein PWM-Signal mit ca. 1 kHz angeschlossen und dazu das ES-M32 mit deinem Bascom-Testprogramm (www.elexs.de/ESM32f.html) verwendet. Und tatsächlich kann man mit einem PWM-Signal zwischen 0% und 100% die Drehzahl zwischen Minimum und Maximum einstellen. Mein Eindruck ist, dass intern nicht die Drehzahl sondern der Strom geregelt wird. Die Drehzahl hängt dann auch noch von der mechanischen Belastung ab. Mit dem Oszilloskop sind kleine Störsignale zu erkennen, die darauf hindeuten, dass intern ein weiterer PWM-Regler mit 30 kHz aktiv ist. Für die hohe Drehzahl läuft er mit ca. 70%, für die kleine mit knapp 30%.  Das von außen zugeführte PWM-Signal geringerer Frequenz schaltet laufend zwischen diesen beiden Zuständen um. Im Mittel ergibt sich damit eine kontinuierliche Stromregelung.

 


13.8.15:  Ein hochohmiges USB-Kabel



Seit mehreren Jahren, seit ich auf Windows 7 umgestiegen bin, konnte ich dieses PC-Oszilloskop nicht mehr benutzen. Irgendwie bin ich an der Software gescheitert. Dachte ich jedenfalls. Dabei gibt es eigentlich alles was man braucht bei Vellemann: www.velleman.eu/support/downloads/?code=PCSU1000&country=be&lang=en

Jetzt habe ich es nochmal versucht und zunächst einmal den FTDI-Treiber deinstalliert. Dann alles noch mal von vorn, das muss doch gehen! Verräterisch waren dann seltsame Geräusche, so ein wiederholtes Bimmeln, wie wenn man ein USB-Gerät vom PC trennt.  Es wirkte so, als würde der Strom nicht reichen und das Gerät sich immer wieder abmelden.  Und tatsächlich: Mit einem andern USB-Kabel lief alles glatt! Endlich ist das PC-Scope wieder einsatzfähig! Ich schätze es vor allem wegen der hervorragenden Software. Siehe: USB-Oszilloskop PCSU1000

Und dann ist mir eingefallen, da war doch schon mal was mit dem USB-Kabel. Nicht jedes funktionierte mit dem Gerät. Also musste das mal nachgemessen werden. Mit dem Ohmmeter habe ich die Masseleitung und die +5V-Leitung durchgemessen. Beide hatten 3 Ohm. Falls das Oszilloskop 300 mA braucht käme man bei insgesamt 6 Ohm Leitungswiderstand schon auf einen Spannungsabfall  von 1,8 V.  Das dürfte das Problem gewesen sein. Zum Vergleich: An einem guten USB-Kabel wurde für jede der beiden Leitungen ein Widerstand von nur 0,3 Ohm gemessen. Wieder was gelernt, es gibt gute USB-Kabel und böse USB-Kabel.


12.8.15: Power-Switch-Schaltungen von Peter Krüger




Hier kommen zwei Schaltungen "Power-Switch" für analoge und- oder digitale Anwendungen. Microtaster ersetzen mechanische Schiebe- oder Toggleschalter.




 Elektronik-Labor  Notizen  Projekte  Labortagebuch