(NL) e 14,50 (B) e 14,50

[Embedded & microcontrollers n• Analoog • Digitaal • Audio • Testen & meten ] e n d re e nloa Juli/Augustus 2010 Nr. 561/562 (NL) e 14,50 • (B) e 14,50 a w w ft s do o s is out t a Gr t-lay n pri

0 1 0 2 s d i g r e d i e l e g f Hal www.elektor.nl

meer dan

100 p rojec ten, i deeë n en

tips

B S U t e m r e g n a v t n o d l e r e Elektor DSP-w

BP

Great Value in Test & Measurement

w w w. h a m e g . c o m 0,-

f Vana

.10 ±€3

HMO Series Mixed-Signal Digital Scope 250 MHz-2,5 Gs/s • 350 MHz-4 Gs/s • 2/4 CH-2 Mpts/CH

f Vana

±

0,€ 95

HMP Series Power Supply 2/3/4 CH • 0...32V/0...10A • <150 µVrms ripple

0,-

f Vana

.50 ±€2

HMS Series Spectrum Analyzer 1 GHz/3 GHz • DANL -135 dBm • RBW 100 Hz...1 MHz

f Vana

±

0,-

5 € 1.1

HMF Series Arbitrary Function Generator 25 MHz/50 MHz • 250 Ms/s • 14 bit • 256 Kpts

Vernieuwde productlijnen met o.a. • Digitale Mixed-Signal Oscilloscopen • Analoge- en Combi-Oscilloscopen • Spectrum Analyzers • Arbitraire Functie Generatoren • RF Generatoren • DC Voedingen • RF Frequentieteller • LCR Brug • 6½-digit Multimeter • AC Vermogensmeter

Kijk en bestel op Uw HAMEG distributeur: Rohde & Schwarz Nederland B.V. Tel: 030-6001750 E-mail: [email protected]

prijzen excl. BTW

EDP van RS: Gegarandeerd een vliegende start voor al uw ontwerpen.

EMBEDDED DEVELOPMENT PLATFORM www.rsonline.nl www.rsonline.be

De Halfgeleidergids, uw vertrouwde inspiratiebron Degene die dit stukje leest, hoeven we hoogstwaarschijnlijk niets meer te vertellen over deze uitgave. Want elke rechtgeaarde elektronicus kent de Halfgeleidergids al jaren. Hij vormt een onuitputtelijke inspiratiebron bij het ontwerpen van schakelingen. Iedere Halfgeleidergids bevat meer dan 100 kleine schakelingen, software- en ontwikkeltips. En elk jaar zijn er weer allemaal nieuwe, actuele onderwerpen. Dat is de reden waarom de Halfgeleidergids de best bewaarde elektronicauitgave van alle elektronicabladen is (ik denk zelfs wereldwijd). Iedere Halfgeleidergids extra in je verzameling maakt de inspiratiebron waaruit je kunt putten alleen maar groter. We maken deze speciale uitgave sinds 1964, dus al 47 jaar! Nu zijn die allereerste uitgaven niet meer zo actueel qua ontwerpen en componentkeuze, maar de exemplaren vanaf circa 1970 zijn nu nog steeds interessant en bevatten alleraardigste schakelingen die je met wat eenvoudige componentenaanpassingen ook nu nog zou kunnen bouwen. Vaak gaat het ook niet zozeer om de schakeling op zich, maar om het idee of de opzet die er achter schuil gaat. Ik durf te wedden dat er heel wat lezers zijn die alle Halfgeleidergidsen vanaf het begin nog steeds in hun bezit hebben! De uitgave van 2010 wijkt qua samenstelling nauwelijks af van zijn voorgangers, met meer dan 100 kleine projecten en - zoals u de laatste jaren van ons gewend bent - met één groot extra project. Ditmaal is dat een wereldontvanger die is opgebouwd rond een DSP van Silicon Labs, de SI4735. De ontvanger is geschikt voor ontvangst van FM (met RDSwe ergave ) , midden-, lange- en kortegolf. Hij combineert een grote gevoeligheid met een zeer goed grootsignaalgedrag en bezit een doeltreffende AGC. De ontvanger kan stand-alone worden gebruikt of via een USB-aansluiting worden verbonden met een PC. In het laatste geval kunt u hem compleet besturen vanuit de PC. De firmware van de ontvanger is bovendien open-source, zodat u deze zelf kunt aanpassen en bijvoorbeeld uw eigen bedienings- en gebruiksconcept kunt toevoegen. Een bijzonder fraai project dat deze Halfgeleidergids extra interessant maakt. Veel lees- en ontwerpplezier wens ik u met deze 47e uitgave van de Halfgeleidergids! Harry Baggen

Plus Colofon Elektor-DSP-radio Hexadokubus Volgende maand in Elektor

6 14 60 116

Audio en video Afstandbedienbare Preamp met digitale potmeter 92 Booster voor Electret-mic 65 Dynamiekbegrenzer 74 Gitaarcompressor zonder CA3080 59 Glass Blower 100 Indicator voor dynamiekbegrenzer 96 Lijningang voor Zoom H2 95 Mini Sixties Plus 44 Omgekeerde RIAA-adapter 29

Diversen 3D-LED-piramide 6-voudige omschakelaar 8-kanaals DTMF-link: Decoder 8-kanaals DTMF-link: Encoder Automatisch fietsachterlicht Digitale duimwielschakelaar DIY-SMD-adapter Economische aan/uit-netschakelaar Geluidsbooster voor autoalarm Groen/rode multiflitser LED-fietslamp in een nieuw licht Noodstop Pulsontvanger Scooptekst Snel veilige via’s Spanningsmonitor Stappenmotoren doormeten Strokenrasterprint als verwarmingsplaat Synchroniserende RGB-vuurvliegjes Verschilspanningsvergrootglas Zapper voor elektrotherapie

80 110 96 95 67 82 42 107 93 64 42 87 30 104 108 50 108 71 102 66 109

Hobby en modelbouw Astrolamp Autoradiobooster Elektronische trainer Frontplaat-ontwerpprogramma Frontplaten met muismat-folie

38 28 86 110 98

50e jaargang juli/augustus 2010 nr. 561/562

INHOUD Goedkoop fietsalarm Klok voor modelbouwers Klokimpulsgever Knipperlichten voor vliegtuigen en helikopters Muzikale fietsbel voor ATB Rangeerlicht voor locs met een digitale decoder Snel meten en testen Spelen met Simon Verlichting voor RC-auto’s Vleermuis Zelf frontplaten maken Zwaardpositie

81 36 20 70 49 94 97 83 88 70 47 23

62 22 66 50 78 30 99 39 34 51 24

Microprocessor

Hoogfrequent AM-ontvanger met kwadratuurmixer FM-testgenerator voor de vestzak GSM-zendverklikker PIC/C of VHDL/FPGA voor RFM12 TX/RX Simpele HF-ruisbron Variabel kristalfilter

Hellingshoekmeter met USB Kristaltester LED-tester Magneto-tester MicroMini thermometer Netstroomindicator RJ-45 kabeltester met PIC Sweep voor functiegenerator Thermometer met 4-cijferig LED-display Universele IR-afstandsbedieningstester Zwevende voeding voor DVM-module

48 38 72 111 21 67

Huis en tuin

ATM18-DIP Evaluatiekaart voor de MCS08DZ60 Kristalafregeling Kwartsklok als pulsgever Mini-pulsgenerator Tiny timer Uitbreiding voor seriële USB-TTL kabel

40 32 85 52 57 54 105

PC-hardware en -software

12-V-kelderpomp Analoge elektronische sleutel Binaire klok Buitenlampbediening Diervriendelijke muizenval Dimmer met tiptoetsen Energiebespaarhulp Fasekoppeling voor powerline of X10-netwerken Intelligente verdeeldoos Lichtnetspanningsmeter Temperatuurlogger voor de koelkast Timer voor accu-handgereedschap Vloerverwarmingsregeling Wateralarm Waterdichte lichtschakelaar voor de badkamer Zender en ontvanger voor draadloos alarm Zonnecel-acculader/monitor Zuinige timer-schakeling

31 41 58 97 33 37 89 81 21 52 22 27 103 71 56 76 46 53

Meten en testen Benzine (diesel) niveausensor 84

‘Always On’-schakeling voor pc’s 3-pens ventilator aan 4-pens header Netwerk-kabeltester

28 72 90

Voedingen en acculaders Accubewaker voor zeilboot 26 Bescherming tegen diepontlading voor 12-V-accu’s 82 Discrete low-drop regelaar 40 Eenvoudige LED-stroombron 53 L200-lader 48 Labvoeding voor de pc 64 LED-driver met LM3410 68 Regelbare laagspanningsvoeding 84 Universele PWM-generator 106 Virtuele 9-V-batterij 63

Elektor International Media biedt een multimediaal en interactief platform voor elke elektronicus. Van de professional met passie voor zijn vak tot de liefhebber met professionele ambities. Van beginner tot gevorderde, van student tot professor. Informatie, educatie, inspiratie en entertainment. Analoog en digitaal. Praktisch en theoretisch.

analoog • digitaal embedded & microcontrollers audio • testen & meten

Colofon 50e jaargang nr. 7/8, juli/augustus 2010

ISSN 0013-5895

Elektor wil mensen inspireren om zich elektronica eigen te maken door het presenteren van bouwbeschrijvingen en door het signaleren van ontwikkelingen in de elektronica en technische informatica. Elektor is een uitgave van Elektor International Media B.V. Allee 1, 6141 AV Limbricht, Nederland Postbus 11, 6114 ZG Susteren, Nederland Tel.: +31 (0)46- 4389444, Fax: +31 (0)46-4370161



Elektor verschijnt elf maal per jaar, in juli/augustus verschijnt een dubbelnummer. Onder de naam Elektor verschijnen Nederlandstalige, Engelstalige, Franstalige, Spaanstalige en Duitstalige edities. Elektor is in meer dan 50 landen verkrijgbaar.

Internationale hoofdredactie: Wisse Hettinga Redactie: Harry Baggen (hoofdred.), Thijs Beckers ([email protected]) Internationale redactie: Jan Buiting, Eduardo Corral, Ernst Krempelsauer, Jens Nickel, Clemens Valens

Redactiesecretariaat: Hedwig Hennekens ([email protected]) Technische redactie: Antoine Authier (hoofd), Ton Giesberts, Luc Lemmens, Daniel Rodrigues, Jan Visser, Christian Vossen ([email protected]) Vormgeving: Giel Dols Illustraties: Mart Schroijen Directeur/uitgever: Paul Snakkers Marketing: Carlo van Nistelrooy

7/8-2010

elektor

STUDEREN OP AFSTAND

Cursus Programming Embedded PIC Controllers met Assembly, C en Flowcode In deze Engelstalige ‘cursus op afstand’ leert u hoe u embedded

Uw cursuspakket:

microcontrollers programmeert. De cursus begint met de absolute

• Ringband met cursusmateriaal (747 pagina´s) • CD-ROM met software en voorbeeldbestanden • Application Board • Begeleiding via het Elektor Forum • Deelnamecertificaat

grondbeginselen maar gaat ook dieper in op details. Omdat u zich de software niet eigen kunt maken zonder kennis van de hardware, wordt ook nader ingegaan op componenten en schema’s. Aan het einde van de cursus kunt u uw eigen embedded applicaties ontwer-

c l u s i ef

ce

Inhoud: • Achtergronden

el ec

tro ni

cs wo

Normale prijs: 445,00 € (excl. verzendkosten)

de rld wi

aat

in

pen en de daarvoor geschikte software schrijven.

uctieprijs! Speciale introd

rtific

€ 50,- KORTING

• Digitale poorten • Seriële communicatie (RS232)

LET OP: Om deze cursus te kunnen volgen hebt u E-blocks hardware nodig. Mogelijk bezit u deze (ten dele) al. Alle benodigde producten zijn los verkrijgbaar maar ook als complete set tegen een sterk gereduceerde prijs. Kijk op www.elektor.nl/cursus voor meer informatie.

• Analoge Signalen • Pulsbreedtemodulatie • Timers/Tellers/Interrupts • Geheugen • LC-display • Communicatie via I²C • Communicatie via SPI • Communicatie via USB • Configuratie (fuses) • Uitwerking van de opdrachten • Appendix

Meer informatie en bestellen via

www.elektor.nl/cursus Abonnementen: ([email protected])

Riet Maussen Tel. 046-4389424

Bestellingen: ([email protected])

Nicolle v.d. Bosch Tel. 046-4389414

Hoofd advertentieverkoop: ([email protected])

Teun van Hoesel Tel. 046-4389444

het Advertentiewezen gedeponeerd bij de rechtbanken in Nederland. Een exemplaar van de Regelen voor het Advertentiewezen is op aanvraag kostenloos verkrijgbaar.

Advertentieverkoop Benelux: Caroline Flohr ([email protected]) Tel. 046-4389444 Advertentietarieven, nationaal en internationaal, op aanvraag. Alle advertentiecontracten worden afgesloten conform de Regelen voor

elektor

7/8-2010

Druk: Senefelder Misset, Doetinchem Distributie: Betapress, Gilze

Auteursrecht Niets uit deze uitgave mag verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt worden door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. De auteursrechtelijke bescherming van Elektuur strekt zich mede uit tot de illustraties met inbegrip van de printed circuits, evenals de ontwerpen daarvoor. In verband met artikel 30 van de Rijksoctrooiwet mogen de in Elektuur opgenomen schakelingen slechts voor particuliere of wetenschappelijke doeleinden vervaardigd worden en niet in of voor een bedrijf. Het toepassen van de schakelingen geschiedt buiten de verantwoordelijkheid van de uitgever. De uitgever is niet verplicht ongevraagd ingezonden bijdragen, die hij niet voor publicatie aanvaardt, terug te zenden. Indien de uitgever een ingezonden bijdrage voor publicatie aanvaardt, is hij gerechtigd deze op zijn kosten te (doen) bewerken. De uitgever is tevens gerechtigd een bijdrage te (doen) vertalen en voor haar andere uitgaven en activiteiten te gebruiken tegen de daarvoor bij de uitgever gebruikelijke vergoeding.

© Elektor International Media B.V. - 2010



INFO & MARKT

Draadloze RS232-verbinding over 20 km Met de SWG-RS232-500 presenteert de Zwitserse firma Y-Lynx zijn nieuwste ‘smart wireless gateway’ met een bereik tot zo’n 20 km. Deze afstand is mogelijk dankzij een ingebouwde HF-zender met een vermogen van 500 mW. De compacte en robuuste SWG-RS232-500 kan eenvoudig kilometers kabel in een industriële omgeving vervangen door een draadloze verbinding. De gateway is gemakkelijk in de bediening en in het gebruik, en kan bijvoorbeeld uitstekend worden toegepast in draadloze sensornetwerken over grotere afstanden. De gevoeligheid van de nieuwe wireless gateway bedraagt –114 dBm en het uitgangsniveau ligt op +27 dBm, waarmee de SWG-RS232500 volgens Y-Lynx de beste budget-link is die momenteel op de markt verkrijgbaar is. Dankzij het grote bereik is het gebruik van repeaters in de meeste gevallen niet meer nodig. De gebruiker kan door middel van softwarematige instellingen alle parameters aanpassen van de ingebouwde TRM8053-500 draadloze module. Op deze manier kan de SWG-RS232500 worden geconfigureerd voor allerlei mogelijke netwerkconfiguraties en toepassingen. Dankzij een efficiënt vermogensbeheer is ook batterijvoeding mogelijk. De robuuste aluminium behuizing van de SWG-RS232-500 is berekend op industrieel gebruik. De voedingsspanning mag liggen tussen 4 en 24 V en dankzij de flexibele opzet van de SWG-RS232-500 kan deze gecombineerd worden met vrijwel alle RS232-installaties. Meer info: www.ezwire.com

Nieuwe 3D-camera gepresenteerd Virtual reality, veiligheid en bewaking, toezicht in bejaardenhuizen: Dat zijn slechts enkele van de vele toepassingen van een nieuw type 3D-camera waarvan het gepatenteerde prototype onlangs werd gepresenteerd in Eindhoven tijdens een wetenschappelijke conferentie over het Europese project Netcarity. De nieuwe 3D-technologie die in deze 

camera is toegepast, is ontwikkeld door David Stoppa en zijn coll ega’s van het SOI (integrated optical sensors) Research Unit van het Italiaanse onderzoeksinstituut Fondazione Bruno Kessler (FBK). In tegenstelling tot de huidige technieken die slechts een tweedimensionaal beeld mogelijk maken, kan de nieuwe camera van FBK daadwerkelijk een beeld in drie dimensies vastleggen. Daartoe wordt de op te nemen scène belicht met ultrakorte laserpulsen (in de orde van grootte van enkele microseconden). Deze pulsen raken de objecten in de scène en worden dan gereflecteerd naar de camera, waarin een hogeresolutie CMOS-sensor deze detecteert. Uit deze gegevens kunnen de afstanden van de camera tot de verschillende objecten worden berekend, oftewel de derde dimensie. De onderzoekers van FBK zijn er als eerste in geslaagd om een 3D-camera te ontwikkelen die gebruik maakt van standaard CMOS-technologie, wat tot gevolg heeft dat de productiekosten van zo’n camera laag kunnen blijven. De camera is volgens de onderzoekers uitermate geschikt voor toepassing bij ouderen en gehandicapten. Dankzij de 3D-capaciteiten van de camera kunnen gevaarlijke situaties eerder worden herkend en daardoor kunnen de risico’s bij alleenstaande ouderen en gehandicapten worden verkleind. Bij toekomstige videospelletjes zou de 3Dcamera kunnen worden gebruikt om de bewegingen van de speler real-time te detecteren, zodat deze geen joystick of andere hulpmiddelen meer nodig heeft om zijn bewegingen aan de computer door te geven. Ook bij intelligente navigatiesystemen en interactieve bedieningssystemen zou de nieuwe technologie kunnen worden toegepast, bijvoorbeeld als geavanceerde elektronische gids in een museum.

USB-RS232 modules voorgesteld, die speciaal zijn ontworpen om op een bestaande print de daarop aanwezige DB9 RS232-connector te vervangen door een versie waarin een complete USB2.0-interface is ondergebracht. De modules zijn voorzien van een standaard USB ‘mini-B’ type connector, de aansluitingen op de print zijn identiek aan die van een DB9-type. Op deze wijze kan een schakeling op een eenvoudige manier worden voorzien van een USB2.0-aansluitmogelijkheid zonder dat hiervoor het bestaande printontwerp hoeft te worden aangepast. Er zijn twee typen DB9-USB-RS232 modules beschikbaar voor het vervangen van respectievelijk een male of een female DB9-connector. De modules zijn vooral bedoeld voor gebruik in bestaande systemen die nu nog zijn voorzien van de standaard DB9-connectoren voor een RS232-verbinding, maar die tegen verbindingsproblemen aan lopen bij de communicatie met nieuwe pc’s, laptops en andere moderne apparatuur. Op deze wijze kan de levensduur van zulke systemen worden verlengd. De DB9-USB-RS232 modules bevatten alle noodzakelijke elektronica voor de conversie van USB- naar RS232-signalen en omgekeerd. Daartoe wordt gebruik gemaakt van het populaire FTDI-IC FT232R, een USB2.0naar-serieel converter-IC dat de complete USB-protocolconversie voor zijn rekening neemt. De data zijn dan beschikbaar in een seriële UART-interface, waarna de signalen in de module tevens worden aangepast aan standaard RS232-niveaus. De voeding voor de elektronica in de module wordt betrokken uit de USB-aansluiting. De modules ondersteunen een maximale datasnelheid van 1 MBit/s via de RS232-interface. De DB9-USB-RS232 modules worden gele-

Meer info: www.fbk.eu/node/1019

USB2.0-module uitwisselbaar met standaard RS232-connector Future Technology Devices International Limited (FTDI) heeft een nieuwe serie DB9-

verd inclusief royalty-free drivers van FTDI, waarmee het nieuwe USB-apparaat door de PC wordt herkend als een virtuele COMpoort die dan door de pc-software aangesproken kan worden. Op deze wijze hoeven er dus geen eigen drivers of softwareaanpassingen geschreven te worden. FTDI 7/8-2010

elektor

INFO & MARKT

levert drivers voor onder andere Microsoft Windows (WHQL certified drivers), Linux en Mac OS. Alle drivers kunnen gratis worden gedownload van de FTDI-website. Meer info: www.ftdichip.com

Perfect ontspiegeld display dankzij nano-coating

Het Duitse Fraunhofer Instituut heeft een nano-coating ontwikkeld die de reflectie bij displays en brillenglazen wegneemt. Daartoe worden de desbetreffende kunststof delen al tijdens de fabricage van een speciale oppervlaktestructuur voorzien. De hybride coating zorgt er bovendien voor dat de behandelde delen krasbestendig en gemakkelijk te reinigen zijn. De wetenschappers van Fraunhofer keken het principe af van de natuur. Als voorbeeld namen ze een mot. Wanneer deze in de schemering naar voedsel zoekt, moet ze zich beschermen tegen haar vijanden. Daarbij mag ze niet opvallen door reflecties in haar grote facetogen. Terwijl de ogen van andere insecten juist spiegelen, zijn de ogen van een mot juist donker. Daartoe zijn de facetten voorzien van geringe uitstulpingen die kleiner zijn dan de golflengte van licht. Door deze nanostructuur ontstaat een vloeiende overgang tussen de brekingsindex van de lucht en die van de hoornhuid. Deze truc hebben de wetenschappers van het Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg weten na te bootsen en ze hebben deze meteen aangepast voor gebruik op allerlei soorten materialen zoals brillenglazen en GSM-displays. Het bijzondere van de nieuwe methode is dat de antireflectielaag niet apart hoeft te worden aangebracht, maar dat ze direct tijdens de fabricage kan worden toegevoegd. Daartoe wordt de spuitgietmal voor het desbetreffende voorwerp eerst voorzien elektor

7/8-2010

Waarom wij niet crashen als computers... Yale legt uit De natuur en software-ontwikkelaars staan voor dezelfde uitdagingen wanneer besturingssystemen ontworpen moeten worden. De verschillende methodes die gebruikt worden, verklaren waarom levende organismen minder ‘vastlopen’ dan computers, zo verklaart een studie aan de Yale-universiteit in New Haven, USA. Het Yale-team vergeleek de evolutie van organismen en computerbesturingssystemen door de besturende netwerken in een Escherichia Coli (E. Coli) bacterie en het Linux besturingssysteem te analyseren. “Het is een veel voorkomende metafoor dat het genoom (complete set genen) het besturingssysteem van levende organismen is. Wij wilden zien of deze analogie klopt,” aldus Mark Gerstein, professor Biomedische Informatica, Moleculaire Biofysica en Biochemie en Computerwetenschappen. Zowel de E. Coli en Linux-netwerken zijn hiërarchisch opgebouwd, maar met een aantal opmerkelijke verschillen. De moleculaire netwerken van de bacterie zijn gerangschikt in een piramidevorm, met een beperkt aantal hoofdgenen aan de top van dit controlesysteem die een groot aantal gespecialiseerde functies besturen die onafhankelijk opereren. Linux is daarentegen meer opgebouwd als een omgekeerde piramide, met veel top-level routines die slechts enkele generieke functies besturen. Volgens Gerstein ontstaat deze opbouw omdat ontwikkelaars geld en tijd moeten besparen en daarom op bestaande routines voortborduren in plaats van een systeem van de grond af opnieuw op te zetten. “Maar dit betekent ook dat een besturingssysteem veel kwetsbaarder is voor fouten, omdat zelfs een simpele update van een algemene routine voor veel fouten kan zorgen,” volgens Gerstein. Om dit te voorkomen, moeten dergelijke updates continu bijgewerkt worden door de ontwikkelaars. “Besturingssystemen zijn net als stadswegen: ontwerpers focussen op gebieden waar veel verkeer is,” zegt Gerstein. “Wij kunnen dit doen omdat we deze veranderingen intelligent ontwerpen. Maar als de analogie wordt uitgebreid naar een organisme als de E. Coli, dan is de situatie anders: zonder fine-tuning zou een fout door een willekeurige mutatie in een overeenkomstig grote moleculaire ‘autoweg’ fataal zijn. Daarom kan E. Coli geen universele onderdelen gebruiken en is de organisatie van zeer gespecialiseerde ‘modules’ intact gebleven. Gedurende de reeds miljoenen jaren durende evolutie is deze opzet robuust gebleken en worden organismen beschermd tegen willekeurige schadelijke mutaties.” Meer info: http://opa.yale.edu

van een ultradunne organische polyurethaan-substantie. Deze vult zelfs de kleinste kiertjes in de gietmal op en hardt uit zoals een tweecomponentenlijm. Het resultaat is een superdunne nanolaag van polyurethaan waarop de optisch effectieve oppervlaktestructuren uit de mal van circa één tienduizendste millimeter grootte worden afgebeeld. Samen met partners uit de industrie willen de onderzoekers nu componenten voor o.a. de auto-industrie ontwikkelen, die niet alleen voor een goed uiterlijk zorgen maar ook duurzaam en gemakkelijk te reinigen zijn. Meer info: www.fraunhofer.de

Allerkleinste 32-bits ARM-controller NXP Semiconductors presenteert met de LPC1102 ‘s werelds kleinste 32-bits ARMmicrocontroller voor algemeen gebruik. De LPC1102 is gebaseerd op de Cortex-M0 processor en biedt daarmee een grote hoeveelheid rekenkracht op een printoppervlak van slechts 5 mm2. Het IC is speciaal ontworpen voor toepassing in consumentenproducten waarbij het printoppervlak tot een minimum beperkt moet blijven. De LPC1100 is volgens NXP bovendien de goedkoopste 32bits microcontrolleroplossing die momenteel verkrijgbaar is. 

INFO & MARKT

De jongste telg van de succesvolle LPC1100 microcontrollerfamilie biedt evenals zijn familieleden veel rekenkracht, een geringe stroomopname en een uitstekende prijs/kwaliteitsverhouding, met daarbij ook nog eens een zeer sterke mate van miniaturisatie. De LPC1102 beschikt over 32 KB flash en 8 KB on-chip, en is verkrijgbaar in een zogenaamde Wafer Level Chip Scale Packaging (WL-CSP) met afmetingen van slechts 2,17 x 2,32 mm, een dikte van 0,6 mm en een dotpitch van 0,5 mm. Verder bezit de nieuwe microcontroller een 4-kanaals 10-bits ADC, een UART, een SPI, twee 32-bits en twee 16bits timers en een 24-bits systeem-timer. SWD-debugging en programmering met vier breakpoints en twee watchpoints zijn mogelijk. Er zijn 11 I/O-functies die tevens kunnen dienen als general-purpose input and output GPIO voor een maximale flexibiliteit. De stroomopname is uiterst gering met een waarde van slechts 130µA/MHz in geactiveerde toestand. Een interne RC-oscillator zorgt voor een nauwkeurigheid van ±1 procent over het hele industriële temperatuur- en spanningsbereik; een externe klok is eveneens mogelijk. Samples van de LPC1102 zullen wereldwijd in mei beschikbaar zijn, de serieproductie start in het vierde kwartaal van 2010. Meer info: http://ics.nxp.com/products/lpc1000/lpc11xx

Biologisch afbreekbare verpakking van Farnell wint prijs De bekende internationale elektronicadistributeur Farnell heeft voor zijn unieke biologisch afbreekbare verpakking de award ‘Environmental Product/Service of the Year’ gewonnen bij de Britse Sustainability Live Environment and Energy Awards. Hierbij liet Farnell meer dan 60 concurrenten achter zich. De jury was zeer onder de indruk van de geweldige nieuwe verpakkingsoplossing, een primeur voor de elektronicaindustrie die in september 2009 door Farnell is geïmplementeerd om polyetheen verpakkingen te vervangen voor ongeveer 3,6 miljoen bestellingen die jaarlijks vanuit de Europese magazijnen van het bedrijf wor10

den verzonden. Voor de unieke verpakking die wordt afgebroken in industriële compost of gewoon kan worden opgelost in heet water, is een gepatenteerde technologie gebruikt. De verpakking kan zonder afgifte van schadelijke chemische stoffen in het milieu volledig biologisch worden afgebroken, terwijl dezelfde componentbescherming als

bij standaard antistatische dissipatieve zakken wordt geboden. De basis voor de afbreekbare zakken wordt gevormd door Polyvinyl Alcohol (PVOH). Farnell erkende de geschiktheid van dit product voor elektronicaverpakkingen en patenteerde en ontwikkelde het verder in samenwerking met verpakkingsspecialist Antistat. Er zijn al plannen om de nieuwe verpakking in de magazijnen in Azië en de VS te implementeren. De verpakking is ook verkrijgbaar voor elektronica-ontwerpers via een van de 40 internationale websites. Farnell hoopt dat ook toonaangevende componentfabrikanten dit milieuvriendelijke alternatief gaan gebruiken. Verschillende internationale fabrikanten hebben al interesse getoond en bekijken momenteel of de specificaties aan hun eisen voldoen. Meer info: www.farnell.com

Raadsel van ‘onmogelijke’ stroomgeleiding opgelost Breng twee materialen die zelf geen stroom geleiden met elkaar in contact en precies op het grensvlak gebeurt iets opmerkelijks: daar is wel geleiding mogelijk. Onderzoekers van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de UT hebben samen met collega’s in München, Berkeley en Davis aangetoond dat ter plekke zelfs twee parallelle geleidende ‘paden’ ontstaan, slechts één nanometer van elkaar gescheiden. Dat is niet alleen een doorbraak in het begrijpen van het fenomeen, het opent ook de weg

naar nieuwe vormen van nano-elektronica. Eerder al lieten de UTonderzoekers zien dat twee niet-geleidende metaaloxiden geleidend kunnen worden, precies op de plek waar ze met elkaar in contact komen. En dat nietmagnetische metaaloxiden op het grensvlak ‘opeens’ magnetisch worden. Het gaat hierbij bijvoorbeeld om de combinatie van strontiumtitaanoxide en lanthaanaluminiumoxide. Komen deze complexe oxiden met elkaar in contact, dan zijn aan beide kristaloppervlakken verschillende ionen aanwezig die elk hun eigen lading hebben. Als de twee oxiden met elkaar in contact komen, vindt een herschikking plaats van lading, ook wel elektronische reconstructie genoemd. Op de plaats waar meer elektronen terecht komen, kan nu elektrische geleiding plaats vinden door deze elektronen. Tegelijkertijd zou je verwachten dat er elders in de structuur gaten ontstaan - positieve ladingdragers - waar de oorspronkelijke elektronen zaten. De nieuwe berekeningen en experimenten wijzen uit dat die gaten inderdaad bestaan en dat de gaten en elektronen parallel aan elkaar gaan bewegen, met slechts één nanometer tussenruimte. Dit is niet alleen een doorbraak in het begrip van de geleiding op het grensvlak, het opent ook de weg naar nieuwe toepassingen die in de huidige halfgeleiderelektronica nog niet mogelijk zijn. Spannend is bijvoorbeeld of in deze geleidende lagen, zo dicht bij elkaar, ook weer interactie gaat optreden, met nieuwe deeltjes en quantumtoestanden als resultaat. Tot nu toe werd bovendien aangenomen dat oxiden met een zekere dikte nodig zijn om het effect te bereiken. Uit het nu gepresenteerde onderzoek blijkt dat het mechanisme al optreedt bij een dikte van één eenheidscel: één laag in het kristal. Het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie beschikt over unieke mogelijkheden om dit type oxiden atoomlaag-voor-atoomlaag op te bouwen, om op deze manier materialen te kunnen maken met zeer uiteenlopende eigenschappen. De onderzoekers presenteerden hun bevindingen in een artikel in het tijdschrift Physical Review Letters. Meer info: www.utwente.nl/nieuws/ onmogelijke-stroomgeleiding-opgehelderd 7/8-2010

elektor

IT’s ALL HAPPENING

Elektor Live! maakt u tot een expert! De afgelopen jaren heeft het Elektor Live! evenement een grote groep elektronica-experts getrokken. Experts op het gebied van audio, meetinstrumenten, experts met de soldeerbout en experts in oude spullen, zelfs experts in het bij elkaar zoeken van rommelspullen (ik heb veel mensen zien sjouwen met dozen oude Elektorprojecten)... zo is iedereen ergens goed in.

een exclusief seminar programma Maar ja, de elektronicawereld verandert en u als expert wil misschien ook wel eens wat anders leren? Dat gaat dit jaar gebeuren! Tijdens Elektor Live! 2010 willen we u graag eens een ‘lesje leren’ - u expert maken in iets waar u nog weinig van weet; E-blocks, mbed, Java machines, elektrostatica, werken met ontwikkeltools; zomaar een greep uit de onderwerpen.

Hoe? In het Evoluon organiseren we in de ochtenduren van de 20ste november een ambitieus seminarprogramma. Vijf bedrijven hebben zich aangesloten om een experttraining voor u te verzorgen: NXP, Muvium, elQuip, Matrix en Transfer. U kunt kiezen welk onderwerp u wilt volgen en gedurende een 3 uur durende sessie wordt u door de inleider van het bedrijf omgetoverd tot een expert. Zoals altijd bij het Live! evenement gaat u niet met lege handen naar huis. U betaalt voor deelname, maar de hardware waarmee u werkt, wordt uw eigendom (zie de condities voor het Altium Nanoboard), wat

niet met lege handen naar huis u de mogelijkheid levert er thuis verder mee aan de slag te gaan. Het enige wat u mee moet nemen, is een eigen notebook en een verlengsnoer om uw netadapter aan te sluiten (afhankelijk van uw keuze van seminar).

Wat zijn de onderwerpen? NXP organiseert een grote wereldwijde wedstrijd rondom mbed en het LPC Expresso board. Tijdens het Live! evenement wordt een kick-off gegeven van deze wedstrijd. mbed is een online programmeer- en compileeromgeving die ontwikkelaars in staat stelt om in korte tijd een processor aan de praat te krijgen. Tijdens het programma wordt u uitgelegd hoe u kunt werken met mbed en hoe u direct applicaties kunt maken met het LPCExpresso board. Muvium is een start-up company met een product dat velen zal aanspreken: Autofab/Virtual Breadboard. De ontwikkelaar van het product zelf zal de training geven. Samen met het Flextile Compo-

iedereen wordt een expert! nent module-concept probeert hij letterlijk de elektronica-ontwerpwereld op zijn kop te zetten (voertaal Engels). ElQuipe weet hoe schokkend de wereld van statische elektriciteit kan zijn. In een speciaal seminar worden de deelnemers expert op het gebied van EMC en ontvangen ze de tools om EMC in de praktijk te brengen (voertaal Nederlands). Printen ontwerpen, maar dan een stap verder, dat is wat Altium levert. Maar Altium levert meer dan een sporenpatroon op een print. Met een FPGA-Nanoboard is het mogelijk om simulaties op ontwerpen uit te voeren. Deelnemers leren de fijne kneepjes van het ontwerp- en simulatievak en krijgen tegelijk een fikse korting op de aanschaf van een Nanoboard of nemen direct een Nanoboard mee als ze kiezen (en betalen) voor deze optie (voertaal Nederlands). Al veel mensen hebben kennisgemaakt met de wereld van E-blocks. Een hardware-omgeving die nauw samenwerkt met de FlowCodeprogrammeeromgeving. Matrix brengt beide producten op de markt en zal u tijdens het 3 uur durende seminar introduceren in de Flowcode-wereld (voertaal Engels).

Voor actuele informatie over Live! en inschrijven voor deze seminars kijkt u op www.elektorlive.nl.

IVERSE N U E H ha r d dac ties DE TO T

ED GUI en de verschillenedleeidreergids die urninuD D E B EM ga d e h eb b Halfg

ken n de tiever p en w e ditie va n onze redac seizoen een e lo e e g f w a u De e nie antie en va d t aan d dens e het kerst/vak op embedde gewerk den hebt. Tij s r u e o c o W v fo an rke om ten. in uw h ond het idee n met een ste rucks, projec r o o v t tst tte s& ijgen gen on ditie op te ze e gen, tip itie rond te kr d n t li a e k d e a n speciale n; ideeën, sch ze speciale ed g duidelijk zij ën en de pe Het ma aan voor idee atont wer irect door om dit jaar. n a d v n r open st n we — bij pla e e kunn umm ressen n d r a e ulle il b a m e -e-m wordt. bent, z het dec redactie ons gewend anier beloond e d n le verschil s. Zoals u van sende m tie een pas sugges gen dat u op zor sing —

ELEKTO

R FOUN

DATION AWARD

Ook dit ja worden ar zal de Ele k t o r Fo . Deze Awa undatio die e en n Aw a r aa nto o rd zal gaan n d uitge a prestat n b aa r ge ie hebb bij zo n d ar ont wikkela en gele ars of e ven e ktronic r e verd in x per ts a. Dat k de Elean e zijn van een pro en ontwikkeli n duc t, e project en spec g op het ia g al e tie of on b derwijs ied van educa o f zich op een bed een bij zonder rijf dat heeft o e manie ntwikk r eld. Uw ties en su voordr achten ggesgraag t zien we egemo et op

award 201

0@elek

elektor

7/8-2010

tor.nl. 11

1GRATIS LEVENSLANGE SUPPORT Wij denken altijd een stap vooruit en analyseren en “voelen de pols” van onze gebruikers, zodat we de beste oplossingen kunnen bieden nog voordat de vraag gesteld wordt. We weten allemaal hoe belangrijk het is dat u op iemand kunt rekenen op momenten dat een project vastloopt, u zich voor een deadline gesteld ziet of wanneer u alleen maar een eenvoudige basisvraag stelt. We begrijpen hoe belangrijk dat voor mensen is en onze support-afdeling is dan ook een van de steunpilaren van onze onderneming. MikroElektronika biedt gratis levenslange technische ondersteuning en is, als er iets verkeerd gaat, paraat en bereid hulp te bieden!

2 GRATIS UPGRADES

Stel dat u een nieuwe TV aanschaft. U neemt hem mee naar huis, sluit hem aan en geniet van uw favoriete programma’s tot het apparaat het laat afweten. Dat kan na vele lange jaren gebeuren. Maar wilt u in de wereld van compilers bij blijven met nieuwe features, nieuwe libraries en bugfixes, dan moet u voor elke denkbare upgrade betalen. Bij ons is daar geen sprake van. Bij MikroElektronika betaalt u maar één keer en zijn alle verdere upgrades en technische ondersteuning gratis.

PRIJS/ 3 BESTE PRESTATIEVERHOUDING Een mikroC-compiler kost $ 249, maar bestelt u die compiler samen met een van onze ontwikkelborden, dan is de prijs van de compiler 20% lager en bedraagt deze slechts $ 199. We zijn er dan ook van overtuigd dat wij de beste prijs/prestatieverhouding op de markt bieden. mikroBasic en mikroPascal zijn zelfs nog goedkoper en kosten in combinatie met een ontwikkelbord $ 149 en $ 199 zonder bord.

We r k e n m e t m i k ro E l e k t ro n i k a - c o m p i l e r s i s e e n t o t a a l n i e u w e programmeerervaring. U zult verbaasd zijn hoe dat in zijn werk gaat. Alles is mogelijk en oplossingen zijn altijd beschikbaar! Het zal u opvallen hoe plezierig en gemakkelijk alles werkt wat wij bieden. Wij van mikroElektronika houden ervan de dingen goed te doen. Wat onze command-line-compilers betreft gaan we tot het uiterste om het predicaat uitmuntend te verkrijgen. We zijn erop gericht moderne en snelle oplossingen te introduceren en optimizers met grote prestaties en uitstekende initializers, code generators en linkers te implementeren. De door deze compilers geleverde uitgangscode is bijzonder efficiënt, snel en geoptimaliseerd. Wij introduceerden krachtige SSA-optimalisatie voor dsPIC die de lengte van de code met 5 tot 30% vermindert. Op die manier kunt u op een ontspannen wijze programmeren en is de compiler u behulpzaam bij het verbeteren van de efficiëntie! Binnenkort worden al onze compilers met deze krachtige voorzieningen uitgerust.

Programmeertijd besparen Dezelfde hoeveelheid tijd besteden we ook aan het ontwikkelen van de visuele werkomgeving, omdat dat de plaats is waar programmeurs de meeste tijd besteden. Wat werkelijk van belang is, is hoe gemakkelijk de dingen gedaan kunnen

worden. Tijdens het valideren van de compiler moet niet alleen worden gekeken naar de lengte van de geproduceerde code of een effectieve code-optimalisatie. De compiler is de plaats waar alle uiteindelijke code eerst moet worden geschreven. Compiling is veel meer dan puur optimaliseren. Het moet de programmeur kostbare tijd besparen, zonder zijn leven onnodig moeilijker te maken. U kunt zelf ervaren dat wat wij te bieden hebben onze concurrenten op tal van gebieden overtreft.

aan kijken we dan ook niet langer of iets wel of niet beschikbaar is in een compiler. Ditmaal kijken we hoe het werkelijk voelt om ermee te werken. Vergelijkt u onze compilers met willekeurige andere die vandaag de dag op de markt zijn, dan zult u merken dat u zo’n gemakkelijk ontwikkelhulpmiddel nergens anders kunt vinden.

De beste User Experience Rating

We willen de gebruiker het testen helemaal zelf laten ervaren en hem de mogelijkheid bieden om de compiler te verkennen. Onze democompilers zijn dan ook alleen beperkt tot 2K programmawoorden, er zijn geen andere beperkingen! U hoeft zelfs niet meteen te beslissen, er geldt namelijk geen tijdlimiet! Ga dus naar www.mikroe.com en begin te downloaden.

Elke programmeur mag een intuïtieve werkomgeving verlangen met grote aantallen gemakkelijk te gebruiken bibliotheken met tal van nuttige voorbeelden, met aanvullende hulpprogramma’s die de productiviteit opvoeren en de ontwikkeling vergemakkelijken en met een vlotte en betrouwbare ondersteuning en uitgebreide helpbestanden. Al deze wensen stoppen we in een enkele parameter die we de User Experience Rating noemen, een soort bruikbaarheidsindex. Van nu af

Copyright ©2010 Mikroelektronika.All rights reserved. Mikroelektronika, Mikroelektronika logo and other Mikroelektronika trademarks are the property of Mikroelektronika. All other tradmarks are the property of their respective owners.

Probeer het met onze gratis demo!

SOFTWARE SIMULATOR EN MIKROICD De compiler beschikt over een uitstekende debugger op sourcecode-niveau, die u behulpzaam is bij het snel oplossen van problemen en het repareren van uw applicatie. Met de hardware mikroICD (In-Circuit Debugger) debugt u uw applicatie. Deze debugger voert het programma in real-time op hardware-niveau uit, wat de beste en betrouwbaarste manier is om fouten op te sporen.

GEÏMPLEMENTEERDE TOOLS Met tal van nuttige geïmplementeerde hulpprogramma’s ontwikkelt u uw applicatie sneller en comfortabeler. UART, HID en UDP terminals, GLCD bitmap-editor, mikroBootloader, zeven-segment-editor, ASCII-kaart, EEPROM-editor, LCD custom-character-tool enzovoort. U hebt alles bij de hand wanneer u gaat ontwikkelen!

Bij het schrijven van onze compilers kijken we niet alleen naar wat anderen te bieden hebben, maar proberen ook een goedkopere compiler te maken.Wat we hier presenteren is het resultaat van veel enthousiasme in combinatie met scherp professioneel denken. We stelden ons in de plaats van de normale ontwikkelaar, mensen met weliswaar minder ervaring, maar die hun werk snel en gemakkelijk willen uitvoeren.

STATISTIEKEN

KRACHTIGE COMPILER

Een duidelijk statistisch venster vol belangrijke informatie toont alle statistische gegevens van het project, zoals het door elk element gebruikte ROM en RAM, samen met de percentages. Elf verschillende statistische overzichten verschaffen u het nodige inzicht in de wijze waarop het programmageheugen georganiseerd is.

Snelle en efficiënte code, stabiliteit en optimalisatie zijn enkele vereisten van onze compilers. Daarvoor hebben we sbit-type geïntroduceerd, een slimme werkwijze die de omvang van de code met 20% vermindert. Snel genereren van code betekent dat u geen langdurige projectcompilatie hoeft af te wachten. Met tal van nuttige linker-instructies hebt u krachtige controle over de organisatie van zowel de code als het programma.

LIBRARIES IDE – PUUR WERKPLEZIER De Integrated Development Environment – IDE – is een prima werkomgeving! De overzichtelijke en intuïtieve interface zorgt er voor dat de programmeur zich thuis voelt. Docking support vergemakkelijkt het organiseren van de werkomgeving. Code Editor, Code Explorer, Code Assistant, Project Manager, Library Manager, Routine List Manager, Project Settings, Messages, Macro’s, Active Comments, Color Schemes en nog heel veel meer, zullen uw programmeerervaring drastisch verbeteren.

$139.00

$139.00

Ter vergemakkelijking van de ontwikkeling van applicaties zijn de compilers uitgerust met een groot aantal verschillende libraries: USB, SPI, Ethernet, UART, RS485, Soft Uart, CAN, CAN SPI, I2C, OneWire, Manchester, Touch Panel, GLCD, LCD, PWM, ANSI C libs, ADC, Sound, Compact Flash, MMC FAT16, Flash, PS/2, EEPROM, conversies en nog veel meer!

HULP BIJ VOORBEELDEN Wij begrijpen dat ontwikkelaars behoefte hebben aan exacte, duidelijke informatie, met demomateriaal en voorbeelden die een plaats hebben binnen de context van projecten uit het leven van alledag. Dat verklaart waarom wij veel tijd besteden aan het samenstellen van helpbestanden en we doen dan ook veel moeite om ze zo volledig en gebruiksvriendelijk mogelijk te maken.

$139.00

$139.00

Hoogfrequent

Elektor-DSP-radio

DSP-wereldontvanger met USB-interface Burkhard Kainka (D)

Een wereldontvanger zonder afregeling? Digital Signal Processing (DSP) maakt dat mogelijk. Alle belangrijke functiegroepen zitten in de DSP radiochip Si4735 op een stukje silicium van amper 3 x 3 mm. Daar komt dan nog een bedieningseenheid met LCD bij, een stereo LF-versterker en de noodzakelijke interfaces, zodat de ontvanger ook via de PC bestuurd kan worden. Veel radioliefhebbers hebben eigenlijk twee ontvangers nodig: één voor mobiel gebruik en één als stationaire ontvanger, bediend via de PC. De Elektor-DSP-radio kan beide toepassingen aan. Dankzij de USB-interface is ook besturing via de PC mogelijk. Bovendien kan de hele ontvanger via USB van spanning worden voorzien. De audio-uitgang kan dan met de actieve PC-luidsprekers verbonden 14

worden. Voor autonoom gebruik met een 6-V-batterij heeft de schakeling een eigen geïntegreerde audioversterker voor het aansturen van een (of twee) luidsprekers.

Eigenschappen Van een veelzijdige ontvanger verwacht men natuurlijk een zuivere FM-ontvangst, liefst in stereo en met een RDS-display. Je

wilt immers weten wat er net wordt uitgezonden. De Elektor-DSP-ontvanger biedt deze eigenschappen bij een zeer goede FMgevoeligheid en geluidskwaliteit. Omdat de Si4735 wordt gebruikt, is er ook meteen RDS (dit in tegenstelling tot zijn kleinere broertje, de Si4734, die tegenwoordig steeds vaker in draagbare radio’s wordt gebruikt). 7/8-2010

elektor

Hoogfrequent

Eigenschappen

De schakeling van de ontvanger (figuur 2) ziet er op het eerste gezicht niet zo hoogfrequent uit. Dat komt omdat alle belangrijke functies in de Si4735 zijn geïntegreerd. Alleen de antenne-ingangsschakeling verraadt het HF-karakter van de schakeling. Het antennesignaal op BNC-aansluiting K4 of printkroonsteen K3 gaat eerst naar diodebegrenzer D4/D5. L2 is de FM-spoel van 0,1 µH. Jumper JP1 staat normaal in stand 3-2 en verbindt dan de onderzijde van de FM-spoel met de AM-ingang. elektor

7/8-2010

Si4734/35

FMI

MW / LW ANT

LNA

RDS (Si4735)

AGC

LOW-IF ADC

AMI RFGND

LNA AGC

2.7 - 5.5 V

LDO

DOUT DFS GPO/DCLK

DAC

ROUT

DAC

LOUT

DSP ADC

VDD GND

DIGITAL AUDIO (Si4735)

AFC

CONTROL INTERFACE

RST

Schakeling

FM / SW ANT

SDIO

De ontvangst van SSB en DRM is daarentegen niet mogelijk. Dat ligt aan het toegepaste ontvangstprincipe. De radiochip gebruikt een IQ-mixer met een middenfrequentie van nul en instelbare DSP-filters en –demodulatoren figuur 1). Bij het afstemmen wordt in eerste instantie een PLL geactiveerd, die dan wordt vergrendeld op de draaggolf van de ontvangen AM-zender.

Het stereo-uitgangssignaal van de Si4735 wordt via C28 en C29 naar een stereo-jack gevoerd, waarop een versterkeringang of een actief luidsprekersysteem kan worden aangesloten. De uitgang is kortsluitvast (uitgangsimpedantie 10 kΩ, ca 80 mVeff). Als audioversterker zijn twee LM386-IC’s toegepast, zodat er op K5 luidsprekers aangesloten kunnen worden. Het maximale vermogen in 8 Ω is ongeveer 300 mW. Een

SCLK

Ook de midden- en langegolf kunnen met de DSP-radio ontvangen worden. Op de antenne-ingang kan een buitenantenne voor alle frequentiegebieden worden aangesloten. Wordt er een simpele spriet of een andere binnenantenne aangesloten, dan wordt er dikwijls (te) veel breedbandstoring mee ontvangen. Een alternatief is dan het aansluiten van een optionele ferrietantenne.

alternatieve ingangskringen of een ferrietantenne. Een middengolf-ferrietstaaf wordt bijvoorbeeld op JP3 aangesloten, een kortegolf-loop op JP2. Als een aangesloten sprietantenne alleen maar bedoeld is voor FM, dan kan JP1 op 1-2 gezet worden.

SEN

Wat opvalt, is ook de uitstekende selectiviteit van de ontvanger. De bandbreedte kan in meerdere trappen door de gebruiker zelf ingesteld worden, wat normaal alleen maar bij zeer dure apparaten mogelijk is.

Wat er in het schema niet te zien is: In de FM-modus zet de ontvanger zijn ‘AM variabele condensator’ op 500 pF en legt daarmee de FM-spoel voor HF aan massa. In de AM-modus daarentegen gaat het antennesignaal via L2 als verlengspoel naar de AM-kring met L3 tot L5 en de automatisch afgestemde interne ‘variabele condensator’ aan aansluiting AMI (pen 4) van de Si4735. Welke van de vaste spoelen nu wordt gebruikt, wordt bepaald met de diodeschakelaar met D6 en D7. Via deze Si-dioden wordt naar behoefte steeds een gedeelte van de spoelen naar massa kortgesloten. In de normale situatie zijn de drie jumpers JP2 tot JP4 gesloten. De jumperpennen bieden de mogelijkheid voor het aansluiten van

• S-meter-aansluiting • Diode-omschakeling voor de AM-band • Automatische afstemming van de AM-ingangskring • Omschakelbare AM-bandbreedte • optionele PC-besturing via USB • Afstemming met rotary encoder • 4 functietoetsen • Zendergeheugen (30 AM- en 30 FM-stations) • Open-source-firmware (gratis-download) • ISP-interface • Print opgebouwd en getest leverbaar

RCLK

De tweede eis voor een wereldontvanger is dat er ook AM-stations ontvangen kunnen worden. Hier blinkt de ontvanger uit door uitstekende eigenschappen voor de kortegolf-ontvangst, in het bijzonder een zeer grote gevoeligheid in combinatie met een zeer goed grootsignaalgedrag, waardoor ook langere antennes kunnen worden aangesloten. Een doeltreffende AGC (automatische versterkingsregeling) regelt het signaal steeds weer naar het optimale niveau, zodat er vaak geen verschil kan worden vastgesteld tussen verschillende antennes.

• Geen afregeling nodig • DSP-ontvanger-chip Si4735 • Microcontroller ATmega168 • USB-interface via FT232R • LCD 2 x 16 tekens met verlichting • Voedingsspanning 4,8…6 V • Stroomopname ca. 50 mA • 3,3 V interne voedingsspanning • Voeding vanuit de PC via USB • Stereo LF-uitgang • Stereo LF-eindtrap (2 x LM386) • RDS-display • AM 153 kHz...21,85 MHz • Scanfunctie • Weergave van de veldsterkte in dBµV

VIO 1.5 - 3.6 V

100126 - 12

Figuur 1. Blokschema van het DSP-radio-IC Si4735 (link: www.silabs.com). 15

Hoogfrequent

C7 100n

VDD VIN

VSS

CAP1P

24 VOUT 21 CAP1N

25

26

+3V3

C24 1u C23 22 27

C5

LCD1 EA DOGM162W-A

+3V3 +5V

IC2

ISP

K8

TEST

TXD RXD RTS CTS DTR RI DSR DCD

RESET

FT232RL

2 4 6

19 1 5 3 11 2 6 9 10 26

GND

RS E DB4 DB5 DB6 DB7

VIN R11

1 2 3 4 5 6 11 12 13 15 16 17 18 19

C6

+3V3

100n GND

C19 22p

GND

8 MHz

X1

PC6 (RESET) PB0 (ICP) PD0 (RXD) PC0 (ADC0) PD1 (TXD) IC3 PC1 (ADC1) PC2 (ADC2) PD2 (INT0) PD3 (INT1) PC3 (ADC3) PD4 (XCK/T0) PC4 (ADC4/SDA) PD5 (T1) PC5 (ADC5/SCL) PD6 (AIN0) PD7 (AIN1) ATmega168PA PB1 (OC1A) PB2 (SS/OC1B) PB3 (MOSI/OC2) PB4 (MISO) PB5 (SCK)

LED DISPLAY

S2 S3 S4 S5

JP5

GND

S4 S5

S3

+3V3

1 A1 2 C1 20 A2 19 C2

23 PSB 40 RESET

K2

R2

R1 100R R3 100R

100R

GND

S-Meter

MOSI 1 MISO 3 SCK 5 RST

+3V3_RF

S5

C20 22p

14 23 24 25 26 27 28

B

ENC1

C GND

R4 470R

D6

L4 220uH

1N4148

C12

JP3

MF

100n GND D7

L5 2m2H

1N4148

C13

LF

JP4

GND

VOLUME

P1

+3V3

R10 1k

R9 1k

GND

100n GND

VOL

R5 470R

A

JP2

HF

R6

R7

L3

X2

3

JP1

2

VHF

C8

1

L2

0uH1

GND

C15 100n

Si4735 Module

Y1

100n GND

+3V3_RF

RST

4uH7

R8

5 7

12p

C21

32 kHz

SCLK

C14

8

SDIO

100n

C22 12p GND

C16

100n

47p

C18

47p

C17

1u

2

3

GND

C25

K3

K4

C9

C10

C29 47u

C28 47u

GND

5

VIN

GND

100n

GND

LM386

5

VIN

100n

GND

LM386

IC5

2

3

IC4

GND

GND

C26

100u 16V

BAT48

D5

GND

D4

BAT48

13 ROUT 16 DFS 15 DOUT 14

LOUT

C27

1u

GND

1

47R S2

S4

6

C3 100n

CBUS0 CBUS1 CBUS2 CBUS3 CBUS4

4 VCCIO 17 3V3OUT 28 OSCO 27 OSCI 16 USBDM 15 USBDP 23 22 13 14 12 C11 100n

GND

GND

+3V3 L1 10uH

S3

22k

4u7 GND

D2

BAT48 D3

BAT48 LP2950-3.3 IC1 3 1

C4 100n

22k

CSB 38

1u

VIN D1

C2

100126 - 11

C30 470u

C32

C31 470u

GND

R12

100n

GND

GND

R

L

R13

100n

C33

GND

10R

10R

8

8

2

6 SEN 19 GP01 18 GP02

FMI

4 AMI 12 GND 3 RFGND

11 VDD

10 VIO DCLK 17

RCLK 9

4

6

4

GND 22

7

1

7

XTAL2 10

RS

4u7 16V

GND

S5

GND 8

GND

1 2 3 4

S1

BAT48

C1 1u 16V

GND

S3

K7

USB-B

K1

POWER

4V8 - 6V

22k

21 AREF

7 VCC

20 AVCC XTAL1 9 S4

7 GND 21 GND 18 GND 25 AGND

K5

L

GND

R

Figuur 2. In het schema is eigenlijk alleen aan de schakeling van de antenne-ingang te zien dat het hier om een ontvanger gaat.

K6

elektor

7/8-2010

16

S2

20 VCC

36 E 37 R/W 39 RS E

DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 DB7 DB6 DB5 DB4

28 29 30 31 32 33 34 35 2

5 6

Hoogfrequent

Figuur 3. Op de print in eurokaart-formaat zitten alle bedieningsorganen goed toegankelijk aan de bovenzijde. De componentenopstelling is bij de definitieve versie iets anders dan bij het prototype.

stereo volumepotmeter zult u in het schema niet aantreffen. Deze en alle andere functies van de Si4735 worden door microcontroller IC3 (een ATmega168) met software via de I2C-bus met de twee signalen SDA en SCL verstuurd. De spanning op de lineaire potmeter wordt via de analoge ingang ADC0 bepaald en omgezet naar overeenkomstige opdrachten voor de Si4735. Voor het instellen van de afstemfrequentie lezen twee poorten een rotary encoder (ENC1) uit. Verdere bedieningsorganen zijn de vier drukknoppen S2...S5, deze worden later nog besproken. Ten slotte is er nog een optionele PWM-uitgang voor het aansluiten van een S-meter. Daaruit komt een 500Hz-blokgolf met een variabele duty-cycle en een gemiddelde spanning tussen 0 en 3,3 V. Bijna elke draaispoelmeter tot ongeveer 1 mA kan via een passende weerstand hierop worden aangesloten. De ATmega168 draait op 8 MHz. Deze klok is onafhankelijk van de eigenlijke ontvanger, die gebruikt een apart horlogekristal van 32,768 kHz waarvan de ontvangstfrequentie wordt afgeleid. elektor

7/8-2010

Figuur 4. De Si4735-module is een opsteekprintje waarop het DSP-IC is gesoldeerd.

biliseert de voeding voor de radiochip, de microcontroller en het LCD op 3,3 V. Voedingsschakelaar S1 op de print schakelt overigens alleen de spanning van K1 (batterij of netvoeding), de USB-spanning wordt niet uitgeschakeld. Wilt u zuinig met stroom omspringen, dan kan met JP5 (open) de achtergrondverlichting van het LCD worden uitgeschakeld. Het LCD is ook met indirecte verlichting nog goed af te lezen. De ontvanger werkt nog probleemloos op een batterijspanning van 4,0 V waardoor de batterijen goed worden opgebruikt. Door het lage stroomverbruik van ongeveer 50 mA gaan ze behoorlijk lang mee.

Montage Voor de voeding van de radio zijn er drie mogelijkheden: via de USB-aansluiting, een netstekervoeding van 6 V of een batterijpakket met vier cellen (4,8 tot 6 V). De voedingsspanning VIN gaat rechtstreeks naar beide LM386’s, de achtergrondverlichting van het LCD en de ingang van spanningsregelaar IC1 (LP2950-3.3). Deze laatste sta-

De print (figuur 3) is op eurokaart-formaat (100 x 160 mm) en is zo opgezet dat hij met batterijcompartiment en luidspreker(s) in een passende behuizing past. Alle bedieningsorganen zitten aan de bovenzijde van de print. Om te zorgen dat er niets uitsteekt, worden BNC-aansluiting K4 en audio-jack K6 in eerste instantie nog niet aangesloten. In deze vorm is de print kant-en-klaar 17

Hoogfrequent

Tabel 1. De belangrijkste terminal-commando’s (38400 baud) f5955 <Enter>

AM-frequentie 5955 kHz

f102800 <Enter>

FM-frequentie 102,8 MHz

m5 <Enter> 6075 <Enter> DW <Enter>

AM-geheugen 5: 6075 kHz, tekst ‘DW’

n3 <Enter> 95100 <Enter>

FM-geheugen 3: 95,1 MHz

P9 <Enter> 1 <Enter>

AM-deëmfasis aan

p10 <Enter> 0 <Enter>

AM-bandbreedte 6 kHz

p10 <Enter> 1 <Enter>

AM-bandbreedte 4 kHz

p10 <Enter> 2 <Enter>

AM-bandbreedte 3 kHz

p10 <Enter> 3 <Enter>

AM-bandbreedte 2 kHz

p10 <Enter> 4 <Enter>

AM-bandbreedte 1 kHz

p13 <Enter> 0 <Enter>

AM-soft-mute uitschakelen

gemonteerd en getest in de Elektor-shop verkrijgbaar (bestelnr. 100126-91, zie de Elektor-shop achterin dit blad). Print-layout en componentenlijst kunnen worden gedownload van de Elektor-webpagina voor dit project [1], daar kan men ook een losse print (100126-1, dus zonder onderdelen) bestellen. De geprogrammeerde controller (nr. 100126-41) en de module met de Si4735 van figuur 4) zijn in de Elektor-shop ook afzonderlijk verkrijgbaar. Echte liefhebbers kunnen natuurlijk ook alles zelf opbouwen. Voor het solderen van SMD-IC’s moet men echter wel voldoende ervaring hebben. Begin met het solderen van de SMD FT232RL (IC2). Aansluitend wordt de USBconnector gemonteerd en kan deze op de PC worden aangesloten voor het testen. Als de USB-component door de PC wordt herkend, is de eerste horde genomen. Bij de module met de Si4735 hoeven alleen maar de tienpolige headers gesoldeerd worden,

waarmee de module op een normaal ICvoetje gestoken wordt. Let er bij het LCD op dat de print voor de achtergrondverlichting eerst onder het eigenlijke LCD gesoldeerd moet worden. Het voorgemonteerde LCD moet dan vanwege de beschikbare bouwhoogte op een header geprikt worden. Alle andere componenten zullen een ervaren elektronicus geen problemen bezorgen. Zorg bij de diodes en de elco’s voor de juiste polariteit – maar ja, dat hoeven we een Elektor-lezer eigenlijk niet te vertellen.

Starten Als er nog nooit een FT232R op uw PC werd aangesloten, dan moet er eerst een driver geïnstalleerd worden. Start daarvoor het programma CDM_Setup.exe dat in het software-pakket voor de ontvanger zit [1]. Sluit vervolgens de radio aan met een USB-kabel. Bij de eerste keer aansluiten wordt de dri-

Figuur 5. Het display toont de afstemfrequentie, de antennespanning in dBµV en de SNR in dB. Bij opgeslagen zenders kan ook de naam van het station getoond worden. 18

ver geladen en aan een COM-poort gekoppeld. Had u al meerdere malen contact met een dergelijke chip, dan wordt een hoog COM-poort nummer toegekend. Het kan dan zinvol zijn om de COM-poort met de Windows-device-manager bijvoorbeeld op COM2 te zetten. Om bijvoorbeeld COM12 te veranderen naar COM2 moeten de deviceproperties aangepast worden. Deze kunnen met een dubbelklik op het overeenkomstige apparaat geopend worden. Kies dan de tab ‘Port Setting’ en de ‘Advanced settings’ met het poortnummer. Kies het gewenste poortnummer COM2, ook als die als bezet (in use) gemarkeerd staat. Met een klik op OK wordt de nieuwe instelling van kracht. Er verschijnt nu een waarschuwing dat de dubbele bezetting van een interface tot problemen kan leiden. Bevestig dat u deze nieuwe instelling echt wilt gebruiken. De nieuwe COM-poort is niet meteen zichtbaar in de device-manager. Sluit de device-manager eerst af en start hem opnieuw op. Nu is de nieuwe instelling COM2 te zien. Voor de eerste test van de ontvanger is een stukje draad van een halve meter als antenne voldoende. Na het inschakelen van de voedingsspanning of na het aansluiten van de USB-kabel verschijnt in eerste instantie de mededeling ‘Elektor DSPradio’ op de bovenste regel van het LCD. Vervolgens zoekt de ontvanger automatisch het eerste station in de FM-band. Het zoeken begint op 87,5 MHz. Mogelijkerwijs wordt er meteen op 88,0 MHz een signaal ontvangen, namelijk de elfde harmonische van de kristalfrequentie van de processorklok (11 x 8 MHz). Deze wordt echter meteen weer losgelaten om de volgende frequentie te zoeken. Het display toont de gevonden frequentie als het getal 8830 (voor 88,3 MHz) en rechts daarvan de antennespanning in dBµV en de SNR in dB (figuur 5). Tegelijkertijd wordt het S-meter-signaal opgewekt, dat op K2 met een voltmeter kan worden gemeten. Het maximale ingangsniveau van 80 dBµV verschijnt als een spanning van 3,3 V. Sluit hiertoe een analoge voltmeter of een draaispoelmetertje via een passende serieweerstand aan. Na korte tijd verschijnt in de onderste regel de RDS-stationsidentificatie en nog wat 7/8-2010

elektor

Hoogfrequent

De functies van de drukknoppen in meer detail: S2: Inschakelen van de FM-band en scannen. Met een korte druk start u een scan omhoog in frequentie. Maar drukt u langer dan 0,5 seconde, dan gaat het scannen in tegengestelde richting.

S3: Inschakelen van de AM-modus en keuze van de AM-band tussen langegolf en de 16mlater de door de zender verzonden kloktijd. Met de potmeter kan nu het volume ingesteld worden. Het audiosignaal staat meteen op de audio-aansluitingen en op de luidsprekeruitgangen. Met de rotary encoder kunt u nu afstemmen over de hele FMband en andere stations kiezen. Met de vier drukknoppen kunt u het scannen starten, AM-banden kiezen, stations opslaan en nog veel meer.

Bediening De radio start altijd in de FM-band. Met drukknop S3 kunt u naar de AM-modus omschakelen, met S2 keert u weer terug naar de FM-band. S4 is bedoeld voor het scannen in de AM-band. En S5 ten slotte wordt gebruikt om stations in het interne EEPROM van de controller op te slaan. De radio gebruikt voorgedefinieerde banden, waarbij met de rotary encoder voor de frequentie-instelling of met de automatische scanner ook op frequenties tussen de banden afgestemd kan worden. De beginfrequenties van de banden zijn: Langegolf: 153 kHz Middengolf: 549 kHz 75-m-band: 3965 kHz 49-m-band: 5800 kHz 41-m-band: 7200 kHz 31-m-band: 9400 kHz 25-m-band: 11600 kHz 22-m-band: 13550 kHz 19-m-band: 15150 kHz 16-m-band: 17400 kHz FM: 87,5 MHz

Firmware en PC-besturing Bij het bedienen van een apparaat zijn er altijd wel zaken die men graag zou willen aanpassen. Bij de Elektor-DSP-radio kan dat ook echt: er zit een open operating system in dat met Bascom is ontwikkeld. De brontekst en de hexfile vindt u op de webpagina [1] bij dit project en op de print zit een ISPaansluiting voor het programmeren van de Mega168. Niets houdt u dus tegen om de radio opnieuw te programmeren met aangepaste firmware. Hoewel niet iedereen dat zou willen, zijn er ook talrijke mogelijkheden om via de USB-interface in het gebeuren in te grijelektor

7/8-2010

band op de kortegolf. Er wordt altijd afgestemd op de beginfrequentie van de band. Met een korte druk kiest u steeds de volgende hogere band, een langere druk (> 0,5 s) geeft de lagere band. Wisselt u met S3 en S2 tussen AM en FM, dan wordt steeds de laatst ingestelde zender weer hoorbaar. Zo kan gemakkelijk tussen een lokale FM-zender en een verre AM-zender omgeschakeld worden.

S4: AM-scan. Met een korte druk op de knop zoekt u omhoog, met een lange druk (> 0,5 s) naar beneden. Het scannen gaat ook over de bandgrenzen heen. Op het display wordt de momentele frequentie getoond. Als een voldoende sterke zender wordt gevonden, dan stopt het scannen met het tonen van de gevonden frequentie, de signaalspanning en de gemeten SNR. Bovendien wordt rechts in de bovenste regel de capaciteit van de automatisch afgestemde ingangskring in picofarads getoond. Als er geen zender gevonden wordt, kan het scannen door manueel afstemmen met de rotary encoder of door keuze van een nieuwe AM-band onderbroken worden.

S5: Stationsgeheugen. Er kunnen onafhankelijk van elkaar in de FM- en de AM-band tot 30 stations worden opgeslagen. Een korte druk slaat het huidige ontvangen station in het geheugen op. Het nieuwe opslagnummer wordt op het LCD getoond, bijvoorbeeld ‘M25’. Met een lange druk op de knop (> 0,5 s) wordt het oproepen van stations in het geheugen geactiveerd. Nu dient de rotary encoder voor het selecteren van een van de opgeslagen stations. De geheugenoproepmodus wordt door S2 of S4 of door nogmaals drukken op S5 beëindigd. Een zeer lange druk (> 2 s) slaat alle stations op in het EEPROM, deze worden dan bij de volgende koude start weer geladen. Op deze manier worden er over een langere tijdsperiode veel stations verzameld die niet meer actueel zijn. Het hele geheugen kan dan gewist worden door S5 bij het inschakelen van de radio twee seconden lang ingedrukt te houden. Met een terminal-programma kan voor elke opgeslagen AM-frequentie ook een tekst (bijv. de naam van het station) worden ingevoerd, die dan steeds in de onderste regel wordt getoond.

pen. Daarvoor is in veel gevallen een eenvoudig terminalprogramma voldoende. Er kunnen ook eigen PC-programma’s ontwikkeld worden, die de ontvanger bijzondere eigenschappen geven. De communicatie gaat met 38,4 kBaud via de virtuele COMpoort. Tabel 1 geeft een overzicht van de belangrijkste terminal-commando’s waarmee de ontvanger vanuit de PC kan worden afgestemd en ingesteld. Er kunnen verschillende bandbreedtes gekozen worden, deëmfasis en soft-muting zijn mogelijk en er kunnen frequenties en zendernamen in het stationsgeheugen van de radio worden opgeslagen.

ger. Vanuit de PC hebt u toegang tot vrijwel alle eigenschappen van de Si4735 en u kunt zelfs beide regels van het display direct aansturen.

In het septembernummer wordt naast een uitgebreide antenneconfiguratie ook de firmware met zijn talrijke mogelijkheden en subroutines nader bekeken. We geven ook tips voor het ontwikkelen van eigen PC-besturingssoftware voor de ontvan-

(100126)

U ziet het: de Elektor-DSP-radio biedt meer dan een gebruikelijke wereldontvanger. Eigenschappen waaraan tijdens het ontwikkelen van de radio nog door niemand aan werd gedacht, kunnen achteraf nog met passende PC-software gerealiseerd worden. De open-source-firmware biedt de geïnteresseerde ontwikkelaar bovendien de mogelijkheid om zijn eigen bedieningsen gebruiksconcept in de DSP-radio toe te voegen.

[1] www.elektor.nl/100126 (Project-pagina met onderdelenlijst, alle downloads en productverwijzingen)

19

Klokimpulsgever Ed Flier (NL)

ling eenvoudig en daarmee goedkoop te houden is afgezien van een automatische zomer/wintertijdcorrectie. Met IC1 is een oscillator van 32,768 kHz opgebouwd. X1 is een kristal dat in vrijwel ieder digitaal horloge te vinden is (met name de goedkopere). Met C1 kan de oscillator eventueel worden bijgeregeld. Het kloksignaal wordt door IC1 en IC2 zodanig gedeeld dat op Q6 (pen 6) van IC2 een minu-

Al jarenlang wordt de auteur benaderd door mensen die een ‘antieke’ elektrische klok hebben weten te bemachtigen, die een zogenaamde poolwisselende aansturing nodig heeft. En dan komt gelijk de vraag of er een betaalbare schakeling bestaat om dit te realiseren. Het hier afgebeelde ontwerp werkt in een drietal klokken van de auteur al jarenlang tot volle tevredenheid. Om de schake-

tenpuls staat. IC3.A is als tweedeler geschakeld en zorgt er voor dat dit een constant signaal blijft gedurende die minuut. IC4.E en IC4. F bufferen dit signaal, waarna IC4.D het signaal van IC4.F inverteert. Wordt Q6 van IC2 hoog, dan krijgt IC3.A een klokpuls en wordt zijn Q-uitgang hoog. Via IC4.F en IC4.D wordt nu C3 geladen via R6 (1MΩ) en wordt IC4.C gedurende circa 1 s laag. Hiermee wordt T2 opengestuurd en daarmee T1 en T3. De

R3 150k 16

16 CTR14

3 4

IC1

220k

R2 R1

10

10M

9 11

X1

5

!G

RX CX

6

+

RCX

7

CT

8 9 11

32,768kHz

12

CT=0

C1

C2

4060

12 13

7

3

5 4

11

6

IC2

4

CT=0

14

9 7

D1

5

D2

4

D3

6

D4

14

14

IC3

IC4

7

7

4x 1N4148

13 CT

13 15

10

12 14

+

1

15

2

1

3

13

5

3

3

8

4...40p

IC3 = 4013 IC4 = 40106

6

2

4020

8 39p

0

RCTR14

S

D

1

IC3.A C

2

R 4 T7

BC547

+12V

R17

R10

1k5

10R T8

13

1

IC4.D 12 9

1

8

IC4.C

C3

R4

5

5k6

6

R8

R20

10k

R6

BC557

D5

R19

D10

T3

1N4148

8 9 11

S

D C

R11

13

IC3.B

C5 22u 25V

D9

1k

1k

1M

1u 25V

1

D8

BC547

T2

6k8

IC4.F

BAX12

R16 T1

1k

10k

R9

D7

R18

1k

BC557

BC547

12

R

T5

10

Clock

1k

R14

1

10

R5

C4

3

5k6

4 1

1

2

T4

R12 10k

D11

R7 D6

R13 10k

1u 25V

1

BC557

IC4.A

1N4148

T6 R15

BC547

20

1N6049A

BC547 1k

11

IC4.B

1M

IC4.E

100301 - 11

7/8-2010

elektor

stroom door de spoel van de klok is nu zodanig dat de groene LED gaat branden. Wordt Q6 van IC2 na 1 minuut weer hoog, dan krijgt IC3.A weer een klokpuls en wordt zijn Q-uitgang laag. Via IC4.E wordt nu C4 geladen via R7 en wordt IC4.B gedurende circa 1 s laag en IC4.A daarmee hoog. Hiermee wordt T4 opengestuurd en daarmee T5 en T6. De stroom door de spoel van de klok is nu zodanig dat de rode LED gaat branden. De klok wordt dus poolwisselend aangestuurd.

D7 beschermt de schakeling tegen verkeerd om aansluiten van de voedingsspanning. D8 brandt continu als de voedingsspanning aanwezig is. T7 en T8 houden de stroom binnen de perken wanneer er een kortsluiting in de klokkeninstallatie zou optreden. Door R16 te verlagen tot minmaal 2,2 Ω kan de maximale impulsstroom worden verhoogd. D11 is een dubbele supressordiode om eventueel optredende spanningspieken te onderdrukken. Deze diode is nogal prijzig en daarom in de gebouwde schakelingen niet toegepast. Dit

heeft nog nooit tot problemen geleid, maar kan bij zwaardere/meerdere impulsklokken raadzaam zijn. Let op: deze schakeling is uitsluitend geschikt voor impulsklokken van 12 V! Voor 24-, 48- of 60-V-uitvoeringen zal de schakeling moeten worden aangepast. Daar deze impulsklokken minder gangbaar zijn (of vaak zijn om te bouwen naar 12 V) is dit hier verder niet uitgewerkt. (100301)

Simpele HF-ruisbron Voor het afregelen van ontvangers en andere HF-apparatuur is het altijd handig om een ruisgenerator bij de hand te hebben die een breedbandig spectrum levert.

via een condensator van 1 nF naar de uitgang van een BNC-bus (lage frequenties verschijnen dus niet aan de uitgang). Een 47-Ω-weerstand zorgt voor een uitgangsimpedantie van de ‘generator’ van circa 50 Ω.

+V NC T1

R1 10k

Fred Brand (NL)

K1

C1

Men kan de hele ruisgenerator gemakkelijk onderbrengen in een klein blikken doosje waarop tevens een BNC-connector is gemonteerd. De voedingsspanning is niet kritisch en mag liggen tussen 8 en 15 V.

BF199

1n

R2 47R

De hier afgebeelde ruisgenerator maakt gebruik van de basis/emitter-overgang van een transistor (hier een BF199) die in sperrichting is geschakeld. Deze gaat daardoor als zener werken en levert dan een breedbandig ruisspectrum. Het ruissignaal gaat

100331 - 11

(100331)

Intelligente verdeeldoos Ton Giesberts (Elektor Lab)

elektor 7/8-2010

K3

K1 BTA16-600SW TRI1

C1 220n

R1

D1

D4

D2

D5

D3

D6

R4 47R

R2 100R

MAINS

R3 47R

K2

47R

Deze schakeling is een modificatie van de op [1] gevonden schakeling. Het doel van de schakeling is, dat een apparaat op K2 aangesloten, de netspanning voor andere op K3 aangesloten apparaten pas inschakelt als K2 voldoende belast wordt. Zes vermogensdiodes in serie met de via K2 aangesloten belasting genereren een spanningsval van ongeveer 2 V wanneer de belasting ingeschakeld wordt. Deze spanning stuurt de triac aan, waardoor de op K3 aangesloten belasting van spanning wordt voorzien. C1 vermindert de storingsgevoeligheid voor spikes. Om vroegtijdig inschakelen door een netfilter, stand-by vermogen enzovoorts te vermijden, kan de drempel met R1 verhoogd worden. Met 47 Ω zal dit ongeveer 10 W zijn, maar dit is erg afhankelijk van het gedrag

6x1N5408

C2 100n 630V

100390 - 11

van de triac en de vorm van de belastingstroom. Is de stroom niet sinusvormig of R1 te klein, dan triggert de triac later en kan het zijn dat niet de volle netspanning doorgegeven wordt aan K3, een soort dimmertoestand dus.

Wees voorzichtig bij het veranderen van de waarde van R1. De hele schakeling is met de netspanning verbonden! Haal alle stekkers los voordat er aan de schakeling gewerkt wordt. C2 en R3+R4 vormen een zogenaamd snubber-netwerk dat schakelpieken onderdrukt die bijvoorbeeld door induc tieve belastingen worden gegenereerd. We hebben gekozen voor een triac van ST die meer stroom kan verwerken dan de TIC225 uit het originele schema en die toch een redelijke lage triggerstroom heeft. De BTA16600SW kan 16 A continu verwerken en 160 A piek. Waar goed op gelet moet worden, is het suffix SW. Deze triac valt onder de categorie ‘logic level’ en heeft een triggerstroom van slechts 10 mA maximaal, symmetrisch voor kwadranten I en III. Dat is bij 21

een TIC225 niet het geval. Staat de triac op het punt te triggeren en is de triggergevoeligheid voor beide kwadranten niet hetzelfde, dan kan het gebeuren dat de triac slechts in één kwadrant triggert. Er ontstaat dan gelijkrichting, wat de meeste apparaten niet kunnen verwerken. Op zijn minst zullen dan zekeringen aanspreken. De weerstand in het snubber-netwerk bestaat uit een serieschakeling van twee weerstanden (R3 en R4). Standaard weerstanden zijn vaak

niet voor de volle netspanning geschikt. Ook kunnen spikes over langere tijd er voor zorgen dat een weerstand het begeeft — en daarmee ook de triac. Let op met de maximale stroom van de belasting. Zonder koeling zal de triac ongeveer 1 A kunnen verwerken, maar wordt dan eigenlijk al te heet. Zorg voor een klein koelplaatje als er duidelijk meer dan een 0,5 A door de triac gaat lopen. De junction van de triac mag maximaal 125 °C worden. In de praktijk is

het beter uit te gaan van 70 °C, een hogere temperatuur reduceert de levensduur van de halfgeleider. De schakeling is zeer compact en kan wellicht ingebouwd worden in de verdeeldoos. (100390)

Weblinks [1] www.electronicsweekly.com/blogs/gadget-freak/2008/09/flavio-plugs-intosmart-extens.html

Kristaltester

R2 zorgt ervoor dat de stroom door de transistor niet te groot wordt. Ter ontkoppeling is er een condensator van 100pF (C2) over R2 geplaatst en voor scheiding van de gelijk-

spanning op de emitter naar de uitgang is C3 opgenomen. Aan de uitgang staat dus een wisselspanning indien het kristal functioneert. Men kan nu zelf een signalering maken om dit duidelijk te maken (bijvoorbeeld een HF-meetkopje met een metertje erachter, of een transistor met een LEDje).

+V R1 T1

C1 1n X1

Nog een tip: Wanneer er twee LED’s antiparallel in serie met het kristal naar massa worden geplaatst, dan zullen ze beide oplichten wanneer het kristal oscilleert.

C3

R2 1k

Deze kristaltester is zeer simpel van opzet. Door het plaatsen van een kristal of door het inschakelen van de spanning zal een ‘startpuls’ ontstaan doordat het kristal de spanning op de basis van T1 even omlaag trekt. Dit heeft direct effect op de instelling van de transistor (via terugkoppelcondensator C1): de transistor gaat oscilleren.

33k

Fred Brand (NL)

K1

1n C2 100p

100332 - 11

(100332)

Temperatuurlogger voor de koelkast

Fons Janssen (NL) Het voedingscentrum in Den Haag meldt op haar website het volgende: ‘Om bederfelijke producten goed te kunnen bewaren, moet de temperatuur in de koelkast tussen de 4 en 7°C zijn en dan liever in de buurt van de 4 dan de 7°C.’ Dit kun je met een eenvoudige thermo22

meter controleren, maar dan krijg je slechts een momentopname. Wat gebeurt er gedurende de dag met de temperatuur? Om een goed beeld te krijgen van het temperatuurverloop in een koelkast komt de DS1921Z van Maxim goed van pas. Dit is een autonome temperatuurlogger in de vorm van

een iButton. Dit is een robuust metalen blikje ter grootte van vier op elkaar gestapelde munten van 1 Eurocent. Intern is de DS1921Z uitgerust met een temperatuursensor (bereik –5°C - +26°C, nauwkeurigheid ±1°C), 4 kbit geheugen, een real-time klok en een batterij die, afhankelijk van de logfrequentie, tus7/8-2010

elektor

sen de 2 en 10 jaar mee gaat. De iButton kan temperaturen loggen met een frequentie tussen 1 maal per minuut en 1 maal per 255 minuten. In het geheugen is plaats voor 2048 waarden, waardoor het mogelijk is gedurende een etmaal elke minuut een meting te doen (24*60=1440). Met de (gratis) 1-wire viewer software is het een fluitje van een cent om de iButton te con-

figureren en na de meting uit te lezen. Naast de iButton heb je nog een USB-dongle nodig (de DS9490 van Maxim) om de iButton met de pc te verbinden. In de grafiek is het resultaat van een meeting gedurende 24 uur te zien, waarbij één iButton in de deur is gelegd en één achterin op de onderste plank. Duidelijk is dat er op beide plekken een temperatuurvariatie van

2 tot 3°C is als gevolg van de thermostaatregeling. Volgens de definitie van het voedingscentrum is het in de deur dus niet koud genoeg voor bederfelijke waar. Achterin op de onderste plank is het wel in orde. (091091)

Weblinks www.maxim-ic.com/products/ibutton

Zwaardpositie IC1

D1

1N5817

7805

+5V C4

ON/OFF

470u 25V

100n

R1

R2 100n 14 17 18

+12V

1

K1

2 3 4 15 16

VDD PA0

PB0

PA1

PB1

PA2

IC2

PA3 PA4 PA5 PA6

PB2 PB3

PIC16F 628

PA7

PB4 PB5 PB6 PB7

LD1 SC52-11EWA, TDSO5150 K

15k

C2

15k

S1

C1

RN1

6

1

2

7

7

10

3

6

8

11

4

4

9

12

5

2

10

13

6

1

11

14

7

9

12

15

8 10

13

16

GND

K2

5

9

5

LD2 SC52-11EWA, TDSO5150 K 7

a

6

b

4

c

2

d

1

e

9

f

10

g dp

8x 220R

CC

5

CC

3

8

7

a

6

b

4

c

2

d

1

e

9

f

10

g dp

LD3 SC52-11EWA, TDSO5150 K

CC

CC

3

8

5

a b c d e f g dp

CC

CC

3

8

T1 1

T2

S2

BS170

T3

BS170

RESET

BS170

0V

+5V

K3

IC3 OPB710

K4

2

IC4 OPB710 4

2

4

C3 100n

15k

1 R6

150R

3 R5

15k

1 R4

150R

3 R3

0V 080307 - 11

Hermann Sprenger (D) Bij zeilwedstrijden is het handig als het zwaard van de boot in hoogte verstelbaar is. Maar aangezien je met de handkruk of met de stelmotor de hijsstang wel zo’n 100 tot 150 omwentelingen laat maken voor de volle uitslag, zijn fouten bij het schatten van de werkelijke zwaardhoogte al heel gauw gemaakt. Een elektronische teller voor het aantal omwentelingen zou een uitkomst zijn. En dan is het prettig dat de meeste zeilboten tegenwoordig een 12V-accu aan boord hebben. We beginnen met de hijsstang. Daarop brenelektor 7/8-2010

gen we een witte markering aan over een halve omtrek en een zwarte markering over de andere helft. Dan monteren we twee lichtreflectiesensoren met ongeveer 10 mm tussenruimte naast elkaar en op maximaal 5 mm van de stang zodat ze ‘kijken’ naar de markeringen. We nemen er twee omdat we dan niet alleen het aantal omwentelingen kunnen tellen, maar ook de draairichting kunnen detecteren: Bij het draaien van de as komt de markering eerst langs de ene sensor en dan langs de andere. Het hart van de schakeling is een PIC16F628 van Microchip. Die is voorgeprogrammeerd

verkrijgbaar, maar zelf programmeren kan ook. De firmware is gratis te downloaden (zie www.elektor.nl/080307). Aan pen 1 van beide lichtreflectiesensoren (IC3 en IC4) moet er meer dan 2,0 volt te meten zijn wanneer de witte streep voorbijkomt en minder dan 0,8 volt bij de zwarte streep (bij een voedingsspanning van 4,5 tot 5,5 V). Deze twee meetsignalen worden samen met de voeding en een massaleiding naar een connector geleid. Aan de kant van de microcontroller voeren we die verbinding uit met het contradeel voor die connector, zodat 23

het sensorprintje door middel van de meetkabel aan de controllerprint wordt verbonden. Het multiplexen van de drie 7-segmentsdisplays loopt in het programma op 100 Hz. De teller telt tussen 0 en 140. Wordt die waarde over- of onderschreden, dan blijft de teller staan. Met resetknop S2 wordt de teller op nul gezet. Met jumper K2 kan de draai-

richting worden omgekeerd. De tellerstand wordt onthouden, ook als de voedingsspanning wordt uitgeschakeld. Bij de eerstvolgende keer inschakelen wordt die waarde weer geladen.

den van de teller kunnen bijvoorbeeld worden aangepast. De maximale waarde wordt gedefinieerd in de regel #define max 140. Om de firmware te compileren, is CC5X te gebruiken. Daarvan is er een gratis versie verkrijgbaar (www.bknd.com/cc5x).

De broncode is zoals gezegd gratis van de Elektor-site te downloaden. De grenswaar-

(080307)

Zwevende voeding voor DVM-module Heinz Kutzer (D)

termodule. Als tegelijkertijd stroom en spanning worden gemeten, moeten er dan meteen twee extra netvoedingen worden gebruikt. Een alternatief in de vorm van batterijen is in een apparaat met netvoeding natuurlijk alleen iets voor echte dummies...

Digitale voltmeter-modules met LC-display worden over het algemeen met 9 V gevoed en zijn gebaseerd op de ICL7106 of een daarmee compatibel IC. Deze modules worden vaak in labvoedingen en andere zelfbouwapparaten toegepast, waarbij de waarde van een spanning of een stroom moet worden weergegeven. Zo’n goedkope module is weliswaar als kant-en-klare oplossing zeer gemakkelijk, maar ze heeft wel een doorslaggevend nadeel: de voeding mag niet met de negatieve (of positieve) aansluiting van de meetingang verbonden worden. Deze moet dus ‘zwevend’ worden uitgevoerd. Het is dus niet zo gemakkelijk om de module simpelweg te voeden vanuit het netdeel van het apparaat waar ze wordt ingebouwd. De eenvoudigste maar ook de duurste oplossing is een extra netvoeding voor de voltme-

Omdat ‘zwevende voeding’ in dit geval alleen maar betekent dat verschillende gelijkspanningspotentialen mogelijk zijn, zijn er voor zulke modules voedingsoplossingen waarbij de galvanische scheiding van de aansluitpennen met condensators is gedaan. Een dergelijke schakeling op basis van een NE555 werd al in de halfgeleidergids van 2003 (schakeling 101) gepubliceerd. Helaas werkt deze oplossing alleen maar met spanningen vanaf 10 V. Als het apparaat een netvoeding heeft van 5 V, dan helpt die schakeling ook niet echt. Het is de auteur gelukt om het probleem

met een aangepaste schakeling op te lossen, namelijk met een hex-Schmitt-trigger-inverter 74HC14N. Een van de inverters werkt als blokgolfgenerator op 75 kHz. De overblijvende vijf inverters worden daarmee aangedreven en deze zijn parallel geschakeld voor een hogere uitgangsstroom. Voor de galvanische scheiding zorgen C2 en C3. Daarachter zit een spannings-vermenigvuldigingscascade met condensators en diodes. Deze geeft bij een belasting van 1 mA door de DVM-module ongeveer 8,5 V, wat voor de werking van de module voldoende is. De 5-Vspanningsbron moet in ieder geval gestabiliseerd zijn. De dimensionering van de ingangsspanningsdelers (R2/R3) van de DVM is onafhankelijk van de voeding van de module en moet worden aangepast aan het gewenste meetbereik. (090374)

IC1.F 13

12

IC1.B

R1

3

47k

IC1.A 1

1

1

4

IC1.C 2

1

5

1

C2

6

C5

330n

9

1

330p

330n D1

IC1.D

C1

1

D3

D4

BAT85

BAT85

8

BAT85 C4

C6

330n

330n

IC1.E 11

D2

10

BAT85

C7

Panel meter

K2 10u 25V

+5V K1 +5V

C9

C8

C3

R2 100n

7

10u 25V

330n

PM 0V INHI INLO

LDP335 LCD

1M

GND

14

IC1

IN

PM 9V

10k

R3

IC1 = 74HC14N

090374 - 11

24

7/8-2010

elektor

Bfd`eZfekXZkd\k[\ e`\lnjk\k\Z_efcf^`\‡e

nnn%]Xie\cc%ec D\\i[Xe(''e`\ln\gif[lZk\e\cb\[X^fec`e\kf\^\mf\^[ ?\k^iffkjk\gif[lZkXjjfik`d\ek`e
M?DD77H
;`jki`Ylk\limXe_\kaXXi

9\jgXXikfk*,d\k()%'''e`\ln\gi`ajm\icX^`e^\e 9\jk\cmXe[XX^mffic\m\i`e^[\mfc^\e[\n\ib[X^#[`i\Zkl`kfeq\ iXk`jfec`e\\$@ebffgfgcfjj`e^ 8Gi\d`\i=Xie\cc:fdgXep

Fekn\igd\k[\Y\jk\

Accubewaker voor zeilboot Anders Gustafsson (FI)

van enkele tientallen mA tot tientallen ampères nauwkeurig gemeten kunnen worden. Het meten van de ladingstoestand wordt ‘coulomb-counting’ genoemd en gebeurt met het integreren van de stroom over de tijd. De stroom wordt meestal gemeten met behulp van een kleine serieweerstand. Het resultaat wordt geïntegreerd en zo ontstaat een getal dat evenredig is met de lading van de accu. De stroom kan numeriek geïntegreerd worden of de spanning over de shunt kan naar een spanning-naar-frequentie-converter geleid worden, waarna we de resulterende pulsen tellen. Beide manieren hebben hun voor- en nadelen. De laatste heeft geen last van quantisatiefouten en leidt daardoor tot een betere nauwkeurigheid op de lange duur. Die benadering is gekozen voor dit project. In ons project wordt de BQ2018 van Benchmarq gebruikt als ladingsteller. Deze kleine chip is ontworpen om ingebouwd te worden in een accu-pack. Hij bevat alle benodigdheden en heeft alleen een handvol discrete componenten nodig om te functioneren. Hij communiceert met de buitenwereld via een seriële link. De BQ2018 kan met de bijbehorende componenten op een kleine print gemonteerd worden. Deze dient dicht bij de accu geplaatst worden, zodat de ingebouwde thermometer de temperatuur van de accu kan meten.

De toestand van de accu op een zeilboot is heel belangrijk. Op de boot van de auteur wordt een lood-zuuraccu van 120 Ah geladen door een 25W-zonnepaneel. De hier beschreven accubewaker waakt over de ladingstoestand. Hij bestaat uit twee deelschakelingen: Een sensor en een besturingsen weergave-unit. Lood-zuuraccu’s hebben last van zelfontlading. De snelheid waarmee ze zichzelf ontladen, wordt meestal uitgedrukt als een percentage van de totale capaciteit per maand bij 25 °C. Een getal van 5% betekent dat een volle accu na een maand bij 25 °C nog 95% van de lading over heeft. De zelfontlading is afhankelijk van de temperatuur. Als deze 10 °C hoger is, verdubbelt de zelfontlading. Als het 10`°C kouder is, halveert hij. Vandaar dat accu’s hun lading langer vasthouden als ze koud opgeslagen worden (zolang ze niet bevriezen). Om een accu nauwkeurig te bewaken, moet de stroom van en naar de accu gemeten worden. Ook moet de temperatuur gemeten worden om de zelfontlading te berekenen. Om het allemaal nog ingewikkelder te maken, zijn noch een zonnepaneel, noch de compressor van een koelkast, constante stroombronnen of belastingen. Daarnaast moeten stromen

LCD1

K1

D1

100uH

BAT85

IC1 LM2931

+5V 3

DEM16217 16x2 C2

C3

100u 25V

100n

C1

LED+ LEDD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 E R/W RS VL VDD VSS 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

100n

+5V P1

D2

+5V

C4 C5

100k

5V6

BC237A

100n 1 RB4

17 RA2 4 RA3 / MCLR 3 RA4 / CLKOUT 19 RA0

+5V

IC2

PIC16F690

+5V

26

S1

S2

S3

S4

VSS

R5 4x 10k

18 RA1 / ICSPDAT 2 RA5 / CLKIN 11 RB6 7 RC3

RC7 RC6 RC5 RC4 RC1 RC0 RC2

9 8 5 6 15 16

100k

C6 100n

14

10 TX / RB7 12 RB5

K3

NMEA

20

1

5 4 3 2

P2

10k

10k

13

+5V

R4

VDD

R3

K2

T1

100n

+5V

R2

47R

100k

R1

1

2

+5V

L1

090117 - 11

7/8-2010

elektor

D3

R1 1k

BATT+ 5V6

C1 100n 100R R2

1 REG 2 VCC 3 VSS 4 HDQ

D1

BATT+

R3 1M

K2

R4 100k

8 WAKE IC1 SR1 7 6 SR2 BQ2018 RBI 5

R6 100k

BATT+ R5

SENSE BATT-

0R01

K1

D2

1N4148 5V6

C4

C2

100n 100n

C3 100n

090117 - 12

Dezelfde print bevat de meetweerstand R5 (Welwyn, 0,01 Ω, 1 W, SMD, 20 ppm/K). Omdat de maximale ingangsspanning van de BQ2018 200 mV is, geeft dit een meetbereik van 20 A. Voor grotere vaartuigen is een maximum van 200 A of 400 A meer op zijn plaats. Dan dient de shunt een kleinere waarde te hebben. Voor R4 en R6 kunnen het beste metaalfilmweerstanden gebruikt worden om de ruis en de thermische drift te beperken. R4, R5 en R6 moeten in een ‘Kelvin’-configuratie worden aangesloten met dikke draden op de aansluitingen van R5. De sensorkaart communiceert met de controle/displaykaart via connector K1. Ook de voedingsspanning komt via K1. De controle/displaykaart bevat de PIC16F690, het LCD en de drukknoppen en kan de BQ2018 eenmaal per 30 s pollen. Zo heeft de PIC voldoende tijd om de gemiddelde stroom te berekenen en weer te geven. Omdat de tellers in de BQ2018 ‘maar’ 16-bits breed zijn, moet er wel op gelet worden, dat ze gelezen en op nul gezet worden, voordat ze overlopen. In dit ontwerp gebeurt dat elke zes uur, maar de schakeling heeft de mogelijkheid om de PIC in de slaapstand te zetten en de BQ2018 te wekken, wanneer de stroom boven een voorgedefinieerde waarde stijgt. De implementatie daarvan in software laten we over als oefening voor de lezer. De seriële dataoverdracht van de BQ2018 gaat volgens het zogenaamde ‘HDQ’-protocol, dat is gedefinieerd als ‘eendraads, opendrain interface asynchroon return-to-one gerefereerd naar Vss’. Hoewel de UART in de

PIC16F690 gebruikt kan worden om dit te lezen, zijn hiervoor wel extra componenten nodig. Bovendien is de UART nodig voor de NMEA-output. Dit probleem is opgelost door het protocol te implementeren met behulp van communicatieroutines in de software (‘bit-banging’). Het komt er op neer, dat de PIC een commando stuurt en daarna meteen de uitgang verandert in een ingang om data te ontvangen. Dat moet snel gebeuren, want het eerste databit kan beginnen zodra de R/Wbit-tijd van het commando eindigt. Als NMEA gedefinieerd is in de sourcecode, wordt NMEA-data als volgt gegenereerd: ; ; ;

$IIXDR,U,vvvvvv*CS $IIXDR,A,aaaaaa*CS $IIXDR,G,hhhhhh*CS

Deze getallen staan voor volts, ampères en lading. Als ook IDEBUG gedefinieerd is, wordt de volgende data afgegeven: ; ctc;ccr;dtc;dcr;ctc0;ccr0;dtc0;d cr0;lading;stroom;spanning

Dit is handig voor debuggen en foutzoeken. De broncode is net als de print-layout gratis beschikbaar op de Elektor-website [1]. Wie geen geschikte programmer heeft, kan ook een voorgeprogrammeerde PIC16F690 bestellen onder nummer 090117-41. Om de sensor aan te sluiten, wordt de min van de accu losgenomen, de minpool van de accu verbonden met de +-aansluiting op de sensor

en de kabel die aan de minpool zat verbonden met de –-aansluiting van de sensor. Verbind de pluspool van de accu met BATT+ op de sensorkaart en headers K1 en K2 via een 5-aderige kabel. Sluit de shunt kort om de offset te kalibreren. Houd de ‘Up’-toets vast tijdens het inschakelen. Het systeem gaat dan in kalibratiemodus en geeft een lopende teller weer op het display. Na een uur wordt de gemeten offset weergegeven en opgeslagen in de EEPROM. Daarna moet de spanning gekalibreerd worden. Meet daartoe de accuspanning met een digitale voltmeter en stel P1 zo in, dat dezelfde waarde wordt weergegeven op het display. Druk op → (‘Right’) tot ‘Maintenance’ is bereikt en daarna op ↓ (‘Down’) om het systeem in te stellen op de juiste accuparameters. In dit menu kun je navigeren met de Right- en Lefttoetsen. Druk Down bij een waarde die je wilt aanpassen (met Left en Right). Druk op Down om een weergegeven waarde vast te leggen of op Up om het instellen af te breken zonder de waarde op te slaan. De toetsen Left en Right scrollen door verschillende display-modes. De standaardwaarde nul is waarschijnlijk de meest interessante. Zie de broncode voor verdere uitleg. De auteur heeft ook een website gewijd aan deze accubewaker [2]. Software-updates zullen daar gepubliceerd worden. (090117)

[1] www.elektor.nl/090117 [2] www.dalton.ax/battmeter

Timer voor accu-handgereedschap Piet Germing (NL) De meeste hobbyisten hebben wel een paar stukken gereedschap die met accu’s zijn uitgerust, zoals boormachine, accuschaar of schroevendraaier. Helaas zijn - vooral bij de elektor 7/8-2010

goedkopere apparaten - de accu’s altijd net leeg als je zo’n apparaat nodig hebt. Dat komt gewoonlijk door de zelfontlading. De accu’s continu opladen is echter geen goed idee, want de goedkope laders vernielen door de

constante laadstroom de accu’s op de lange duur door overlading. Bovendien wordt zo onnodig energie verspild. Een eenvoudige manier om energiezuinig en vooral ook accuvriendelijk goedkoop accuge27

voed gereedschap op te laden is het beperken van de laadduur. De laadstroom van een eenvoudige lader is zodanig dat een lege accu in 5 (‘snel’lader) tot 15 uur (normaallader) wordt opgeladen. Bij een laadrendement van 70% is die laadstroom dan resp. 0,35 tot 0,1 van de accucapaciteit in Ah. Om van een volle accu de zelfontlading van max. 5 % per dag te compenseren is dan een duty-cycle van de lader van resp. 1% tot 3% nodig. Ofwel per dag een kwartier tot drie kwartier laden met de originele lader. Daarbij is dan wel geen rekening

gehouden met de ontlading door daadwerkelijk gebruik van het gereedschap. De praktische realisatie is wel heel eenvoudig, namelijk een 24-uur schakelklok uit de bouwmarkt van enkele Euro’s. De ruitertjes van de mechanische versie zijn vaak een kwartier per stuk. Met pennetjes is de minimum schakeltijd vaak een half uur. Via een spanningsslof kan men zelfs meerdere apparaten tegelijk bijladen. Het verdient aanbeveling om de laadperiodes zo kort mogelijk te houden en deze te

verdelen over de hele dag, zodat bij een eventuele overlading van een volle accu deze niet de gelegenheid krijgt om intern teveel op te warmen, want dat is de meest voorkomende oorzaak van beschadiging. Het kan op deze manier ook geen kwaad om een of meer extra kwartiertjes lading toe te delen, zodat een gedeeltelijk ontladen apparaat uiteindelijk weer volledig wordt opgeladen. (100263)

‘Always On’-schakeling voor pc’s Dr. Rolf Freitag (D)

Voedingsconnector

+5V

D

PWR BUTTON

SB120 C

MAINBOARD 68u 6V3 GND

+5V Voedingsconnector

Veel elektronici maken gebruik van een pc, voor meten en regelen, om dingen mee aan te sturen, of als webserver. Zo’n pc moet liefst continu paraat zijn, ook na een stroomstoring of als een onwetende huisgenoot meende het apparaat uit te moeten zetten. Verder zijn besturingssystemen tegenwoordig dusdanig uitgerust met allerhande automatiseringsopties, dat het helemaal niet is uitgesloten dat een computer zichzelf uitzet. Deze ‘Always On’-schakeling zorgt dat een ATX-pc in al die gevallen uit zichzelf weer aangaat. Er zijn maar twee componentjes voor nodig: een Schottky diode van de pen voor de power-knop op het moederbord naar de +5V van de voeding en een condensator van diezelfde pen naar massa. Een tantaalcondensator van 68 µF / 6,3 V en een SB120 diode van 20 / 1 A volstaan. Totale materiaalkosten: ongeveer een euro! Het handigst is het om de schakeling te monteren op een 4-polige Molex-connector, ook wel IDE-steker. Isoleer de condensator en de diode met een stukje krimpkous. Deze steker komt dan in een contradeel dat nog niet bezet was. De werking van de schakeling is heel eenvoudig. Als de +5V-spanning afwezig is, dus als de

D

PWR BUTTON

SB120 C

MAINBOARD 68u 6V3 GND S 100084 - 11

computer is uitgeschakeld, wordt de powerknop-pen op het moederbord via de Schottky-diode naar massa getrokken. Dat komt neer op meedelen aan het moederbord dat het moet opstarten. Als de +5V wel aanwezig is, spert de diode en staat er een hoogohmige 3,3 V op de powerknop-pen. De condensator zorgt voor het filteren van kortstondige pieken en onderbrekingen. Bij deze simpele variant wordt de aan/uit-

knop op het front van de pc als het ware vervangen, zodat de pc alleen nog uit- en aangezet kan worden via een netschakelaar. De auteur heeft dit met goed gevolg getest bij nieuwe moederborden van SuperMicro, de types X8SAX en X8DTH-6F, en bij de wat oudere Tiger MPX van Tyan. Daarbij bleek dat de condensator in geval van twijfel iets kleiner gekozen kan worden; de moederborden van SuperMicro gebruiken hoge weerstanden, waardoor de condensator maar langzaam oplaadt. Nog een opmerking: sommige toetsenborden hebben een slaap-toets, waarmee de pc in een toestand van laag energieverbruik belandt. Daarmee werkt de schakeling niet. Je zou zo’n toetsenbord dus niet moeten gebruiken, of anders alle slaap-modi moeten uitzetten in het besturingssysteem. Bij een verbeterde variant van de Always-Onschakeling wordt de aan/uit-schakelaar parallel aan de ingang aangesloten (zie schema). De aan/uit-schakelaar zorgt dan voor een ‘graceful shutdown’, waarbij het besturingssysteem eerst nog wordt gewaarschuwd, zodat het zichzelf dan (normaal gesproken) snel maar toch netjes kan afsluiten. (100084)

Autoradiobooster Christian Tavernier (F) Een oplossing voor het verhogen van het uitgangsvermogen van een op een lage spanning werkende versterker, zoals de versterker van een autoradio die op hoogstens 14 V werkt, bestaat uit het toepassen van een zogenaamde H-brug: de luidsprekers aangesloten worden tussen de uitgangen van twee identieke versterkers waarvan de ingangen met in fase 28

omgekeerde signalen worden aangestuurd. Zo wordt de aan de luidsprekers toegevoerde spanning verdubbeld en het vermogen verviervoudigd. Door verliezen in de vermogenstransistoren bereiken we in de praktijk slechts een verdrievoudiging van dit vermogen. De top-top waarde van de aan de luidsprekers aangeboden spanning bedraagt in het geval van een autoradio 28 V. Verminderd met de

verliezen in de transistoren komen we uit op ongeveer 24 V. We beschikken zodoende over een effectieve spanning in de orde van 8,5 V (24 V / 2√2) wat resulteert in een effectief vermogen, het enige wat we kunnen horen, van 18 W ((8,5 V)2 / 4 Ω). De hier beschreven booster doet er echter nog een schepje bovenop, want hij is in staat maximaal 55 W effectief te leveren aan 4 Ω bij 7/8-2010

elektor

100n

4700u 25V

47k

C2

25V

R2 16

3

5

STAT

C1-

C1+

4

GND C5

1

INPUT

2 14

+IN

TDA1562

VREF C2-

17 C4

C7

C8

10u 25V

470n

10u 25V

OUT+

IC1

-IN

C2+

15

BC548

R4

DIAG

SGND R6

10

VP1 VP2

MODE

470n GND

9

13

OUT-

6

8 LS+

7

11 LSR5 820R

1k

PGND2

ATT

T1

C3 4700u

PGND1

K1

+12V

R1

C1

10k

100k

R3

100k

een harmonische vervorming van minder dan 0,5 %. En als u kunt leven met een vervorming van 10 %, kan het vermogen zelfs oplopen tot 70 W effectief. Om dit te bereiken, hoeven er geen natuurwetten geschonden te worden, maar wordt een origineel idee gebruikt om de voedingsspanning te verhogen met behulp van vermogensschakelaars en elektrolytische condensatoren met een hoge waarde. Per kanaal is slechts één IC nodig, het betreft in dit geval een TDA1562Q van NXP, welke belast is met zowel de vermogensversterking als de spanningsverhoging. Omdat onze schakeling bedoeld is voor plaatsing ‘achter’ een autoradio, is hij niet voorzien van een volumeknop. De hoogohmige ingang kan verbonden worden met de luidspreker van de autoradio of, en dat heeft de voorkeur, met de lijnuitgang waar de meeste autoradio’s tegenwoordig over beschikken. Condensatoren C3 en C6 worden telkens via de geïntegreerde elektronische vermogensschakelaars uit de TDA1562Q tot de voedingsspanning van de schakeling geladen en vervolgens in serie gezet met deze voedingsspanning, zodat er een dubbele voedingspanning ontstaat waarmee dan weer de vermogenstrappen gevoed worden. Gelet op de zeer grote stromen die in de schakeling ontstaan door het abrupte laden van de condensatoren C3 en C6, kunnen we niet zonder een zeer goede ontkoppeling van de voedingsspanning om te voorkomen dat deze instort als C3 en C6 geladen worden. Deze taak is weggelegd voor C2. Transistor T1 stuurt een diagnostische LED op basis van de signalen op pen 8 van IC1. In de

12

C6

D1

4700u 25V

091071 - 11

normale gebruiksmodus brandt deze LED niet. Hij knippert als er een vervorming van meer dan 10 % optreedt en brandt continu als een uitgang is kortgesloten, er geen belasting aan de uitgang is aangesloten of de thermische beveiliging in werking is getreden. De ATT-ingang mag zwevend blijven als u deze niet gebruikt. Door deze ingang aan massa te leggen, kan het IC in de slaapstand gebracht worden. In dat geval verschijnt er geen enkel signaal aan de uitgang en wordt het verbruik tot een minimum beperkt. Alle onderdelen vinden een plaatsje op de print

[1]. Voor een stereotoepassing zijn twee printen nodig. Gelet op de sterke stromen, moet voor de verbindingen van de voeding en de luidsprekers draad van minimaal 2,5 mm2 gebruikt worden. De TDA1562Q moet op een koellichaam gemonteerd worden, dat voldoende groot is om gedurende lange tijd het maximum vermogen te kunnen waarborgen. (091071)

Weblink [1] www.elektor.nl/091071

Omgekeerde RIAA-adapter C1

L

3n3 R1 1M

C2 1n R2 75k

L

R3 6k8

1k5

R4

L

R

R

1k5

L

R5

R

R6

1M

75k

C3

C4

3n3

1n

R7

R8

6k8

R

Normalized RIAA Curve

20

50

100

200

500

1000

091075 - 11

Christian Tavernier (F) Voor het geval dat uw versterker een ingang te elektor 7/8-2010

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -10 -12 -14 -16 -18 -20 10

weinig heeft, maar wel over een RIAA-gecorrigeerde ingang voor een magnetisch pick-up-

2000

5000

10000

20000

50000

1E+05

091075 - 12

element beschikt, stellen we u de volgende zeer eenvoudige schakeling voor, waarmee u 29

deze ingang omtovert in een lineaire ingang die compatibel is met alle moderne audioapparatuur. Omwille van twee redenen is de kwaliteit van deze ingang iets minder dan van een echte lijningang. Aan de ene kant treedt onvermijdelijk een lichte daling van de signaal/ruis-verhouding op doordat de schakeling de lijnsignalen eerst verzwakt voor ze aan de versterker door te geven. Aan de andere kant zijn kleine lineariteitsafwijkingen niet te voorkomen, omdat de correctie niet precies het omgekeerde is van de RIAA-correctie zoals die door de voorversterker uitgevoerd wordt. Maar het resultaat is zeer acceptabel, vooral als het om weergeven van geluid uit MP3-bronnen gaat!

Het schema is uiterst eenvoudig, want het betreft slechts een passief filter waarvan de samenstellende delen berekend zijn om een zo nauwkeurig mogelijke weergave van de omgekeerde RIAA-kromme van de versterker te realiseren. De bouw levert geen moeilijkheden op, maar om de signaal/ruis-verhouding niet al te negatief te beïnvloeden, raden we u aan om metaalfilmweerstanden te gebruiken. Deze wekken minder ruis op dan exemplaren van koolstof. Overigens is de versterking van lage tonen aan de voorversterkeringang voor magnetische pick-up-elementen zeer hoog. Precies volgens de RIAA-correctie weliswaar, maar dit maakt de schakeling zeer gevoelig voor

stoorspanningen. Vooral het elektriciteitsnet kan grote invloed hebben. Een goede afscherming is dus gewenst. Wij hebben de schakeling ‘zwevend’ uitgevoerd. Hij is gemonteerd in een metalen buisje (een gebruikte medicijnverpakking), dat op deze wijze als behuizing en als afscherming fungeert. Rekening houdend met de gebruikte componenten en de ingangsgevoeligheid van de magnetische pick-up-ingang van de versterker, kunnen we aan de ingang van de schakeling signalen aanbieden met een amplitude tussen 200 en 600 mV effectief zonder dat de versterker overstuurd wordt. (091075)

Pulsontvanger Siegfried Borst (D) 39k

R6

*

C6

C11

100n

100n

2u2

R1

R5

50 x 8 mm

C8

10M 22k

L

R4 R2

C2

*

12k

C 4n7

R3

22n

12k

2 3

1

IC1 8

VCC

IC2 5

7 5

4

6

1 2

&

4

3

TC4S11F

GND

TL071D

Weblinks 080093 - 11

De schakeling gebruik t een fer r iet s t aaf met 10 0 0 w in d in g e n 0, 2 mm ko p e r lakdr aa d e n e e n (afstem)condensator voor de ontvangst

kan dus aangepast worden op andere frequenties. De ontvangen signalen worden versterkt met een opamp (IC1), waarna een NAND-poort (IC2) er een mooie pulsvorm van maakt met rechte flanken. Voor de voeding kan elke gelijkspanningsbron van 9...18 V worden gebruikt. Er is een print-layout beschikbaar [2] die via ThePCBShop [3] besteld kan worden. (080093)

47k

Voor het ontvangen van signalen van puls-frequentiezenders is het hier gepresenteerde kleine schakelingetje prima geschikt. Borstbanden van verschillende bekende merken (Polar, Huger, Kettler, Crane, Outbreaker, ...) zenden bij elke hartslag korte bursts uit met een frequentie van 5,3 kHz. Deze signalen kunnen worden opgevangen om voor eigen projecten te gebruiken, zoals de auteur op zijn site [1] laat zien.

[1] http://peterborst.gmxhome. de/sigiborst [2] www.elektor.nl/080093

van de signalen. De condensator is hier voor circa 5,3 kHz gedimensioneerd (22 nF), maar

[3] www.thepcbshop.com

Netstroomindicator Jacob Gestman Geradts (F) De hier gepresenteerde netstroomindicator is volledig galvanisch gescheiden van het net. De indicatie wordt gedaan met een LED die oplicht wanneer er stroom loopt, maar met een millivolt-wisselspanningsmeter kan de stroomsterkte nauwkeuriger gemeten worden. De opnemer is een trafo uit de voedingsstekker van een afgedankte mobiele telefoon. De secondaire waarde ervan is niet van belang, want we gebruiken slechts de primaire 230V-spoel. Het (verleng)snoer waarin de stroom gedetecteerd moet worden, wordt 30

over een zo kort mogelijke lengte ontdaan van de buitenste beschermmantel De dan zichtbare aders worden gesplitst. De blauwe ader wordt bovenop de trafo aangebracht en de bruine ader eronder of andersom. De bruine en blauwe isolatie hoeven niet te worden verwijderd, zodat er geen aanrakingsgevaar is. Is er nog een geelgroene ader in het snoer aanwezig, dan mag deze naar keuze boven of onder de trafo worden gelegd. De blauwe en bruine draad moeten parallel lopen aan de draden in de spoelen van de trafo. De secondaire spoel(en) moet(en) open blijven om het

meetsignaal niet te verzwakken. Bij de testschakeling werd in de primaire windingen een 50Hz-wisselspanning van ongeveer 2 mV opgewekt zodra er bijvoorbeeld een soldeerbout of een andere stroomverbruiker van 30 W op het verlengsnoer werd aangesloten. Bij grotere stroomverbruikers gaat deze meetwaarde evenredig omhoog en aangezien het onwaarschijnlijk is dat het weekijzer van de trafo in de verzadiging geraakt, zal het verband tussen de meetspanning en het stroomverbruik redelijk lineair zijn. Met een verschilversterker bestaande uit T1 7/8-2010

elektor

en T2 wordt het meetsignaal een eerste keer versterkt. Op de collectoren van T1 en T2 kan naar wens een wisselspanningsmeter worden aangesloten om een indicatie te krijgen van de grootte van de stroom. De rest van de schakeling dient om LED D1 te laten oplichten zodra er stroom door het (verleng)snoer loopt. Daartoe wordt het meetsignaal met T3 nogmaals versterkt en met T4 wordt de LED dan met een 50Hz-blokgolf aangestuurd. Als voeding is een 9V-batterij geschikt. Parallel aan de primaire winding van de trafo kan een condensator worden aangebracht die de schakeling ongevoelig maakt voor andere frequenties dan 50 Hz. In het ideale geval resoneert de trillingskring precies op 50 Hz. Daarmee wordt de schakeling het meest gevoelig. Deze condensator kan zo gekozen worden, dat het meetsignaal op de collectoren van T1 en T2 maximaal is bij een gegeven stroomverbruik. Maar noodzakelijk is deze condensator niet en de schakeling werkt ook goed met slechts de trafo als opnemer. Indien voor de LED een low current-type wordt genomen, kan voor R13 1k2 genomen worden (≈ 5 mA piek voor D1).

+9V R13 330R

R11 1k8

R7 4k7

R6 4k7

22k

R2

V

D1 R8

T2

2x BC547

T4

C3 100u 25V

T3 100u 25V

100R

R5

100R

R4

C2

10k

T1

BC547

BC547

100u 25V

R10

C4

R12 47k

1k

R9 10k

10k

C1

R3 1k

R1

1000u 6V3 C

TR1

*

230V

100028 - 11

(100028)

12-V-kelderpomp F2

2A

R6

30k

R2

240R

IC2

D1

7 1

R3

6 12V 15VA

C1

240V

100n

MT1

G

BT139-600

1N4007

BT1 3

TL071

12V 2Ah4

2

T1

4

R10

240R

2 C2 100n

F1

12V

MOC 3021

TRI1

MT2

3A

D3

1

R1 36R

B40C3700

IC1

M

4

1k

240R

B1

R4

M1

R8

P1

10k

D2

5V6

0A5

C4

C3 100n

R9

IRF630

47k

TR1

F3

22k

R7 10k

10k

R5

470u 16V

090642 - 11

Gustave Bolkaerts (B) Met deze schakeling kan een pomp aangestuurd worden om het waterniveau in bijvoorbeeld een kelder onder een bepaald peil te houden. De pomp wordt gevoed door een elektor 7/8-2010

12-V-accu die op zijn beurt automatisch via het elektriciteitsnet geladen wordt. Stijgt het waterniveau, dan komen de elektroden in aanraking met water en begint

er een stroom te lopen. De FET gaat nu geleiden en de pomp doet zijn werk. De pomp stopt als het waterniveau voldoende gedaald is en de elektroden niet meer in het water hangen. Dit gebeurt echter niet 31

onmiddellijk, want de gate van de FET wordt nog enkele seconden aangestuurd door de condensator van 470 µF. Zo krijgen de elektroden de gelegenheid volledig vrij te komen van het water.

De accuspanning wordt voortdurend bewaakt door de comparatorschakeling die is opgezet rond een TL071. De uitgang stuurt via een optocoupler de gate aan van de opto-triac die in serie is geschakeld met de primaire wikke-

ling van de nettransformator. Via de secundaire wikkeling en de gelijkrichter wordt vervolgens de accu geladen en de spanning op 13,2 V gehouden. (090642)

Evaluatiekaart voor de MCS08DZ60 +5V +5V K3 32

PTA6

2

31

PTA5

3

30

PTA4

PTG0

4

29

PTG1

5

28

4

D1

RST

6

27

PTA3

PTE0

7

26

PTA2

PTE1

8

25

PTA1

PTE2

9

24

PTB1

PTE3

10

23

PTA0

PTE4

11

22

PTB0

PTE5

12

21

PTE6

13

20

PTD5

PTE7

14

19

PTD4

PTD0

15

18

PTD3

PTD1

16

17

PTD2

IC1

3 R2

C2

1

PTH08080 ADJ

R1

B1

5

EN

K1

2

2

330R

1

330R

PTA7

1

C1

3

470u 35V

100u 10V

+5V C5 100n

+5V 7 12 R4 5

6

3

4

1

2

10k

K2

15

+5V RST C4

S1

C9

100n

100n 6 21 PTA0 23 PTA1 25 PTA2 26 PTG0

PTA3 27

PTG1

PTA4 30 PTA5 31

1

PTA6 32

K6 4

PTA7

2

R3

1

PTG0

4

PTG1

5

1M PTB0 22

X1

PTB1 24 C7 22p

C8 9.8304MHz

22p

VDD

1

1 3 20

11

VDDA

BKGD

PTE1/RXD1

IC2

PTE2/SS PTE3/SCK

PTA1

PTE4/MOSI

PTA2

PTE5/MISO

PTA3

PTE6/TXD2

PTA4

PTE7/RXD2

PTA6

2

2 3

16

PTE0/TXD1

PTA5

PTE1

K7

29

RST

PTA0

4

100n 2

RST

3

C3

PTE0

VCC

C2+ C2+

PTD0 PTD1

PTG0/EXTAL

PTD2

PTG1/XTAL

PTD3 PTD4

PTB0

PTD5

C1Ð

IC3

T1IN

T1OUT

T2IN

T2OUT

R1OUT

R1IN

R2OUT

R2IN

MAX233AEWP C2Ð

VÐ

C2Ð

VÐ

7

PTE0

8

PTE1

GND

GND

9

PTE2

6

9

V+

13

K4

14 1 5

6

18

2

4

7

19

3 8

10

4

17

9

8

5

SUB D9

10 PTE3 11 PTE4 12 PTE5 13 PTE6

+5V

14 PTE7

C6

MCS08DZ60

PTA7

C1+

100n

15 PTD0 3

16 PTD1 17 PTD2 18 PTD3

PTE6

4

19 PTD4

PTE7

2

K8

K5

VCC 3

1

1

4

20 PTD5 8

PTB1

TXD

IC4

RXD

CANL CANH

MAX3057ASA RS

SHDN

VSS

VSSA

GND

3

28

2

6

1

7

2 3

5

090526 - 11

Joël Guittet (F) Deze evaluatiekaart rondom de MC9S08 van Freescale is in de eerste plaats bedoeld als platform voor experimenten met de CAN32

bus. De kaart is dus uitgerust met een CAN driver en de bus is beschikbaar op een 3polige aansluiting. Tevens is de kaart voorzien van een RS232-driver. Ook de SCI1-

poort van de microprocessor is beschikbaar op een standaard female DB9-connector. De CAN-driver en de RS232-driver kunnen met behulp van jumpers losgekoppeld worden 7/8-2010

elektor

van de microprocessor. De 5V-voeding (met LED-aanduiding) is opgezet rondom IC1. Het betreft hier een schakelende regelaar van Texas Instruments. Deze kan echter zonder modificaties aan te brengen, vervangen worden door een klassieke 7805 (R1 is in dat geval overbodig en hoeft niet gemonteerd te worden). Het gedeelte voor de klok kan dankzij twee jumpers losgekoppeld worden van de microprocessor. De microprocessor kan namelijk ook op een interne klok werken. Via connector K2 kan de processor geprogrammeerd worden en connector K3 geeft toegang tot alle pennen van de processor (behalve BKGD die alleen voor het program-

meren bedoeld is) zodat bijvoorbeeld een insteekmodule gebruikt kan worden.

Deze dubbelzijdige print is een goede oefening voor beginners op dit gebied, want de bovenkant telt maar zeer weinig sporen en er hoeven geen gaten te worden doorgemetalliseerd.

Voor het programmeren is het programma ‘CodeWarrior For Microcontrollers’ nodig, gratis te downloaden op de site van Freescale, en een MC9S08 programmer. Op dit gebied is er keuze uit meerdere oplossingen, zoals de Multilink programmer van PEMicro of de OSBDM [2,3].

(090526)

Weblinks [1] www.elektor.nl/090526 [2] forums.freescale.com/freescale [3] www.68hc08.net

Voorbeeldprogramma’s en andere Freescale microprocessor gerelateerde informatie is (in het Engels) te vinden op de site van de auteur [4]. De layout van de print is beschikbaar op [1].

[4] myfreescalewebpage.free.fr

Diervriendelijke muizenval IC2 78L05Z K1 POWER

C1

C2

C3

100u

10u

100n

12V

R2

D1

10k

D2

R3

VDD

IR

IC3

5 4 6

IC1 GP2

GP5

GP3/MCLR

GP4/OUT

GP1

GP0

PIC12F683 TSOP 1138

S1

VSS

RESET

D3

470R

1

1N4002

3 7

RE1

12V

2 R5 100R

R1 470R

10k

R4

T1

8

BS170 100308 - 11

Kees Reedijk (NL) Deze muizenval op basis van een PIC12F683 maakt gebruik van een infrarood lichtsluis die gemoduleerd wordt op een frequentie van 38 kHz, zodat deze geen invloed heeft van omgevingslicht. Daartoe stuurt de PIC IRLED D2 via poort GP2 aan met een frequentie van 38 kHz. De IR-ontvanger is een type dat gewoonlijk voor afstandsbedieningen wordt gebruikt, deze reageert alleen op 38kHz-signalen. Hij meldt de PIC de aanwezigheid van een IR-signaal via poort GP1. Wanneer de IR-lichtstraal wordt onderbroken, elektor 7/8-2010

schakelt de PIC via poort GP4 en FET T1 het relais uit, waardoor het deurtje van de muizenval dichtklapt. De lichtsluis is ondergebracht in een houten doosje. In het doosje wordt wat voer neergelegd. Als een muis het lichtsluisje door loopt op weg naar het voer, dan klapt achter hem het deurtje dicht en gaat er een LEDje knipperen. Het deurtje wordt normaliter open gehouden door de spoel van een relais dat gedemonteerd is. Als de spoel niet meer bekrachtigd wordt, dan wordt het blikken deurtje door een veertje dicht gedrukt. Op

het doosje ligt een plaatje glas of doorzichtig kunststof, zodat de muis geen donkere ruimte in hoeft te gaan. Na de vangst kan de muis ergens buiten worden losgelaten. Om de val opnieuw klaar te zetten moet de reset-knop ingedrukt worden. De auteur heeft al enige tientallen muizen gevangen met dit apparaatje. Het programma is geschreven in PICBASIC Pro en kan gratis worden gedownload van de Elektor-website (EPS 100308-11). (100308)

33

Thermometer met 4-cijferig LED-display Andreas Köhler (D) Voor de aansturing van zeven-segment-displays met een microcontroller was het driver-IC SAA1064 van Philips tot nu toe de standaard. Daarmee kunnen viercijferige displays worden samengesteld die met I2C kunnen worden aangestuurd. Maar of er nu een DIL24- of een SO24-behuizing wordt gebruikt, het IC is gewoonweg groot. Een minimale voedingsspanning van 5 V en een ruststroom van 10 mA zijn eveneens niet meer van deze tijd. Een interessant alternatief voor zulke problemen is het IC MAX6958 van Maxim. Die heeft een kleinere QSO-behuizing met maar 16 pennen, werkt ook op 3,3 V en heeft een shut-

Bij de in assembler geschreven firmware voor de controller had de auteur te maken met de complexiteit van de display-driver vanwege het klein aantal pennen. De hier door Maxim toegepaste vorm van multiplexen is eerder uitvoerig in Elektor beschreven [1].

alleen maar de schakeling nabouwen en niet zelf programmeren, dan kunt u via Elektor een kant-en-klaar geprogrammeerde controller bestellen [3].

Wilt u precies weten wat er in deze driver allemaal gebeurt, dan is er in application note 1880 van Maxim [2] voldoende informatie te vinden. Vanzelfsprekend staat op de Elektorwebsite bij dit artikel [3] niet alleen een kanten-klare hex-file voor u klaar, maar ook de volledige broncode met commentaar van de auteur kunt u daar gratis downloaden, zodat u ook zelf aanpassingen kunt doen. Wilt u

Weblinks:

LD1

(080536)

[1] Charlieplexing, Elektor juli/augustus 2006, blz. 58, www.elektor.nl/060124 [2] www.maxim-ic.com/app-notes/ index.mvp/id/1880 [3] www.elektor.nl/080536

LD2

LD3

CC

CC

dp a b

d

e

CC

dp

g c

LD4 CC

a

f

dp

g

b

c

d

e

a

f

dp

g

b

c

d

e

a

f

g

b

c

d

e

f

down-mode waarin nog maar 20 µA verbruikt wordt. Overtuigd door deze vooruitgang ontwikkelde de auteur met dit IC een schakeling voor een digitale thermometer. Naast de MAX6958 zelf, vier LED-displays met gemeenschappelijke kathode (TLR 324 van Toshiba)

4 LED DIGITS

SEG8

SEG7

SEG6

SEG5

BAPE

GND

R3

SCL

SDA

2

1

3

13

14

+5V

R2 4k7

LED DRIVER

8

4k7

PWM INTENSITY CONTROL

100n

+5V

IC1 MAX6958 SEG9

CURRENT REFERENCE

V+

11 12 13 14 15 SEG4

16 C1

7 DIG3/SEG3

PORTS AND KEYSCAN

6 DIG2/SEG2

KEYSCAN AND PORT CONTROL

5 DIG1/SEG1

MULTIPLEX OSCILLATOR

4 DIG0/SEG0

+5V IRQ

MULTIPLEX LOGIC CONFIGURATION REGISTERS

C3

DISPLAY RAM AND HEX ROM

C2

10u SCL

VCC

080536 - 12

en een AT89C2051-microcontroller van Atmel (een andere microcontroller zou ook kunnen) is dan alleen nog maar een temperatuursensor nodig. De gekozen LM75 van National Semiconductor past zeer goed bij de rest van de elektronica, omdat deze ook met I2C werkt. Voor de klok van de controller is voor deze simpele toepassing elk kristal met een frequentie tussen 4 en 12 MHz bruikbaar. 34

100n 20

2-WIRE SERIAL INTERFACE

1

+5V

P1.1

P12

8 C6

IC2 AT89C2051

RST

GND R1 10k

SDA

XTAL2

10

4

100n

XTAL1 X1

C4

5

4

1

2

SDA

SCL

+VS

IC3 LM75

GND

A0 A1 A2

7 6 5

OS 3

C5 4MHz

33p

33p 080536 - 11

7/8-2010

elektor

Klok voor modelbouwers Michel Kuenemann (F)

De LED aan uitgang RB0/AN4/INT0 knippert elke seconde terwijl de servo het uur aangeeft. Als de minuten worden aangegeven, is hij uit. De wijzer geeft de minuten weer gedurende de eerste 50 seconden en de uren gedurende de resterende 10 seconden van een minuut. Zoals gezegd, het is een andere manier van klokkijken, maar dat is juist leuk en het went heel snel.

Deze analoge wandklok heeft als bijzondere eigenschap dat de tijd wordt aangewezen door een servomotor uit de modelbouw. De manier van klokkijken is iets anders dan normaal, omdat een standaard servomotor geen complete draai van 360 graden kan maken. De wijzerplaat moet hier dus op worden aangepast. Bovendien kun je met één enkele servo niet tegelijkertijd zowel de uren als de minuten weergeven. Daarom geeft deze klok de uren weer gedurende het eerste deel van elke minuut en de minuten in de rest van die minuut. De schakeling is opgebouwd rond een PIC18LF1320 microcontroller met een kristal van 32.768 Hz om de tijdbasis van de seconden te genereren. Intern draait de controller op de interne RC-klok van 8 MHz. Op testpunt TP1 is iedere seconde een pulsje te meten. De klok is gelijk te zetten met twee druktoetsjes, één voor de minuten en één voor de uren. Deze knoppen dienen ook om de stappen van de mechanische afregeling te doorlopen, zoals we straks zullen zien.

Met behulp van twee potmeters is de aanduiding die de klok geeft aan te passen aan de beweging van de gekozen servomotor. Een derde potmeter dient voor de compensatie van een eventuele afwijking van de tijdbasis. Deze laatste heeft een regelbereik van ±100 ppm, waarmee een afwijking van meer dan 4 minuten per maand nog kan worden weggeregeld. Mocht blijken dat de wijzer de verkeerde kant op draait nadat de klok gelijk is gezet, dan wordt dat opgelost met het plaatsen van jumper JP1. Transistor T1 dient om de voeding naar de

K2 1

ISP

2 3 4 5 X1 C9

C10 32768Hz

22p

R3

22p

R1 4k7

470k

JP2

C7

T1

D1

100n 14 470R C1

R4

BT1 4V5

470k

K1

4 16 15

100n

C1

1 2

220u 10V

6 7 3

VDD/AVDD

R5

MCLR/VPP/RA5

IC1 OSC1/CLKI/RA7

RB7/PGD

OSC2/CLKO/RA6

RB6/PGC RB5/PGM/KBI1

RA0/AN0

RB4/AN6/RX

RA1/AN1/LVDIN

RB3/CCP1/P1A

RA2/AN2/VREF-

RB2/P1B/INT2

RA3/AN3/VREF+

RB1/AN5/TX

RA4/T0CKI

RB0/AN4/INT0

330R

R2

2SJ630

13 12 11 10 18 17 9 8

K3

VSS/AVSS 5 P1

P2

100k

P3

100k

LO SIDE HI SIDE

JP1

100k

XTAL ADJUST

C2

C3

C4

C5

100n

100n

100n

100n

PIC18LF1320

R6 3R9

TP1 S2

SET HRS

S1

SET MIN

C8 100n

Servo

SERVO DIRECTION 090023 - 11

36

7/8-2010

elektor

servo te onderbreken tijdens het omschakelen van minuten naar uren en terug. Dat is gedaan omdat een standaardservo ook bij stilstand nog altijd zo’n 15 mA trekt, wat nogal veel is voor een klok die op batterijen moet werken. Die voeding bestaat uit drie bat terijen van 1,5 V. In plaats daarvan zou je een 5Vnetadapter kunnen nemen als het stroomverbruik van de gekozen servo daar om vraagt, of anders zou je ook drie oplaadbare NiMHcellen kunnen gebruiken, welbekend bij modelbouwers. De ‘brown-out’-signalering van de microcontroller treedt in werking als de drempelwaarde van 2,7 V is bereikt, om te voorkomen dat de accu helemaal leeg getrokken wordt. De microcontroller wordt dan gereset. Het schakelingetje kan gemakkelijk worden gebouwd op gaatjesprint met een raster van 2,54 mm. De potmeters moeten zodanig worden aangesloten, dat hun maximale spanning overeenkomt met de maximale afwijking van de wijzer.

Opstarten gaat als volgt: laat jumper JP1 weg en zet de drie potmeters in het midden van hun bereik. Sluit vervolgens de servo en de voeding aan. De servo gaat dan eerst kort naar het midden alvorens tegen de wijzers van de klok in naar nul uur te gaan. Blijkt de servo nu de verkeerde kant op te gaan (naar twaalf uur), plaats dan JP1 en start de microcontroller opnieuw. Nu is het tijd om met de wijzerplaat aan de slag te gaan. Wie inspiratie wil opdoen, kan een voorbeeld van een ‘universele’ wijzerplaat downloaden via [1]. Dit exemplaar voorziet in een draaihoek van 120 graden en is dus te gebruiken voor elke servo die tussen de 120 en 180 graden kan draaien. Het afregelen van de draaihoek van de servo gaat als volgt in zijn werk. Zet de klok aan terwijl je één van beide schakelaars om de tijd in te stellen ingedrukt houdt en wacht tot de wijzer naar 0 uur gaat. Regel nu P1 af zodat de wijzer ook inderdaad precies 0 uur aangeeft. Met opnieuw een druk op de schakelaar gaat de servo naar het andere uiteinde van de schaal. Met P2 regel je de wijzer nu naar 12 uur. Deze procedure herhaal je tot-

dat de wijzer aan beide uiteinden precies goed staat. Zet nu de schakeling uit en weer aan. De wijzer moet nu vanzelf exact 0 uur aanwijzen. Gelijkzetten is heel eenvoudig: druk herhaaldelijk op de urentoets om de uren in te stellen; op dezelfde manier zijn de minuten in te stellen met het andere toetsje. Als de klok na een paar weken niet goed gelijk blijkt te lopen, is dat bij te stellen met P3. Als de klok achterloopt, draai dan P3 een klein stukje met de klok mee, als de klok voorloopt, draai dan P3 een stukje de andere kant op. Na deze afregeling zou je ten minste 12 dagen moeten wachten voordat je opnieuw ingrijpt. Zoals gezegd, kun je met P3 een afwijking van meerdere minuten per maand wegregelen, maar dat betekent wel dat P3 heel voorzichtig moet worden gedraaid. We merken hierbij ook op dat P3 geen invloed heeft op de interne secondeteller die je via TP1 kunt meten. (090023)

Weblink [1] www.elektor.nl/090023

Dimmer met tiptoetsen

Het schakelende element is een triac, deze wordt synchroon met de nuldoorgangen aangestuurd dankzij de synchronisatie-informatie die via R1 en C2 de LS7534 bereikt. Een kleiner of groter gedeelte van de periode is de triac in geleiding om zodoende de gewenste lichtsterkte te bewerkstelligen. De tiptoetsen voor de bediening van de dimmer zijn verbonden met de UP- en DOWNingangen via twee hoogohmige in serie geschakelde weerstanden, deze mogen uit een oogpunt van veiligheid niet in waarde verlaagd worden en ook niet vervangen worden door een enkele weerstand met overeenkomstige waarde. Voor weerstand R4 en R5 kunt elektor 7/8-2010

F1 D1

2A T

R4

C4

15V

*

R5 2M2

PH

47u 25V

1W3

*

UP

R6 4M7

D2

R8 4M7

1N4148

7 VDD

C1

230V

Deze handige dimmer bezit tiptoetsen voor het instellen van de helderheid. Bovendien is hij voorzien van een geheugen, zodat we de verlichting eenvoudig in kunnen schakelen op het niveau dat ingesteld was tijdens de laatste keer dat de lamp in werking was. In dit ontwerp is een speciaal IC van LSI Computer Systems toegepast, de LS7534 die onder andere bij Farnell verkrijgbaar is. Het IC wordt rechtstreeks uit het net gevoed via condensator C3, zodat de dissipatie beperkt blijft.

2M2

Christian Tavernier (F)

R3

TRI1

100n X2

47R

I g = 50mA

L

400V 4A

L1

R1

240V 200Wmax

L

C3

R2 1k

N

1W

8

TRIG

1N4148

DWN

4M7 R9 4M7

5

DOWN

UP

IC1 LS7534

SYNC VSS DOZE 4

1

2

CAP 3

1M5

200uH 4A

LA1

D3

6

R7

C2

C5

470p

47n

X2

100n

u een waarde tussen 1 en 4,7 MΩ nemen, dit maakt het mogelijk de gevoeligheid van de tiptoetsen in te stellen. L1 is een ringkernspoel die samen met condensator C1 storingen die optreden tijdens het schakelen onderdrukken. Omwille van de veiligheid moeten C1 en C3 beslist X2-typen zijn, geschikt voor toepassing in schakelingen die

091072 - 11

rechtstreeks met het lichtnet verbonden zijn. De triac mag elk exemplaar zijn van 400 V en 2 à 4 A. Het is alleen belangrijk een type te kiezen dat gevoelig genoeg is om te kunnen werken met een gate-stroom van 50 mA of minder, anders zal de LS7534 de triac niet goed kunnen ontsteken. Hoewel in het schema voor de lamp een maximum waarde van 200 W is 37

aangegeven, mag er best een zwaardere lamp worden aangesloten onder voorwaarde dat de triac dan van een koellichaam voorzien wordt (nadeel is dan dat de schakeling moeilijker in een kleine behuizing past). Als de schakeling niet in een muurdoos wordt geplaatst, moet voor een geïsoleerde behuizing worden gekozen vanwege het feit dat een nettrafo ontbreekt en alle punten met de netspanning zijn verbonden, ieder

toevallig contact kan dus nare gevolgen hebben. De dimmer is zeer eenvoudig in gebruik, maar vraagt enig gevoel wat betreft het lang of kort bedienen van de tiptoetsen. Wanneer de lamp gedoofd is, heeft kort aanraken (dat wil zeggen met een duur van 34 tot 325 ms volgens de datasheet) van de UP-toets tot gevolg dat de lamp geleidelijk aan gaat branden tot het niveau bereikt is waarop de lamp de laatste keer brandde. Bij een brandende lamp zal na

een korte aanraking van DOWN de lamp geleidelijk aan doven. Lang aanraken van UP (meer dan 334 ms) verhoogt de lichtsterkte geleidelijk tot het maximum bereikt is, hierna is verdere bediening van deze toets zinloos. Langdurig aanraken van DOWN laat de lichtsterkte geleidelijk aan afnemen tot het minimum. (091072)

FM-testgenerator voor de vestzak Kai Riedel (D) Na de vrijgave van FM-zenders met 50 nW zendvermogen, verschenen kleine goedkope FM-zenders op de markt. Zoiets moest toch ook geschikt zijn voor de bouw van een kleine FM-testgenerator? Hiervoor is alleen een sinussignaal nodig, dat uit een aanwezige LF-generator kan komen. Wanneer zo’n apparaat niet beschikbaar is, kan de hier getoonde Wienbrugoscillator worden gebouwd.

Bij de door de auteur toegepaste zender vormt de BH1418FV van Rohm het hart van het HF-gedeelte. De datasheet van dit IC kan men met Google eenvoudig opzoeken en het kan erbij helpen, de HF-uitgang op de print van de zender te lokaliseren. Dan

C1

R2 4k7

33n

IC1

R4

7

10k

3 2

TL081

6

4 R3 22k

1N4148

T1

4k7

R1

BF245A

33n R5

C6

1kHz

10n

100n

C2

P1

D1

C4

4k7

R7 1M

9V

R6

C5

10k

BT1

10k

FET T1 is voor amplitudestabilisering, om de vervorming laag te houden. Het opgewekte signaal wordt via een 3,5mm stereo klinkstekerbus, waarin men normaal de 3,5-mm-stereo-klinksteker van de FM-zender in steekt, aan de zender aangeboden (L+R-signaalaansluitingen van de klinkstekerbus doorverbinden). Het uitgangsniveau van de LF-oscillator moet met P1 zo worden ingesteld, dat de zender niet overstuurd wordt.

V+

100n

C3

100n

V-

090427 - 11

kan men het FM-signaal met een coaxkabel uitkoppelen en in de antennebus van een te testen ontvanger voeren. Hierbij moet men op het maximale ingangsniveau van de ontvanger en op de aanpassing letten

en eventueel een verzwakker op de ontvangeringang toepassen. Met de oscilloscoop kan men het signaal in de ontvanger volgen en het uitgangssignaal analyseren.

schappen van de hier besproken lamp:

• bescherming tegen bedieningsfouten (geen plotseling wit licht) • bestaande lampen kunnen omgebouwd worden De lamp wordt met slechts één knop bediend, bij het indrukken gebeurt het volgende: • bij uitgeschakelde lamp korter dan 5 seconden = rode licht aan.

(090427)

Astrolamp Martin Dümig (D) Onze ogen hebben ruim een uur nodig totdat de iris helemaal open staat en de gevoeligheid voor licht maximaal is. Om deze adaptatie niet te verstoren, gebruiken astronomen rood licht. Voor een lamp voor het observeren van sterren zijn ook nog een paar andere eigenschappen wenselijk. Hier een paar eigen38

• rood licht voor de kijkfase • dimbaar • eenvoudige bediening (eventueel ook met handschoenen) • wit licht voor de op- en afbouw van de telescoop

7/8-2010

elektor

• bij uitgeschakelde lamp langer dan 5 seconden = wit licht aan. • bij rood licht korter dan 1 seconde = lamp uit. • bij rood licht langer dan 1 seconde = afwisselend helder of donker dimmen. • bij wit licht = licht uit. • De lamp onthoudt ook de helderheidsinstelling van het rode licht. Uitgang voor de ombouw is een hoofdlamp van € 6 uit de bouwmarkt met zeven witte LED’s en een spatwaterdichte drukknop. De lamp heeft een batterijcompartiment voor drie AAA-cellen (4,5 V) met twee contactveertjes die op contactvlakken van de ingebouwde print drukken. Daarbovenop zit de drukknop voor de bediening van de lamp. Van daaruit gaan drie draden naar de print met de LED’s en het LED-driver-IC: massa (GND), 4,5 V (VCC) en drukknop (contact naar massa). Bij de ombouw wordt de originele print met de LED’s en het LED-driver-IC verwijderd en door een print met de elektronica van de auteur vervangen. Links in het schema is het verder gebruikte deel van de oorspronkelijke lampenschakeling (batterijcompartiment en de drukknop) te zien.

+VCC

C1 BT1

D1

8 1

K1

6

BT2 1

R1 PB0

RESET

PB2

IC1 PB1

PB3

ATTINY45

S1

PB4

5 7 2 3

100R D2 R2 220R D3 R3 220R

4

BT3

090550 - 11

leveren, is de witte LED met twee processorpennen verbonden. De buffercondensator C1 kan bij plaatsgebrek weggelaten worden. De firmware die in assembler is geschreven (inclusief sourcecode), kan van de website van dit project [1] gedownload worden. Daar kan ook een kant-en-klaar geprogrammeerde ATtiny45-controller besteld worden. Wilt u zelf programmeren, dan kunt u in de software verschillende ATtiny-controllers en ook de AT90S2343 (die door de auteur oorspronkelijk gebruikt is) kiezen. De ruimte voor de firmware in de microcontroller is overigens nog lang niet volledig benut, uitbreidingen zijn dus goed mogelijk.

De nieuwe LED-print is voorzien van een ATtiny45-microcontroller en drie LED’s met voorschakelweerstanden (twee diffuse rode en een witte LED). Deze laatste kan uit de uitgebouwde originele LED-print gehaald worden (maximale LED-stroom circa 50 mA). Omdat een processoruitgang maar 20 mA kan

De weerstanden R1 tot R3 kunnen aangepast worden aan de doorlaatspanning van de toegepaste LED’s. Het spanningsverlies bij de processor is praktisch te verwaarlozen. De lamp wordt uitsluitend door de microcontroller uitgeschakeld, die in de slaapmodus volgens de datasheet minder dan 1 µA verbruikt, wat binnen het gebied van de zelfontlading van de batterijen ligt. Inschakelen gebeurt door PB2 aan massa te leggen (ingedrukte drukknop). (090550)

[1] www.elektor.nl/090550

Sweep voor functiegenerator Holger Bruns (D) +12V R7 4k7

R3 3k3

R1 470R

BC557

elektor 7/8-2010

B1

E

47R

T3

G

R5

BF256C

2N4870 R2

D

C1

C2

100n

100u 25V

T4

68R

S

BC547

R4

Om dit signaal aan te passen aan de sweep-ingang van de XR2206 is nog een uitgangstrap met een BC547 toegevoegd, waarbij het bereik van de zwaai die de sweep maakt met instelpotmeter P1 kan worden bepaald.

R8 120R

B2 T1

56k

R6

JP1

De schakeling maakt gebruik van een klassieke zaagtandoscillator met een unipolaire junctietransistor (UJT) die doorschakelt wanneer aan zijn basis de omslagspanning is bereikt. De capaciteit aan de basis wordt dan in één klap ontladen. Om er voor te zorgen dat die spanning

bij het opladen lineair stijgt, dus de helling van de zaagtandvorm, komt de oplaadstroom uit een constantestroombron die is opgebouwd rond een BC557. Het signaal wordt door een FET (BF256C) gebufferd.

T2

470R

Functiegeneratoren met de XR2206 hebben meestal een uitstekende prijs-kwaliteitsverhouding en dit IC is gelukkig ook nog steeds goed verkrijgbaar. Als er geen wobbulator oftewel sweep-generator is ingebouwd in de XR2206-functiegenerator die u gebruikt, dan is een kleine externe schakeling voldoende om te wobbelen. Of te sweepen, zo u wilt.

P1 100k 081005 - 11

De afregeling met een oscilloscoop gaat een stuk eenvoudiger op een hoge frequentie. Om die reden is jumper JP1 aanwezig: Wordt die verwijderd, dan doet elco C2 niet meer mee en wordt zijn taak overgenomen 39

door een 100n-exemplaar. Na het afregelen zet u de jumper weer terug. De sweep-tijd kan worden aangepast door een andere waarde voor C2 te nemen.

De benodigde onderdelen heeft eigenlijk iedereen wel liggen, en zo niet: de UJT is in de handel verkrijgbaar, bijvoorbeeld bij RS Components voor 1,51 euro. Als alternatief voor de UJT is een 2N2646 of 2N2647 bruik-

baar. Het type JFET (hier een BF256C) is niet kritisch, hiervoor kunt u ook een ander Nkanaals type nemen. (081005)

ATM18-DIP Grégory Ester (F) K12

VCC VCC

K9 PD5

2

PD6

3

PB7

4

PB6

C4

R1

R2 10k

1

10R

Hoewel het onmogelijk is dat de microprocessor van het ATM18-project beschadigt raakt door de configuratie van de fuses, is het wel denkbaar dat hij door een foutieve instelling van de fuses niet meer werkt. Het kan name-

100n

5

7

6 7

PD4

AREF

21 20

VCC PC6(RESET)

IC1

AREF

PC5(ADC5/SCL) AVCC

PC4(ADC4/SDA) PC3(ADC3)

ATMEGA88 -PDIP

K5 6

PD0

2

PD1

3

PD2

4

PD3

5

PD4

6

5

T

PD1

PD5

11

4

R

PD0

PD6

12

PD7

13

3 2

J3

PC1(ADC1)

PDO(RXD)

PCO(ADC0)

PD1(TXD) PD2(INT0)

PB0(ICP)

PD3(INT1)

PB1(OC1A)

PD4(XCK/T0)

PB2(SS/OC1B) PB3(MOSI/OC2)

PD5(T1) PD6(AIN0)

PB4(MISO)

PD7(AIN1)

PB5(SCK)

PB6 GND (XTAL1)

1

PC2(ADC2)

8

Wat vindt u van het idee om alleen de Atmega88 te vervangen in plaats van de complete 071035-91 controllerprint? De uitvoering van deze operatie kost u slechts enkele euro’s voor een ATmega88‑20PU DIP28,

3

PD0

4

PC5

5

PC4

6

PC3

7

PC2

8

PC6 PC5

27

PC4

PC1

1

26

PC3

PC0

2

25

PC2

24

PC1

23

PC0

14

PB0

15

PB1

16

PB2

PB5

1

17

PB3

PB4

2

18

PB4

PB3

3

19

PB5

PC6

4

K11

3 AREF

4 5

K10

5 PB2

6

22

PB1

7

PB0

8

PD7

9

9

10

C1 22p

2

PD1

28

PB7

100n

lijk op verschillende plaatsen misgaan. Per ongeluk kan bijvoorbeeld de manier waarop de programmer toegang krijgt tot de processor gewijzigd zijn, of de keuze voor een interne of externe klok. In deze gevallen kan het heel wat tijd kosten om de microprocessor weer nieuw leven in te blazen, terwijl er soms gereedschap nodig is waar we niet over beschikken.

PD2

PB7 (XTAL2) GND

PB6 C3

1

1

X1 JP1(2)

PD3

C2 16MHz

22p 090896 - 11

tegenover € 12,50 die u normaal voor een compleet nieuwe print kwijt bent. We moeten wel toegeven dat de DIP-uitvoering een ADC met 6 kanalen heeft, terwijl de TQFP-versie 8 kanalen heeft. Afgezien van dit kleine onderscheid is de ATM18‑DIP print in principe op ieder punt gelijk aan zijn kleine broer. Andere verschillen die we ook nog noemen: – connector K12 is naar boven verplaatst – als u kiest voor voeding via de USB-poort, moet u de USB-RS232 (TTL) kabel op dezelfde

wijze op de ATM18-DIP print aansluiten als u op de insteekprint zou doen. Vervolgens moet u, als u voeding via USB wilt, een draad leggen tussen J3 (ATM18-DIP) en pen 2 van JP1 (op de insteekprint) De ATM18‑DIP is in de ontwikkelingsfase goed te gebruiken, terwijl we voor de uiteindelijke, uitgekristalliseerde versie waarschijnlijk liever voor de TQFP behuizing kiezen omdat deze minder plaats inneemt. (090896)

Discrete low-drop regelaar Jac Hettema (NL) Deze schakeling is gemaakt om ervoor te zor40

gen dat een versterkerschakeling met een TDA1516Q niet een te hoge spanning krijgt wan-

neer de belasting gering is. Deze versterker is toegepast in een pc om enig audiovermogen te 7/8-2010

elektor

T1

2SJ117 R4 10k

TR1

13V77

1

2

C1

D3

1

2

3

1k

R1

230V/2x 12V

C2

2200u 220n 40V

T2

D1

BC549

12V

R2

D2

100R

RE1

100R

R3

B1 2V1

hebben. De pc-voeding gaf echter zoveel storing dat een extra voedinkje werd gebouwd. De voeding maakt gebruik van en eigen nettrafo die secundar 12 wisselspanning levert. Na gelijkrichting en afvlakking levert dat een gelijkspanning van circa 16 V. De regeling bestaat uit een P-kanaals MOSFET SJ117 waarvan de gate wordt aangestuurd door een spanningsdeler die is aangesloten op T2. De basis van T2 wordt op een constante spanning gehouden door LED D2, zodat de spanning over emitterweerstand R2 ook constant is en hierdoor een constante stroom loopt. Wanneer de uitgangsspanning hoger wordt dan circa 13,5 V, zal zenerdiode D1 gaan geleiden en een deel van de stroom door R2 leveren, waardoor de MOSFET minder ver wordt opengestuurd. Op deze manier onstaat een evenwicht waarbij de uitgangsspanning iets boven 13,5 V (1,5 V over R2 plus 12 V zenerspanning) zal liggen. De regelaar kan ongeveer 2 A aan stroom leveren, in dat geval is het verstandig om de MOSFET van een koelplaat te voorzien. In serie met de 12-V-zenerdiode kan men eventueel een potmeter opnemen, waar-

1V5

K3

C3

C4

100n

2200u 40V

4

K2

K1

100253 - 11

mee de uitgangsspanning nog wat kan worden ingesteld.

als de pc wordt ingeschakeld. Dit relais wordt aangestuurd vanuit een 4-polige voedingsconnector in de pc.

Het relais aan de netspanningszijde zorgt er voor dat de voeding pas wordt geactiveerd

(100253)

Analoge elektronische sleutel Christian Tavernier (F)

elektor 7/8-2010

IC1 7805

R1

D1

*

+9V...+12V

1N4004 R2

R3

1N4148

10M 5

R4A R5

6

8

IC2.B

7

* R4BR8A

3

R8

*

2

IC2.A

C2

C3

10u 25V

220n

470u 25V

D4

D5

1N4148

R8B

RE1

1N4148 12V 1 RT R7 3k3

4

1

C1

D3

1N4148

10k

R4

1k

R6

100k

D2

T1

IC2 = LM393

*

C4

D6

100n

R10

1N4148

deerd bij een stabiele voedingspanning van de spanningsdelers. Dit is de taak van IC1, een 5V-regelaar. Als we R1 en R9 een vaste waarde zouden hebben gegeven, zou iedere lezer van Elektor dezelfde sleutel gehad hebben, wat natuurlijk niet de bedoeling is. We moeten dus niet alleen de waarde van R4 en R8 bepalen (deze

R11 10k

R9

100k

Deze schakeling maakt gebruik van twee comparatoren die geschakeld zijn als een zogenaamde venstercomparator, dat wil zeggen dat met de weerstanden R2, R5 en R10 een spanningvenster bepaald wordt, waarin de op het gemeenschappelijke knooppunt van D2 en D6 punt aangelegde spanning zich moet bevinden, opdat de uitgangen van IC2. A en IC2.B tegelijkertijd hoog zijn. Uitgaande van de gebruikte waarden van de weerstanden, strekt dit venster zich uit van 10/21 tot 11/21 van de voedingsspanning van de comparatoren (5 V). Indien de uitgangen van IC2.A en IC2.B gelijktijdig hoog zijn, veroorzaakt dit via de uit D3 en D5 opgebouwde AND-poort verzadiging van transistor T1 waardoor relais RE1, belast met de besturing van het elektrische hek of een ander vergrendeling mechanisme, aantrekt. De spanning op het knooppunt van D2 en D6 maakt het mogelijk de sleutel te bepalen die bijvoorbeeld bestaat uit een eenvoudige stereoplug met daarin opgenomen weerstand R4 en R8. Overeenkomstig R1 en R9 vormen zij een spanningsdeler die, rekening houdend met de waarde van R2, R5 en R10, nauwkeurig bepaald moet worden om als sleutel te kunnen fungeren. De juiste werking van het geheel is echter slechts gegaran-

BC548 D7

1N4148 081177 - 11

vormen de sleutel), maar ook R1 en R9 die het ‘slot’ een persoonlijk tintje geven. Met de volgende formule kunnen we de waarde bepalen van weerstand R1, R4, R8 en R9 zodat we met de sleutel het slot kunnen openen: 10 · R8 · R9 < 11 · (R1 + R4) · (R8 + R9) 10 · (R1 + R4) · (R8 + R9) < 11 · R8 · R9 Gelet op de breedte van het met R2, R5 en 41

R10 opgebouwde venster zijn weerstanden met een tolerantie van 5% voldoende. Het zal u duidelijk zijn dat in een vergelijking met vier onbekenden het niet eenvoudig is de juiste waarden van de weerstanden te bepalen. Ons advies luidt dan ook: gebruik voor minstens

twee weerstanden een standaardwaarde, hierna kunt u de waarde van de andere weerstanden bepalen. Hoogstwaarschijnlijk zal de berekening geen standaardwaarde voor de twee andere weerstanden opleveren. In dat geval moet u zich behelpen met een parallel-,

serie- of combinatieschakeling van weerstanden om de gewenste waarde te bereiken. Lukt het op deze wijze nog niet, dan kunt u nog overwegen om voor de eerste twee weerstanden een andere waarde te nemen. (081177)

DIY-SMD-adapter

Michael Hölzl (D) Om schakelingen met SMD-IC’s op gaatjesprint of experimenteerboard te kunnen gebruiken, zijn relatief dure adapterprintjes nodig. Zulke adapterprintjes zijn echter ook zelf te maken. Een mogelijkheid wordt hier getoond aan de hand van een IC in een SO-8-narrow-behuizing. Zaag eerst een stukje gaatjesprint af. In de lengte moet het aantal roosterpunten overeenkomen met het aantal pennen aan een

zijde van het IC (hier dus 4). De breedte moet zo gekozen worden, dat er aan beide kanten nog twee roosterbanen vrij liggen als het IC midden op het stukje print wordt gelegd. Verwijder nu zorgvuldig de middelste roosterpunten met een scherp mes, zodat het IC op de print kan liggen zonder contact te maken met de kopereilandjes. Fixeer het IC midden op de print met een drupje lijm. In de volgende stap wordt de print voorzien van aansluitpennen, het printje moet immers later als een DIP of DIL-IC gebruikt kunnen worden. Voor het solderen van de pennen kunnen deze het beste in een experimenteerboard gestoken worden. Daar kan het printje gemakkelijk overheen gezet worden. Zo past alles perfect in het rooster. Nu moeten er alleen nog draden gelegd worden van de IC-pootjes naar de aansluitpennen. Het beste gaat dat met speciale soldeerbare koperlakdraad. Bij normale koperlakdraad moet de lak aan de einden worden afgekrabd om te kunnen solderen. Voor het solderen van de draadjes aan de IC-pennen is maar een heel klein druppeltje soldeertin nodig. Afhankelijk van het IC is het aan te bevelen om

de nodige ontkoppelcondensatoren gelijk ook maar op het adapterprintje te solderen. Het beschreven principe functioneert heel goed met een SO-behuizing. Bij SO-8-behuizingen is er zelfs helemaal geen koperdraad nodig en kan de verbinding tussen de IC-pennen en de aansluitpennen rechtstreeks met wat tin gemaakt worden. Controleer wel nog even zorgvuldig alle soldeerverbindingen, voordat het IC in een schakeling wordt gebruikt. (090614)

LED-fietslamp in een nieuw licht Bernd Schulte-Eversum (D) De LED-fietsverlichting uit Elektor 07-08/2009 (pagina 20) schijnt zeer geliefd te zijn. Ook de auteur vond de principiële uitvoering erg interessant en wil graag twee grondig verbeterde varianten van de schakeling laten zien. Beide schakelingen werden net als het origineel uit 2009 met een 6-V batterij (of een 6Vaccu) gevoed. Deze spanning is hier met V1 aangeduid. De eenvoudigere schakeling met vier transistors komt functioneel overeen met de oorspronkelijke versie. Het gaat hier om een flyback-converter die met de spanningsval over een serieweerstand (hier R2) geregeld wordt. R2 is gedimensioneerd voor 42

vier witte LED’s (D4...D7) en heeft een waarde van 6,2 Ω, waarmee de LED-stroom 20 mA wordt. Voor de begrenzing van de maximale uitgangsspanning bij onderbreking van de LED-keten dient hier de 250mW-zenerdiode D10 die via T3 en T1/T2 de gate van MOSFET T5 naar massa trekt als de uitgangsspanning boven de zenerspanning uitkomt. Een zener­ spanning tussen 15 en 24 V wordt aanbevolen. L1 is een spoel van 100 μH met een maximale toelaatbare stroom van minimaal 0,5 A en een lage DC-weerstand. Met transistor T1 wordt de gate van MOSFET T5 laagohmig geladen. Transistor T2 (bij de auteur een dubbeltransistor in SMD-vorm,

de BC846S) is als diode geschakeld via welke de gate van T5 met T3 wordt ontladen. Door deze aanvulling (ten opzichte van de oorspronkelijke schakeling) wordt MOSFET T5 sneller geschakeld, waardoor ook het rendement beter wordt. Een neveneffect daarvan is dat dan ook de schakelfrequentie duidelijk omhoog gaat. Bij een schakelfrequentie boven de 150 kHz moeten voor de ingangsen uitgangscondensatoren mogelijkerwijs folie- of keramische condensatoren gekozen worden, omdat elco’s hun eigenlijke werking verliezen. Als MOSFET was in de oorspronkelijke schakeling een NTD4815N met een R DS(on) van 15 mΩ (bij U GS = 10 V) gekozen, maar andere N-kanaal-MOSFET’s met een 7/8-2010

elektor

L1

D1

D2

L1

D1

100uH

D2

TP1

R1

100uH

TP1

10k

10k

R1 T1

T1

D3

D3

R6 4R7

V1

V1

D10

T5

T2

D4

C2

D5

D10

22p C4

C3

10u

1u

T3

T5

T4

C2

D5 R7

220p

R5

C1

4k7

D6

10u

C4

C3

10u

1u

R5

C1 1u

D7

D9

R2

R2

6R2

3R 090723 - 11

dergelijke lage RDS(on) zijn ook geschikt. De tweede schakeling (met vijf transistoren) onderscheidt zich van de eerdere door een secundaire stroomregeling met transistor T4. Daardoor is hij geschikt voor een grotere _ LED-stroom die bij schommelingen van de

D6

4k7

D7

D9

T3

D4

1k

T2

090723 - 12

voedingsspanning ook nog relatief constant blijft. De door de LED-stroom veroorzaakte spanningsval over weerstand R6 stuurt T4 open, die dan via T3 de maximale schakelstroom van T5 beïnvloedt om de uitgangsstroom constant te houden. Transistor T4 is g u er een met pootjes, een BC856B (SMD). Wilt

neem dan een BC556B. T3 is een BC546B en de voor T1 en T2 door de auteur gebruikte SMD-dubbel-transistor BC846S kan vervangen worden door een BC546B voor T1 en een diode 1N4148 voor T2. (090723)

Advertentie

   



 
A5&35
 B
'314%'7)
*%20)66
&3;

1)7
27)0?
731@
 
453')6635
3&8867
)2
6',3/&)67)2(-+
930(3)7
%%2
 ! 
;
#
;
#
;
"  
;
-+%&-7

;
 
9-%
 
$-()5%2+)

-2487
> #

+!'%&$+( +" #'&$+"'&"!% &&"!%)+  + ++$#!*+
+
 

+
)))#%!'%&$!

               


A#-6-32

$ B



:-()6'5))2
-2&38: !!
(-640%<
1)7
67)9-+)
&),8-=-2+
$%7)5(-',7)
9335=-.()
1)7
%*(-',7-2+
#300)(-+
1)7%0)2
31&38:
2&3%5(
#
#
9-()3
)2
'31436-7)
9-()3
-27)5*%')
!38',
6'5))2
  
3*
" 
',-77)5)2(
&))0(
1)7
,3+)
/-./,3)/

Mini Sixties Plus Joseph Kreutz (D)

44

F1

+28V 1A T

33k

470u 40V

D1

1N4148

R2

1N4148 R6 470R

BC560C 12V8 T1

12V1

C3

R9 C7

13V5

220u 40V

1u 63V

C4 150p

R5

R7

0V15

4R7

47R

390R

T4

BC639

R4

2200u 40V

T2

0V74 R1

R11

R10 1R

C1

8R

BD131 R8

100n

D2

1R

100k

2u2 63V

C5

5W

1R

C2

R12 390R

T3

1R

24V

P1 47k

P2 100R

33mA

100R

R3

LS1

R13

C6

100k

BD132 090861 - 11

0

D4

1N4007

F2

TR1

100n

100n

B1 C11

C9 S1

100n

100n 24V 1...1A5

3A 100V

IC1 LM317T 1

R16

C12 D3

+28V

3

R14

150R

C10

C13

4700u 220n C14 63V

C15

100n 10u 63V

R15

C16

C17

100n

10u 63V

3k3

C8

2

*

K1

3k3

Deze schakeling is geïnspireerd op een versterker uit de jaren 60. Die kon 8 W aan 8 Ω leveren en was gebaseerd op AD161 en AD162 germanium-vermogenstransistoren. Daarmee werd het voor het eerst mogelijk om een complementaire symmetrische vermogenstrap te maken met halfgeleiders, waarmee het een voor die tijd modern alternatief werd voor de befaamde klasse AB push-pull-trap met twee EL84 pentodes. Het bescheiden vermogen van deze Mini Sixties Plus is nog steeds ruim voldoende voor de aansturing van een paar goede speakers. Uiteraard hebt u voor stereoweergave twee van dergelijke trappen nodig. Het ingangssignaal komt binnen op de basis van T1. De gelijkspanningsinstelling van deze transistor gebeurt met de spanningsdeler bestaande uit R1, R2 en R3. Deze spanning wordt extra ontkoppeld met C2. De emitter van T1 krijgt het terugkoppelsignaal van de uitgang via R6. De stroom uit de collector van T1 wordt bepaald door het verschil tussen het ingangssignaal en het uitgangssignaal. T1 werkt dus als verschilversterker. De verhouding tussen R5 en R6 bepaalt de spanningsversterking in de audioband. Deze is hier 11 maal, namelijk 1 + R6/R5. Met 22 Ω voor R5 en 470 µF voor C3 kan die waarde desgewenst worden verhoogd tot 22 maal. De waarden voor R5 en C3 bepalen de ondergrens van het frequentiebereik, hier 15 Hz. De trap rond T2 zorgt voor de spanningsversterking via R12. Deze hangt aan de speakeruitgang en niet aan de voeding, en op zo’n manier dat de spanning over de weerstand nauwelijks varieert: het effect van een ‘bootstrap’. De stroom door die weerstand blijft dus constant en is voldoende voor de aansturing van de vermogenstransistoren, zelfs wanneer de uitgangsspanning in de buurt van zijn maximum komt. Een nadeel daarvan is dat die stroom ook door de belasting vloeit, waardoor een kleine gelijkspanning over de uitgangsklemmen ontstaat, zo’n 26 mV bij 33 mA. Weerstand R13 voorkomt dat de collector van T2 open blijft wanneer de versterker onbelast is, zodat het knooppunt van R8//R9 en R10//R11 precies in het midden tussen de voedingsspanning en nul blijft. Emitterweerstand R7 zorgt voor voldoende lineariteit van de spanningsversterking en condensator C4 bepaalt de stabiliteit van de versterker. Het echte vermogen wordt geleverd door de klassieke push-pull-trap rond T3 en T4. Diodes D1 en D2 zorgen voor de ruststroom van de eindtrap. Met potmeter P2 moet die op 20 mA afgeregeld worden, een meerslagen-

1W

090861 - 12

Specificaties Gevoeligheid: 820 mV (9,1 W) Versterking: 10,4 x Maximaal vermogen: 9,1 W (THD = 1 %) Bandbreedte: 21 Hz...1 MHz (1 W) 21 Hz...400 kHz (8 W) THD+B: 0,14 % (1 kHz,/1 W, B = 80 kHz) S/N-verhouding: 78 dB (B = 22 kHz lin.) 86 dBA

exemplaar hiervoor is sterk aan te raden. De ruststroom is heel makkelijk te meten met een voltmeter tussen de emitters van T3 en T4: de afgelezen spanning in mV komt overeen met de stroom in mA. Indien nodig kan de ruststroom nog eens bijgeregeld worden als de versterker goed is opgewarmd. De vermogenstransistoren moeten op een koelvin met een thermische weerstand van maximaal 4 °C/W worden gemonteerd. Maak hierbij gebruik van (elektrisch) isolerende plaatjes en thermisch geleidende pasta. Let er bovendien op dat er goed thermisch contact is tussen D1/D2 en T3/T4.

0

De voeding van de Mini Sixties Plus is niet symmetrisch en daarom is de luidspreker aangesloten op de uitgang via C7. De versterker is evenmin elektronisch beveiligd tegen een kortsluiting van de uitgang, vandaar de aanwezigheid van een zekering van 1 A traag, die de schade in zo’n geval binnen de perken moet houden. De voeding van 28 V is opgebouwd rond een LM317-spanningsregelaar, waarvan de stroombegrenzing nog voor aanvullende kortsluitbeveiliging zorgt. Ook deze LM317 moet op een koelvin worden gemonteerd, waarvan de thermische weerstand niet meer dan 2 °C/W mag zijn. Ook hier is eventueel isolatie nodig. Trafo TR1 moet 24 volt bij 1 tot 1,5 ampère kunnen leveren. Voor zekering F2 kunt u het beste de waarde nemen die de fabrikant van de trafo daarvoor aanbeveelt. De vermelde waarden van de spanningen en stromen in het schema zijn gemeten bij het prototype dat in het Elektor-lab is opgebouwd. Bij dit prototype bedroeg de vervorming 0,14% bij 1 kHz/1 W – helemaal niet slecht voor zo’n eenvoudige versterker met vier transistoren. (090861)

7/8-2010

elektor

Blink uit in de elektronica! Volg één van de 50 elektronica opleidingen bij de specialist! Een greep uit ons aanbod: t t t t t t

Basis elektronicus Middelbaar elektronicus Praktijkopleiding microcontrollers MBO Eerste monteur industriële automatisering MBO Technicus industriële automatisering HBO Technische informatica met de afstudeerrichtingen: - ICT-telecom - Embedded Systems - Industriële automatisering

Gratis studiegids of proefles? www.dirksen.nl/elektronica.htm Dirksen Opleidingen: informatica, elektronica en telecom

Uniek in Nederland! HBO Embedded Systems Engineering ook in deeltijd Al een jaar of langer werkzaam in de ICT, telecommunicatie, elektrotechniek of mechatronica en klaar voor een volgende stap in uw carrière? Embedded Systems Engineering van de HAN is een unieke bacheloropleiding in Nederland. Het biedt een volledig programma op het gebied van embedded systems. Na de opleiding bent u de aangewezen persoon om ideeën en wensen van klanten te vertalen in een ontwerp met digitale technieken en microcontrollers en daarna de hardware en software te realiseren en testen.

START SEPTEMBER 2010!

Nieuwsgierig naar de mogelijkheden? Kom naar de

OPEN AVOND OP 30 JUNI OF 17 AUGUSTUS Kijk op www.han.nl bij de Bacheloropleidingen onder Techniek.

www.han.nl/opendagen

elektor

7/8-2010

45

Zonnecel-acculader/monitor T4

T5 R8

R9 10k

1k

1k

*

R6 10k

R5 D3

R1

IRF4905

D4

IRF4905

RL1

D5

BT2

BT1

36 elements

T1

12V

R7

T2

R10

10k

LOAD

10k

BC547

BC547 LCD1 +5V

R14

R11

1

10k 2

BC547

3 4 R4

5

10k

6 7 R13 10k

P1

10k

8 9 10 15 16 17 18 23 24 25

IC3 LM7805

26

+5V

MCLR

RD6 RD5

47u

1

28

RA1 RA2

IC1

RA3

RB7

RA5

RB4 RB5

RE0

RB6

RE1

RB0

RE2

RB1

PIC16F877

RB2

RC0

RB3

RC1 RC2

RD0

RC3

RD1

RC4

RD4

RC5

RD2

RC6/TX

RD3

RC7

RD7 OSC1 13

OSC2 X1

22p

14

C2 12MHz

4

5

7

8

9

LEDA

LEDK

DB7

DB6

DB5

DB4

DB3

DB2

DB1

DB0

E 6

10 11 12 13 14 15 16

+5V

VSS 31

40 37 38 39 33 34 35 36

+5V

19 S1

20

S2

27 21 22 30 R16 R17

C1

RS

3

R15

RA4

VSS

VO

2

+5V

RA0

12 C3

29

VCC

32 VDD

VSS

11 VDD

1k

4

6

D2

D6

R18 10k

AD820

D1

10k

1k

2

T3

1k

1k R3

3

7

30k

IC2 R2

R/W

LC DISPLAY 2 x 20

10k R12

22p 090544 - 11

Matthijs Hajer (NL) Afgelopen jaar is de auteur bezig geweest met het bouwen van een stand-alone zonnepaneelsysteem (inclusief het zelf bouwen van de panelen). Een dergelijk systeem slaat de opgewekte energie op in accu’s, dit in tegenstelling tot een netgekoppeld systeem waarbij het opgewekte vermogen direct aan het 230-V-net wordt teruggeleverd. Om de accu’s in dit systeem op een correcte manier op te laden, te beschermen tegen diep ontladen en de performance te monitoren, is hiervoor een acculader/monitor-schakeling ontwikkeld. Specificaties van de zonnepanelen: 150 W piek @ 14,5 V. Met alle verliezen (glas, temperatuur, kabels, etc.) meegenomen blijkt de gemeten stroom uit de panelen samen rond de 7,5 A te bedragen bij zon46

nig weer (door fabrikant opgegeven piekvermogen wordt in de praktijk niet gehaald). Dit is geen snellader. Deze lader is vooral bedoeld voor zonnepanelen en dergelijke (wind- en waterenergie) waarbij de maximale laadstroom veel kleiner is dan 0,1 van de accucapaciteit. De schakeling is opgebouwd rond een PIC 16F877 microcontroller. De accuspanning wordt gemeten via ingang RA0 met behulp van een 1:3-weerstandsdeler. Voor het meten van de laadstroom wordt gebruik gemaakt van een ‘high-side’ meting via R1 (waarde circa 0,03 Ω, samengesteld uit een aantal parallel geschakelde weerstanden). IC2 versterkt de gemeten spanning over R1 en levert via T3 aan ingang RA2 van de PIC een spanning van 350 mV/A. De opamp voor deze stroom-

meting moet goede rail-to-rail eigenschappen en een lage ingangsoffset bezitten. De versterkingsfactor bedraagt (R4+P1)/(R2) en de spanning over weerstand (R4+P1) verloopt lineair met de gemeten stroom. De offset aan de uitgang, die door de opamp zelf geproduceerd wordt, wordt gemeten zodra het ‘infoscherm’ verlaten wordt (S1 of S2 indrukken) en vanaf dat moment gebruikt als ‘nul-offset’ voor de stroommeting. D2 beschermt de PIC tegen te hoge ingangsspanningen. Op basis van de gemeten stroom en accuspanning worden het opgenomen vermogen en de capaciteit berekend. Deze info wordt getoond op het 4x16 LCD-scherm. FET T4 verbindt de zonnepanelen met de accu om deze te laden en koppelt ze weer los als de accu vol is. FET T5 koppelt de belasting aan de 7/8-2010

elektor

accu bij voldoende spanning en schakelt deze af wanneer de accuspanning te laag wordt. De Schottky-diode voorkomt dat de accu langzaam leegloopt via het zonnepaneel als het donker is. T1 en T2 zijn nodig om met de 5-V-uitgangen van de PIC de FET’s te kunnen aansturen, die op accuspanningsniveaus werken. LED D4 en D5 geven aan wanneer de desbetreffende FET’s ingeschakeld zijn. De Schottky-diode, de meetweerstand en de FET’s moeten worden voorzien van een klein koellichaam. De code voor de PIC is geschreven in C en gecompileerd met de HI-TECH C Pro (Lite mode) compiler vanuit MPL AB. De code gebruikt weinig geheugen en is weinig tijdkritisch. Het enige punt waar op gelet moet worden, is dat de firmware voor een correcte capaciteitsmeting [Ah] op ongeveer 10 Hz moet draaien. Na een reset laadt de PIC de opgeslagen capaciteitswaarden [Ah] & [mAh] vanuit zijn EEPROM en verschijnt vervolgens het ‘infoscherm’ met firmware-nummer, de spanningen waarbij de belasting in- en uitgeschakeld wordt en de spanning waarbij de lader stopt met laden. In deze toestand zijn lader en belasting uitgeschakeld. Na indrukken van S1 of S2 zal de PIC 10 metingen doen om de offset van de stroommeettrap (IC2) te bepalen. Deze metingen worden gemiddeld en vanaf dat moment gebruikt om alle stroommetingen mee te corrigeren. Met S1 wordt het hoofdprogramma gestart, waarbij de accuspanning bepaalt of de belasting wordt in- of uitgeschakeld. Bij drukken

op S2 wordt de belasting direct ingeschakeld totdat de accuspanning is gedaald tot onder 11,5 V. Het hoofdprogramma wordt 10 x per seconde doorlopen, het LCD wordt met 2 Hz ververst. In het hoofdprogramma worden eerst de A/Dconverters uitgelezen en vervolgens V, I, P en C berekend. Op basis van deze gegevens worden lader en belasting geschakeld. Vanuit het hoofdscherm heeft alleen S1 een functie: Bij drukken op deze toets worden capaciteit [Ah] & [mAh] opgeslagen in de EEPROM en het infoscherm wordt weergegeven. De watchdog-functie van de PIC is ingeschakeld. Als er een software-fout optreedt, wordt de PIC gereset. Deze komt dan bij het infoscherm terecht. Lader en belasting staan dan uit, een veilige toestand. Op deze manier wordt de accu beschermd tegen over- en ontladen in het geval van vastlopen van de PIC. Bij het programmeren van de PIC moeten de configuratiebits voor de watchdog-timer dus gezet worden. Aan het begin van de C-code worden ze ook al gezet. De limieten voor het laden van de accu zijn afkomstig uit de datasheet van YUASA en naar eigen inzicht toegepast. Dit soort onderhoudsvrije gel-lood-accu’s is erg geschikt voor kleine zonne-energiesystemen. Voor andere typen accu’s zullen de spanningen in de code misschien aangepast moeten worden. Gebruikte waarden: 14,5 V: Gassing voltage 13,6 V: Float voltage (kleine laadstroom) 12,7 V: No load, 100% charged voltage (geen laadstroom)

11,5 V: 50% empty with small load ( I < 0,01 CA) De lader schakelt in zodra de accuspanning onder 13,6 V ligt. Komt de spanning tijdens het laden boven 14,5 V, dan schakelt de lader uit. Omdat de accu dan pas 80% vol is (volgens datasheet), zal de accuspanning nu weer terugzakken onder 13,6 V. Als dit gebeurt, zal de lader na 10 seconden weer inschakelen en loopt de accuspanning weer op. Dit aan/uit schakelen van de lader blijft zich herhalen, maar de ‘lader-uit’ periode zal steeds langer worden naarmate de accu voller raakt. ’s Nachts zal de accuspanning (van een volle accu) vervolgens langzaam naar 12,7 V dalen. Op pen RC6/TX verzendt de PIC elke 5 seconden een tekst-string (2400 baud, 8n1) die de actuele status weergeeft. Deze string kan bijvoorbeeld verstuurd worden naar een webserver of datalogger. Voorbeeld: K_+12055|mV_+00826|mA_+00694|Ah_ +00685|mAhDe samenstelling is: _|_|_ |>_| = lengte van de string incl. CRC (+ offset 32 om binnen ASCII-reeks te vallen) _ = scheidingsteken, hierna volgt getal | = scheidingsteken, hierna volgt eenheid = som voorgaande tekens mod 256. Source- en hexcode voor dit project zijn beschikbaar op de Elektor-website onder nummer 090544-11. Een geprogrammeerde controller is leverbaar onder nr. 090544-41. (090544)

Zelf frontplaten maken Henk van Zwam (NL) Elders in dit nummer vindt u een artikel over Galva, een handig programma om frontplaten mee te ontwerpen. Wanneer u eigen ontwerp klaar is, rijst de vraag: Hoe krijg ik het op de frontplaat? Een mogelijke oplossing is de volgende. Er bestaat materiaal dat je met je eigen printer kunt bedrukken. Dit wordt ‘waterslide transfer’ of ‘waterslide decal paper’ genoemd en het is hetzelfde materiaal dat velen van ons kennen van de modelvliegtuigjes: De plakplaatjes die in water moesten worden losgeweekt om ze daarna op de vliegtuigjes te kunnen aanbrengen. Het materiaal ziet er uit als fotopapier en het komt in twee soorten: voor (kleuren-) elektor 7/8-2010

ook demo-filmpjes, is te vinden op de link onderaan dit artikel. Het gebruik is net zo eenvoudig als een gewoon vel papier bedrukken. Wanneer u een laserprinter (kleur of zwart) gebruikt, wordt de toner in het materiaal gesmolten, dus dat zit lekker vast. Wanneer u een inkjetprinter gebruikt, dient u de inkt na het bedrukken op het materiaal te fixeren. Hiertoe is een spuitbus met een special fixeermiddel verkrijgbaar. laserprinters en voor inkjetprinters. Voor beide printers bestaan er transparante vellen of vellen met een achtergrondkleur. De kleur van de letters wordt door de printer bepaald. Veel informatie over dit materiaal,

De volgende handeling betreft het aanbrengen van het materiaal op de frontplaat. De aluminium plaat wordt eerst ontvet en daarna voorzien van enkele lagen uit een spuitbus met matgrijze undercoating voor autolak. 47

Knip de teksten en symbolen uit het moedervel en laat er één in het water zakken. Na ongeveer een halve minuut, afhankelijk van de watertemperatuur, kunt u de transfer uit het water halen en voelen of deze van het papier verschuift. Als dat zo is, kan de transfer op zijn plek worden geschoven. Houdt de transfer met een pincet op zijn plaats en wrijf met een wattenstaafje het water onder de transfer voorzichtig weg. Is de frontplaat gereed en goed gedroogd, dan is het aan te bevelen om

met behulp van een spuitbus enkele dunne lagen matte vernis over de frontplaat aan te brengen. Laat de frontplaat tussen twee lagen vernis een half uurtje drogen.

Wanneer u googled op ‘waterslide transfer’ of ‘waterslide decal paper’ vindt u veel info en adressen waar het te koop is. Er zijn ook leveranciers die de vellen transferpapier per stuk verkopen, dus even zoeken.

Tips: 1. Gebruik gedemineraliseerd water wanneer er kalk in het leidingwater zit. 2. Gebruik geen afwasmiddel om de oppervlaktespanning van het water te breken, dit geeft zeepvlekken.

(100387)

Weblink: www.papilio.com/laser%20water%20slide%20 decal%20paper%20original%20pas.html

L200-lader Wolfgang Driehaus (D)

Zo ontstond de schakeling met de L200 en de NTC in de regelkring. De ‘koude’ uitgangsspanning moet 1,55 V per cel zijn. De ‘warme’ uitgangsspanning bij een celtemperatuur van 35- 40 ° C is 1,45 V. Bij deze temperatuur heeft de gebruikte NTC een weerstand van 3,3 kΩ. Een schadelijke overlading kan zo op betrouwbare wijze verhinderd worden. De optimale laadspanning wordt ingesteld met P1. R2 begrenst de laadstroom tot 320 mA. De auteur heeft het IC voorzien van een klein koellichaam van 20 K/W om de dissipatie van 1,2 W kwijt te raken.

IC1

VIN

2

+14V...+18V

1

VOUT

D1

LIM

1N5818

R2

5

L200

+11V6...+12V4

1R4 2W

3

4 P1

C1

C2

100n

100u 40V

R4

-1 4k7

10k R1 3k67

Deze schakeling ontstond uit de noodzaak om snel even een laadregelaar voor NiMH-accu’s te realiseren. Een speciaal IC was niet voorhanden, maar wel een L200-spanningsregelaar en een NTC van 4,7 kΩ. In plaats van de vaak toegepaste min-delta-V-methode kan ook de temperatuurstijging van de cellen als uitschakelcriterium gebruikt worden.

I max: 320mA

R3 4k7 NTC

C4

BT1

9V6 NiMH

100n C3 10n

100140 - 11

De laadschakeling kan permanent met het accupakket verbonden blijven. Voor het starten van het laadproces wordt simpelweg een netadapter aangesloten. De ongestabiliseerde adapter van 12 V die door de auteur is gebruikt, levert bij nullast ongeveer 18 V en belast 14 V. Ondanks de verlaging van de laadspanning bij volledige lading moet permanent

laden van de accu’s vermeden worden. De auteur laadt met deze schakeling regelmatig de accu’s van een zaklantaarn. Na drie jaar en ongeveer 150 laadcycli is er nog geen enkele vermindering van de capaciteit waar te nemen. (100140)

AM-ontvanger met kwadratuurmixer Gert Baars (NL) Deze schakeling beschrijft een enkelsuper ontvanger waarbij de spiegel zonder ingangsfilter kan worden onderdrukt door gebruik te maken van twee mixers van het type NE(SA)612 die elk 90° uit fase werken. Met een kwadratuur frontend wordt de spiegelfrequentie onderdrukt en verdwijnt de ruis ervan. Hiermee wordt de gevoeligheid van de ontvanger 6 dB beter. De fasedraaiing van de LO wordt geleverd door twee D-flipflops die als ringteller geschakeld zijn. De uitgangen van de flipflops hebben hierbij altijd dezelfde volgorde. Het resul48

taat is een frequentie die de helft is van de oscillator — maar met 90° onderling faseverschil. Hierbij worden deze signalen ‘Q’ (quadrature) en ‘I’ (in phase) genoemd. De faseverdraaiing van de uitgang wordt gemaakt met twee eenvoudige RC-combinaties. Bij de Q-mixer wordt de faseverdraaiing met een condensator op –45° ingesteld; bij de I-mixer met een trimcondensator (C14) op +45°. Het totale faseverschil is dus 90°. De optelling wordt eenvoudig gedaan in een instelpotmeter (P1). Bij deze configuratie wordt de ontvangstfrequentie gelijk aan Fo-Fif en de spiegelfrequentie gelijk aan Fs = Fo+Fif,

waarbij de laatste wordt onderdrukt. Bij een lage MF zoals bij SDR moet de fasedraaiing na de mixers relatief breedbandig zijn, omdat de MF-frequentie laag is ten opzichte van de MF bandbreedte. Dit is softwarematig eenvoudiger en beter op te lossen dan met een complex faseverschuivingsRC-netwerk. Bij deze AM-ontvanger is de MF-bandbreedte klein ten opzichte van de centrale MF-frequentie van 455 kHz en de maximale fasefout is zelfs met de eenvoudige RC-combinatie niet noemenswaardig. Voor de demodulatie zetten we een standaard IC in: de TDA1072. Om een luidspreker aan te 7/8-2010

elektor

+8V

V+

IC4

+12V...+15V

78L08 R9 C7

C20

C25

100n

100n

100n

100n

R5

2

T1 L1

7

180uH

R3

C3

C4

C6

100n

100p

100n

OUTA

INB

OUTB

NE612 OSC

OSC

47p

4 P1

C13 270p

6

T2

C15 100n

5

(SA612)

C14

C11 100n

47p

6

C16

100p

R4

R6

16

2

C29

47u T5 25V

470u 25V

100n T3

C27

7

8

5

BC557

100n

LS1

BC547

C17

C19

C21

C22

C23

C24

100n

100n

2u2 25V

22u 25V

220n

10n

P2

100p

+8V

1N4148

TDA1072

4

D2

C26

IC3

BC547 C28

1M5

3

J310

10k

3

1k

R1 1M

C1

J310

INA

2k2

1

C18

470K

ANT1

IC1

8

R7 13

T4

R8 100R

1k

C5 100n

D1

1N4148

FL1

SFD455 (SFZ455)

2k2

R2

0...2MHz

4k7

C2

50k

+5V

IC7 78L05

OUTA

INB

OUTB

NE612 OSC

OSC

6

3

IC5.A 6

5 C12

R

C S

2

R

9

IC5.B 3

8

C S

4

R12

15k

13 D

10

D

16

12 4 11

3 1

C30

C31

6

22k

&

CIN

PLL

PCP CX

(SA612)

7 R11

14

VCO

IC6

R13

390p

+5V

100p

2

PC2 ZEN

CX

RX

PC1

RX

IC5 = 74HC74

100n

INH 8

P3

9

C33

C34

100n

100n

IC5 7

TUNE DEM

74HCT4046

100n

C9

14 SIGN

VCO

5

10 13

50k

15 11 12

R14

C32

R16 15k

7

INA

4

1k5

2

5

22k

1k5

1

1

R10

IC2

8

3k9

100n C8 100n

V+

R15

C10

100n 100155 - 11

sturen, maken we een eenvoudig versterkertrapje met een paar transistoren (BC547 en BC557) en een volumeregeling met een potmeter (P2). Bij de afregeling kan de laagste frequentie bij de VCO zo worden ingesteld, dat DC wordt ontvangen. Dit kan op het gehoor, omdat hier de ruis verdwijnt en een 50 Hz brom hoorbaar

wordt. De afregeling van de fasedraaiing kan met een station dat zich op de spiegelfrequentie bevindt. Het kan overigens zo zijn, dat de vast ingestelde fasedraaiing aan de uitgang van de Qmixer niet precies –45° is, maar bijvoorbeeld –43°. Door nu de trimcondensator zo in te

stellen, dat deze +47° verschuift, is het verschil toch weer 90°. Dit is een kwestie van de potmeter en de trimcondensator om en om een beetje bijregelen waarbij de onderdrukking stap voor stap groter wordt totdat het station niet meer waarneembaar is door de toegenomen spiegelonderdrukking. (100155)

Muzikale fietsbel voor ATB Christian Tavernier (F)

10k

6k8

is vrij belangrijk in deze schakeling S1 +9V Fervente ATB-rijders die in staat zijn en daarom kan het vermogen tussen een soldeerbout te hanteren, kunbepaalde grenzen met P1 ingesteld nen met behulp van dit project hun worden. LS1 S2 rijtuig van een muzikale elektroniSchakelaar S1 is alleen nodig als u C1 C4 sche bel voorzien. Deze schakeling echt het uiterste uit de batterij wilt 100n 100n levert een veel mooier geluid dan halen. Maar ook zonder S1 is de 8R een eenvoudige fietsbel, u zult merschakeling al erg zuinig. Wanneer de 3 ken dat veel voorbijgangers verrast schakeling niet geactiveerd is door VS D1 reageren op de geluiden die uw fiets een druk op S2 schakelt deze auto8 2 IC1 E1 Q C3 produceert. matisch over naar de slaapstand, wat D2 7 4 100u O m d i t t e b e r e i ke n is g e b r u i k resulteert in een stroomverbruik van E2 L SAE800 25V R1 gemaak t van het SAE800 -IC dat slechts enkele µA’s. 2x R GND C 1N4148 in principe ontworpen is voor het IC1 kan drie verschillende tonen pro5 1 6 R2 P1 opwekken van melodietjes van een duceren, die kunnen worden gekoC2 elektrische gong bij de voordeur van zen door het activeren van de ingan10k 4n7 een woonhuis. Er zijn maar weinig gen E1, E2 of beide. Omdat dit laatste extra onderdelen nodig en de schahet mooiste geluid oplevert, namelijk 091070 - 11 keling werkt op iedere spanning tuseen combinatie van 440 Hz, 550 Hz sen 2,8 en 18 V. Met een zo goed als en 660 Hz, hebben we dit ingesteld lege batterij werkt de schakeling door middel van de dioden D1 en D2. dus ook nog, al gaat dit wel ten koste van het geleverde geluidsniveau. Het geluidsniveau In een tijdsbestek van ongeveer 7 s horen we elektor 7/8-2010

49

de elkaar overlappende tonen in sterkte afnemen. U kunt eenvoudig een ander geluid kiezen door alleen D1 of D2 aan te sluiten. De opbouw zal zeker geen probleem geven, wel moet de schakeling in een waterdichte kunststoffen behuizing ondergebracht wor-

den ter bescherming tegen regen en vocht. Vocht is ook de reden om een luidspreker te kiezen met een kunststof membraan in plaats van een exemplaar met een traditioneel papieren membraan. Voor schakelaar S1, alleen indien toegepast

natuurlijk, en voor drukknop S2 nemen we liefst ook een (spat)waterdichte uitvoering. Er zijn exemplaren in de handel met een rubber kapje die voor ons doel uitstekend geschikt zijn. (091070)

Magneto-tester Philip Muylaert (B) Deze schakeling is een tester voor een ‘magneto’ van kleine vliegtuigmotoren. Deze magneetontstekingen (bobines) worden ook gebruikt in kleine ontstekingsmotoren van bromfietsen en grasmachines, kortom motoren zonder batterij.

1

VCC

K2

D1

150k C4

VCC

LS1

R9 68R

R11

100R

R5

T3

R7 470R

T1 10u 40V

R3

BC548

4k7 R1

BD127

12k

8

C3

R2

10u 40V

2 6

R

2

DIS

IC1 OUT

TR

VCC

K3

3 D2

LM555CD THR

R6

1

5

C2

C1

2n2

100n

R12

100R

CV

C5

R8

R10 68R

7

K1

4

150k

+3V

18k

Het te testen onderdeel bestaat uit een primaire spoel parallel aan een onderbreekschakelaar. Van deze onderbreking moet het juiste tijdstip kunnen worden ingesteld. Aangezien de spoel zeer laagohmig is, is het moeilijk te meten wanneer de schakelaar open of gesloten is. Met deze schakeling kan men dit vaststellen door middel van een LED en pieper. De schakeling is dubbel uitgevoerd omdat er in vliegtuigmotoren (Cessna, Piper e.d.) steeds 2 magneto’s parallel zitten voor de bedrijfszekerheid. Met deze tester kan men dus 2 magneto’s afregelen ten opzicht van elkaar. De schakeling bestaat uit een 555 met een paar transistoren. De 555 levert een blokgolf van ongeveer 3000 Hz. Dit signaal gaat naar de NPN-powertransistors T1 en T2; deze kunnen redelijk wat vermogen leveren en zijn bestand tegen spanningspieken van de zware spoelen. De testaansluiting (K2 resp. K34) wordt aangesloten parallel aan de te testen onderbreker die zelf parallel staat aan de magnetospoel. De frequentie van 3000 Hz wordt ofwel kortgesloten door de onderbreker of - bij open onderbreker - wat opgeslingerd door de spoel zelf. Hierdoor kan men het verschil detecteren tussen een gesloten en een open onderbreker, ondanks de zeer lage weerstand van de spoel die hier parallel aan ligt. Bij open onderbreker zullen de opgeslingerde pulsen

*

T4

470R T2 10u 40V

R4

BC548

4k7

BD127 100300 - 11

T3 resp. T4 open sturen, waardoor de bijbehorende LED oplicht en de buzzer een toon laat horen. De onderdelen zijn niet kritisch, neem voor

de piëzo-zoemer wel een gevoelig type. De voeding bedraagt 3 V (2 maal AA of AAA batterijen). (100300)

Spanningsmonitor Jürgen Okroy (D) Deze spanningsbewaking is gebaseerd op een Elektor-ontwerp met een 555 timer-IC uit het 50

boek ‘302 schakelingen’, waarbij de toestand van de spanning, goed of te laag, door middel van een rode en een groene LED wordt aangegeven. In de praktijk blijkt die schakeling zijn

beperkingen te hebben, omdat het omschakelen naar rood, wanneer de drempelwaarde van de spanning onderschreden wordt, niet altijd wordt opgemerkt. 7/8-2010

elektor

+12V R3

4

VCC

IC1

9

2OUT

13

2DIS 1THR

1

5

1OUT

1DIS

6

1TR

R5

D3

10

2R

8

2TR

R6 2k2

2

1M

D2

14

1R

1M

5k

R4

330R

R2 150k

R1

12

2THR

NE556

1CNT GND 3 P1

5k

7

D1

C1

C2

10u 25V

100n

1u 25V

5V6

CHECK

090891 - 11

Deze schakeling is berekend op de bewaking van een 12V-spanning (bijvoorbeeld van een autoaccu) en geeft de waarschuwing door middel van een knipperende groene LED, wat iets beter de aandacht trekt. Een kleine rode LED brandt daarbij ook nog, ter controle. De hier gebruikte NE556 bevat twee 555-

timers. De ene detecteert de schakeldrempel, de andere zorgt voor het knipperen. De drempelspanning waarop de zaak gaat knipperen, is met P1 op de gewenste waarde in te stellen. Hoeveel stroom deze schakeling gebruikt, hangt vooral af van het type LED dat ervoor

D4

C3

wordt gebruikt. Als er een low-current-LED wordt gebruikt, dan moet de voorschakelweerstand, 330 ohm in het schema, aanzienlijk groter genomen worden. (090891)

Zuinige timer-schakeling Jürgen Stannieder (D)

RE1

D1

IC1 78L05 1N4148

C5 C2

C1

100n

100n

100n 20 1

D2

1N4001

2 3

D3

6 7

1N4148

R2

8 9 11

VCC RESET

IC2 PD0(RXD)

PB7(SCK)

PD1(TXD)

PB6(MISO)

PD2(INT0)

PB5(MOSI)

PD3(INT1)

PB4

PD4(T0)

PB3(OC1)

PD5(T1)

PB2

PD6(ICP)

PB1(AIN1)

D4 S1

PB0(AIN0)

T1

19 18 17 16 15 14 13 12

ATTINY2313

R1 1k

Om de belasting indien nodig te kunnen uitschakelen voor de afloop van de ingestelde tijd is de drukknop ook nog via D3 met ingang PD2 (pen 6) verbonden. Drukt men tijdens het lopen van het programma (minimaal drie seconden na het starten van de schakeling) op de drukknop, dan stopt de timer en wordt de belasting van het net losgekoppeld. Diode D3 bij de ingang van PD2 is nodig omdat de pennen van de 2313 in uitgeschakelde toestand aan massa liggen en het relais anders permanent aangetrokken zou blijven.

+11V...+14V

150R

Oorspronkelijk werd deze schakeling met een ATtiny2313 ontwikkeld voor een 12-V-tuinverlichting. Drukt men op drukknop S1, dan trekt relais RE1 aan en wordt de voedingsspanning met de eigenlijke timerschakeling rond de ATtiny verbonden, die dan via de 78L05-spanningsregelaar 5 V krijgt en zijn programma start. Uitgang PD3 (pen 7) wordt dan hoog en stuurt transistor T1 in geleiding. Deze zorgt er voor dat het relais zolang bekrachtigd blijft totdat de in het programma van de 2313 ingestelde tijd is verlopen.

XTAL2 4

XTAL1 GND X1

5

10

BD139 D5

C3

C4

33p

33p 3.6864MHz

090534 - 11

Het is ook mogelijk om de timer-tijd naar elektor 7/8-2010

51

behoefte handmatig te verlengen. Daartoe stuurt uitgang PD6 (pen 11) een minuut voor het aflopen van de ingestelde tijd een LED aan als voorwaarschuwing dat de belasting (bij de auteur de tuinverlichting) binnenkort wordt uitgeschakeld. Moet de belasting langer stroom krijgen, dan drukt men wederom op S1 (start/stop). De timer wordt opnieuw

gestart en de belasting blijft ingeschakeld totdat de tijd is verlopen of de drukknop nogmaals wordt ingedrukt.

lijk nul-komma-nul, omdat zelfs spanningsregelaar 78L05 in uitgeschakelde toestand niet met de voeding is verbonden. (090534)

De tijden kunnen in de broncode (download via [1]) van de ATtiny2313 naar eigen wens aangepast worden. Wat betreft de standby-stroom: die is werke-

Weblink: [1] www.elektor.nl/090534

Kwartsklok als pulsgever +3V

+3V BT1

3V

10k

2x BC557

Clock Module R2

Lithium

T1

R1

PULSE 1

PULSE 2

T2

1s

10k

GND

1k

R3

090522 - 11

Claus Torstrick (D) Een nauwkeurige tijdbasis van een seconde is dikwijls nodig in de dagelijkse elektronicapraktijk. Nu kun je zoiets natuurlijk maken met een microcontroller, een kristal en een

beetje software, maar nog voordeliger en eenvoudiger kun je het recyclen uit een afgedankt kwartshorloge. De auteur heeft een aantal van dergelijke klokjes onderzocht, het aandrijfprincipe was steeds hetzelfde: er wordt een stroompje door een magneetspoel gestuurd waarvan de richting elke seconde omdraait. Bij de module in de figuur stond de spoel over de pennen Pulse1 en Pulse2. In rust liggen beide pennen aan de voedingsspanning. De elektronica trekt beurtelings een van beide pootjes gedurende ongeveer 25 ms naar massa. Met slechts vijf componenten erbij is het doel bereikt (zie schema). Wanneer een van beide Pulse-pootjes aan massa ligt, geleidt de dienovereenkomstige PNP-transistor. Zo verschijnt er elke seconde een mooi smal pulsje uit de uitgang, dat zich heel goed leent voor het aansturen van een digitale schakeling. De auteur heeft dit toegepast als tijdbasis voor een datalogger, met prima

resultaat. Hoewel het horloge oorspronkelijk op 1,5 V werkte, loopt het geheel ook heel goed op een 3V-lithiumcel. En dat al drie maanden lang, zonder problemen op die ene knoopcel. (090522)

Lichtnetspanningsmeter Christian Tavernier (F)

52

D1

D2

1N4148

TR1

1N4148

R1

R3 M1 = 50uA; R2 = 33k M1 = 100uA; R2 = 15k

10k

100mA T

M1 M-

P1

R2 M+

D3

10k

F1

24V

10k R4

D4

15k

De hier volgende spanningsmeter is een beetje bijzonder: u kunt er de spanning van het net mee meten terwijl de afwijkingen ten opzichte van de nominale waarde met een vrij grote precisie te volgen zijn. Het meetbereik van de voltmeter bedraagt zo’n vijftig volt en is naar believen te centreren rond 220 of 240 V. De schakeling maakt gebruik van een meetbrug aan de secundaire kant van een transformator. De laagspanning die aan de secundaire zijde van TR1 beschikbaar is, is verhoudingsgewijs nagenoeg het evenbeeld van de primaire spanning en wordt gelijkgericht door D1, gefilterd door C1 en door D5 op 12V gestabiliseerd. Deze laagspanning wordt ook door D2 gelijkgericht, maar nu niet gestabiliseerd en slechts zeer zwak gefilterd om de schakeling reactief te houden. Gelet op de

1VA5 C1 10u 25V

D5

12V 0W4

2x 1N4148

P2 C2 470n

10k 081181 - 11

waarde van R3, R4 en P2, kan de spanning op het knooppunt van R3 en R4 afgeregeld worden op 12 V (bij een nominale waarde van de lichtnetspanning). Bij iedere verhoging of ver-

laging hiervan verandert de spanning op dit knooppunt en slaat meter M1 uit. Een speciale meter met centraal nulpunt is niet nodig, omdat we met P1 en P2 over vol7/8-2010

elektor

doende instelmogelijkheden beschikken. Wel moeten we de waarde bepalen die hoort bij de middenpositie van de wijzer, bijvoorbeeld 240 V. Zodoende ontstaat er naar beide kanten een meetgebied om afwijkingen naar boven of beneden waar te nemen. In het schema is aangegeven hoe we één van de twee meest verkochte modellen toe kunnen passen. Na aanpassing van R2 en eventueel R3 en R4 is de schakeling geschikt voor vrijwel ieder, redelijk gevoelig meetinstrument. Met een regelbare transformator, ook wel

variac genaamd, is het afregelen van de schakeling niet ingewikkeld. Deze zijn echter dun gezaaid. De meeste kans maakt u nog op een technische school. Wellicht dat u er daar een voor de duur van het afregelen kunt lenen. We zetten om te beginnen P1 in de middenstand en stellen de variac in op 220 V. Vervolgens regelen we P2 zodanig af, dat de meter 0 aanwijst. Verhoog de spanning van de variac nu naar 260 V en regel P1 zó af, dat de wijzer het einde van de schaal bereikt. De twee afregelingen hebben door de eenvoud van de

schakeling een geringe uitwerking op elkaar en daarom moet de afregeling enkele malen herhaald worden om tot het beste compromis te komen. Maar dat kost niet meer dan een paar minuten. Als u ten slotte nog een schaalverdeling van 220 tot 260 V aanbrengt, beschikt u over een prachtige voltmeter met een opgerekte schaalverdeling om de minste veranderingen van de lichtnetspanning te kunnen volgen. (081181)

Eenvoudige LED-stroombron Rainer Schuster (D) Tegenwoordig worden voortdurend nieuwe componenten met steeds geraffineerdere features voor de aansturing van LED’s met constante stroom aangeboden. De hier getoonde schakeling is bedoeld voor iedereen die van eenvoudig en goedkoop houdt. De stroom door de LED’s veroorzaakt een spanningsval over R1 die vanaf 0,6 V basisemitterspanning van T1 de gate-sourcespanning van T2 zo ver doet afnemen, dat een constante stroom van 0,6 V/R1 door de LED’s loopt. Via de stuuringang kunnen de LED’s met een spanning tussen 5 V tot ongeveer 12 V ingeschakeld of met een spanning van 0 V uitgeschakeld worden. Als deze ingang met een pulsbreedte-gemoduleerde blokspanning wordt aangestuurd,

kan men ook de helderheid van de LED’s beïnvloeden.

V+ LED1

De voedingsspanning van de in serie geschakelde LED’s kan eigenlijk willekeurig hoog zijn, zolang de maximaal toelaatbare drain-sourcespanning van T2 maar niet wordt overschreden! Bij de keuze van T2 en de dimensionering van een eventuele koeling moet men rekening houden met de ontstane dissipatie:

LED_n

PWM 0...5V

T2

R2

(Voedingsspanning – LED-spanning) · ILED.

47k UON/OFF

BSS101

T1

(090371) R1 0V6 ILED

BC547B

090371 - 11

Universele IR-afstandsbedieningstester Leo Szumylowycz (D)

elektor 7/8-2010

D5

S1

+9V

4V7

IC1 TSOP1736

IC2 TSOP1738

3

3

1

1

D1 1

3 2

2

D2

R2

R1 220R

TSOP17XX

560R

Deze tester bestaat uit twee geïntegreerde afstandsbedieningsontvangers waarvan de uitgangen met een LED aangeven of er een IRsignaal in het gevoeligheidsbereik van het IC ontvangen wordt. Om alle gangbare IR-ontvangers te kunnen testen heeft de ene IRontvanger zijn gevoeligheidsmaximum bij 36 kHz (TSOP1736) en de andere bij 38 kHz (TSOP1738). De uitgangen van beide IC‘s zijn via D1 en D2 met R2 en de indicator-LED (D4) verbonden. Zodra een van de IC-uitgangen van hoog naar laag gaat, brandt de LED. De diodes ontkoppelen de uitgangen van elkaar. De andere LED (D3) dient alleen maar als voedingsindicator. Voor de LED‘s moeten exemplaren worden genomen die wit licht produ-

D4

C1

2 D3

1N4148

1N4148

10u 16V

100151 - 11

ceren met minimaal 20.000 mcd bij 20 mA, zodat ze ook bij 5 mA (maximale uitgangs-

stroom van de IR-ontvanger-IC‘s) nog goed zichtbaar oplichten. De auteur heeft in zijn 53

prototype 5-mm-LED‘s gebruikt die circa 55.000 mcd leveren bij 20 mA. De zenerdiode beperkt de voedingsspanning

voor de IR-ontvanger-ICs tot circa 4,3 V. De IC‘s werken vanaf ongeveer 3,2 V betrouwbaar. Voor de voeding volstaat een blokbat-

terij van 9 V, die pas vervangen hoeft te worden als de spanning tot 7 V is gezakt. (100151)

Tiny timer Wilfried Wätzig (D) LCD1 +5V

C3

+5V

1

2

3

4

5

6

7

8

9

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

E

R/W

RS

VO

R2

VDD

VSS

LC DISPLAY 2x16 HMC16223

10k

10 11 12 13 14

100n 20 VCC 1 2 3 6 7 8 9 11

P1

IC2

10k

PA2(RESET) PB7(USCK) PD0(RXD)

PB6(MISO)

PD1(TXD)

PB5(MOSI)

PD2(INT0)

PB4(OC1B)

PD3(INT1)

PB3(OC1A)

PD4(T0)

PB2(OC0A)

PD5(T1)

PB1(AIN1)

PD6(ICP)

PB0(AIN0)

19 18 17 16 15 14 13 12

ATTINY2313 XTAL2 S1

S2

START

STOP

S3

S4

+

–

4

XTAL1 GND 5

X1

C2

10

C1

33p

33p 4.9152MHz

K1

E3206S

TR1

+5V

IC1

D1

RE1

78L05

C5 9V 1W5

B80C1500

220u 25V

C4 100n

R3

T1

D2 ON

R4

1N4004

1k

R5

2k2

B1

1k

De auteur vond de analoge of mechanische timer voor de besturing van een belichtingseenheid niet voldoende nauwkeurig en onbruikbaar. Resoluut ontwierp hij een timer, die door een kleine AVR-controller van het type ATtiny2313 wordt bestuurd. De gebruiker kan het hier geïntroduceerde apparaat op de seconde precies in- en uitschakelen. De mogelijke tijdsduur loopt daarbij van een seconde tot 99:59:59 uur. Omdat een heel compact LC-display werd toegepast (HMC16223 met inbouwmaten van slechts 52 mm x 20 mm), kon het prototype in een normaal verkrijgbaar stekkerhuis worden ondergebracht. De ATtiny2313 wordt door een kristal van 4,9152 MHz gestuurd, om intern precies een secondesignaal te krijgen. Het LCD wordt in 4bit-modus aangestuurd. Bij de invoer via toetsen worden de ingebouwde pull-up-weerstanden van de kleine controller gebruikt. De minitransformator (9 V, 1,5 W) zorgt voor een galvanische scheiding tussen het net en de voedingsspanning voor de controller en het LCD. Voor lage schakelvermogens (< 200 W) kan het vermogensrelais door een elektronisch solid-state-relais (bijvoorbeeld Sharp S202 S02) worden vervangen. Schakelingen met netspanning zijn niets voor beginners. Men dient in ieder geval rekening te houden met de geldende veiligheidsrichtlijnen! Het is aan te bevelen, de schakeling over twee printen te verdelen: LCD, microcontroller en toetsen op de eerste, trafo, gelijkrichter en schakelrelais op de tweede print.

D3

BC337

BUSY

091044 - 11

tijd STOP: de timer stoppen, menukeuze voor een instelling PLUS: de gekozen waarde met 1 verhogen MINUS: de gekozen waarde met 1 verlagen

Een geprogrammeerde controller is onder nummer 091044-41 in de Elektor-shop verkrijgbaar (www.elektor.nl/091044). Wie zelf graag programmeert, moet de fuses van de ATtiny2313 als volgt instellen:

Een alternatieve weergave kan men eveneens kiezen: PRESET 1h 10m 8s COUNT 0h 9m 59s

De volgende waarden kunnen worden ingesteld: Menu-1: SET HOURS 00 Menu-2: SET MINUTES 00 Menu-3: SET SECONDS 00 Menu-4: SET DISPMODE 0

EXT. byte: 0xFF - (brown out det. off, no CKDIV8) HIGH byte: 0xDF - (ext. crystal > 3 MHz) LOW byte: 0xFD - (64 ms start up)

De vier functietoetsen worden als volgt gebruikt: START: de timer starten met de ingestelde

De toetsen PLUS en MIN veranderen de gekozen waarde. Als beide samen ingedrukt worden, maakt men de waarde nul.

Hier een korte gebruiksaanwijzing: Terwijl de timer loopt, worden de tevoren ingestelde tijd en de resttijd op het display aangegeven: PRESET 1:10:08 COUNT 0:09:59

54

Hex-file en sourcecode zijn zoals altijd te downloaden van de Elektor-website (www. elektor.nl/091044). (091044)

7/8-2010

elektor

NIEUW PROGRAMMA

Zaterdag 20 November 2010 Evoluon Eindhoven Developers Seminars

Zie blz. 11

Vakmensen van NXP, Muvium, elQuip, Matrix Multimedia en Transfer toveren u in 3 uur tijd om tot expert op het gebied van bijvoorbeeld E-blocks, Mbed, Virtual Breadboard, en Elektromagnetische compitabiliteit. De hardware krijgt u na afloop mee naar huis om er verder mee aan de slag te gaan. Als deelnemer aan een van de seminars heeft u bovendien gratis toegang tot het middagprogramma!

Middagprogramma:

Get Around Sessies

Unieke demonstraties en korte productintroducties. Presentaties van maximaal 15 minuten die u voor altijd bij zullen blijven!

Dynamische beursvloer

Bezoek de stands van toonaangevende bedrijven uit de elektronicasector. En profiteer van interessante beursaanbiedingen!

Gratis loterij met kans op fantastische prijzen

Aan het einde van de dag loopt u misschien zomaar met een fraaie prijs de deur uit! Toegang: € 15,00

GRATIS Goodie Bag t.w.v. € 75,voor elke bezoeker!

Meer informatie en inschrijven op

www.elektorlive.nl

Waterdichte lichtschakelaar

Het doel van deze schakeling is het veilige kunnen in- of uitschakelen van de verlichting in een zogenaamde natte ruimte, een badkamer bijvoorbeeld. Een sensor die in de muur achter een tegel is weggewerkt, registreert variaties van het magnetisch veld door de aanwezigheid van een hand en schakelt vervolgens het netspanninggedeelte met de lamp in. De verlichting kan dus dwars door de muuraf werking heen ingeschakeld worden, zonder dat men in aanraking komt met eventueel onder spanning staande metalen delen. De werking is gebaseerd op een speciaal IC van Quantum (enkele maanden geleden overgenomen door Atmel), de QT113A (IC3). Dit IC wekt in burst-mode een magnetisch veld op, terwijl een capacitief meetsysteem de veranderingen, door langs bewegende vingers, registreert. Iedere verandering van het magnetisch veld wordt door het IC vertaald naar een omschakeling van de uitgang. Een aantal filters voorkomt fouten en een registratie moet drie maal bevestigd zijn, voordat de processor de uitgang omschakelt, om onbedoeld schakelgedrag te voorkomen. IC3 heeft een auto-calibratiefunctie, daarmee kan deze zich dus aanpassen aan gewijzigde omstandigheden. De werking in burst-mode beperkt in grote mate de HF-straling en het verbruik. De elektrode bestaat uit een stukje printplaat van ongeveer 5 x 5 cm. Schuur dit goed schoon en soldeer er een stukje draad aan dat met de print verbonden wordt. De elektrode moet enkele centimeters van de print geplaatst worden, anders werkt het geheel 56

kan een 5V-voeding op de print gerealiseerd worden en wordt de schakeling van het net gescheiden. Een optotriac staat garant voor een goede isolatie tussen de uitgang en het net, maar we moeten wel oppassen want een gedeelte van de print voert netspanning. Alle onderdelen zijn SMD’s. Met een normale soldeerbout zijn ze goed te solderen. De print kan ondergebracht worden in een standaard muurdoos en in de badkamer bijvoorbeeld achter een tegel. Het aanraken van de tegel met een vinger is al voldoende om het licht in- of uit te schakelen. (090537)

K1 VCC

L 1N4148

TR1

P

1

D1

3

N MAINS

D2 VB0.35/3/6

IC1 LP3985 VEN

C1

C2

47u 16V

100n

1N4148

3.3V

VCC R3

5

BP

R4

4

IC4

1

390R 4

C3

2

2u2

ZC

S2S4BY0F

VCC

2

TRI1 3

T835-600G

T1

R2

R5

4k7 C4

VCC

1

4

3

6

5

VCC

SCK

7

MISO

6 5

RESET

VCC

8

MOSI

2

1

PB2

IC2

PB1 PB0/OC0A

PB3 PB4

PB5/RESET

IC3

2 3

3 4

ATtiny13A

ISP

1A

BC848BLT1G

100n

K2

F1

330R

GND

2

4

5

1 VDD

OPT1

SNS2

RX

7

OPT2

C5

QT113A 3n3

OUT GAIN

SNS1

470k

Ludovic Mézière (F)

niet. Een dubbelzijdige printplaat met aan één kant SMD onderdelen en de andere kant als elektrode, werkt dus niet. De waarde van condensator C1 bepaalt de gevoeligheid van de sensor en zijn waarde moet bepaald worden afhankelijk van de werkomgeving en de gewenste gevoeligheid. De uitgang van IC3 levert een oscillerend signaal waarmee hij zijn werking kan aantonen. Dit vereist het gebruik van een kleine processor die rekening houdt met de informatie van de sensor en door middel van een optotriac en een triac de belasting schakelt. Er is een ISPconnector aanwezig om de microprocessor te programmeren. Met een kleine transformator

1k

voor de badkamer

E

R1 CX

6

VSS 8 090537 - 11

7/8-2010

elektor

Mini-pulsgenerator Wilfried Wätzig (D)

De firmware voor de mini-pulsgenerator werd met AVR Studio 4 van Atmel in assembler geschreven. Bijzondere waarde werd gehecht aan een snelle code, omdat de opwekking van de uitgangspulsen in de interrupt-routine van TIMER0 plaatsvindt. De pulssequentie wordt met een cyclusteller van 0…7 opgewekt, de waarden van de drie uitgangssignalen zijn in een als matrix uitgevoerde tabel als functie van de modus (0…6) opgeslagen. De juiste waarde uit de matrix PULS[MODUS, CYCLUS] wordt bij iedere interrupt van TIMER0 uitgelezen en op de uitgangen gezet. De microcontroller ATtiny13 wordt geklokt door de interne RC-oscillator van 4,8 MHz. De fuse-bits moeten als volgt worden ingesteld: elektor 7/8-2010

IC1 +5V

78L05Z

D1

J5

R12 330R

1N4004 C5

C1

220u 25V

100n

D2

12V

R2 10k

C4 100n S3

R13

R9

2k

S1

1k

8

1k

3 2

P1

R7 1k

SELECT 2

R1

VCC

R5 2k

S2

IC2

R14

SELECT 1

PB0/OC0A PB4

PB1/OC0B

PB3

ATTINY13 PB2 PB5/RESET

R10 1k

R6

R3

6 7

R4

1

100n

100n

PULSE 1 PULSE 2 PULSE 3

K1

SELECT 3 C3

J3

100R

4

C2

J2

100R

2k

R8

J1

100R

5

GND

1k

2k

Voor het testen van zijn schakelingen had de auteur steeds weer verschillende digitale signalen nodig. Een eenvoudige functiegenerator was niet toereikend. Snel werd deze pulsgenerator met drie uitgangen ontworpen, die verschillende pulsvolgorden met instelbare frequentie kan genereren. Kern van het geheel is een ATtiny13 van Atmel. Deze kleine AVR-controller heeft vijf bruikbare poorten, drie daarvan (PB0, PB1, PB2) worden als uitgang voor de pulsen gebruikt en twee (PB3, PB4) als ingang voor de ADC. Met de drie schakelaars SELECT 1...3 en het R2R-netwerk (R5, R6, R7, R8, R13, R14) wordt een spanning op PB4 ingesteld, die in het programma de puls-sequentie-modus (0...7) bepaalt. Met de door potentiometer P1 ingestelde spanning op PB3 wordt de frequentie van de pulsen geregeld. Het instelgebied loopt van 290 Hz tot circa 8 kHz. In de tekening zijn de tijdvolgordediagrammen voor de modi 0...6 afgebeeld: Modus 0/1: pulsen met variabele frequentie, niet overlappend (positief/geïnverteerd) Modus 2/3: pulsen met variabele frequentie, geheel overlappend (positief/geïnverteerd) M o dus 4/5: puls en m e t var iab e l e f r e quentie, gedeeltelijk overlappend (positief/geïnverteerd) Modus 6: 3-bits binaire teller met variabele frequentie Modus 7 is een speciale modus. De uitgangen PB0 en PB1 leveren daarbij PWM-signalen met een frequentie van 2300 Hz. Op uitgang PB1 is een PWM-signaal beschikbaar dat cyclisch van 0…100 % (0…255) en terug loopt (zaagtand, frequentie ongeveer 0,5 Hz). Het PWMsignaal op PB0 kan men via ADC3 besturen. Op PB2 staat de puls van TIMER0, hierover direct meer.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

PROG

J4

GND

090444 - 11

FUSES:

CKSEL = 0,1 -> 4.8 MHz CKDIV8 = 0 -> no divide by 8 SUT = 1,0 -> slow rising power

programma vindt u in een readme-file. Wie niet zelf wil programmeren, kan een voorgeprogrammeerde controller onder nummer 090444-41 in de Elektor-shop bestellen (www.elektor.nl/090444).

Source- en hexcode kunnen worden gedownload van de Elektor-website, details over het

MODE 0/1 CYCLE

(090444)

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

PB0: PB1: PB2:

MODE 2/3 CYCLE PB0: PB1: PB2:

MODE 4/5 CYCLE PB0: PB1: PB2:

MODE 6 CYCLE PB0: PB1: PB2:

090444 - 12

57

Binaire klok Sanne-Martijn Kessel (NL) Deze klok geeft de tijd weer in een binair systeem met behulp van LED’s. Door gebruik te maken van Flowcode [1], is het erg gemakkelijk om de gebruikte PIC-controller te programmeren. De schakeling is zeer eenvoudig en kan met losse onderdelen op een stukje gaatjesprint worden opgebouwd of met de E-blocks-modules EB006 (1x; PIC Multiprogrammer), EB004 (3x; LED’s), EB005 (1x; LCD) en EB007 (1x; schakelaars) in elkaar worden gestoken. De firmware, te downloaden van de bij dit artikel behorende site [2], bepaalt in grote mate de functie van de schakeling. Zes LED’s voor de aanduiding van seconden worden aangestuurd door port B, zes LED´s voor de minutenaanduiding worden via port C aangestuurd en de aansturing van de 5 LED´s voor de aanduiding van de uren neemt port D voor zijn rekening. Twee drukknoppen op port E dienen voor het instellen van de juiste tijd (S1 voor de minuten en S2 voor de uren). Zo blijft port A over voor een display in 4-bit modus. Op dit display worden, ten overvloede, ook de tijd

en het dagnummer (1 t/m 7) getoond. Met S3 wordt de processor gereset en worden dus ook de seconden op nul gezet. Door de (witte) LED’s loopt een stroom van ongeveer 11 mA, zodat de totale stroom die door de PIC geleverd moet worden, altijd onder de 200 mA blijft. De LED’s projecteren hun licht op melkglas waarop een transparante sheet met de getallen zit. Hier overheen zit weer een normaal glasplaatje. De LED’s zitten in een frame met gaatjes, waardoor deze

mooi op hun plaats blijven zitten. Voor de voeding kan een gestabiliseerde netadapter van 5 volt/400 mA gebruikt worden. Goldcap C4 is toegevoegd om de schakeling even zonder netadapter te laten functioneren, maar kan eventueel worden weggelaten. Om middernacht springt de tijd 54 seconden vooruit om er voor te zorgen dat de klok gelijk loopt (dit is in Flowcode zelf te wijzigen indien nodig). Dit is nodig omdat het verlagen of verhogen van de interne counter net te veel of te weinig is om de tijd perfect te laten kloppen. Op de foto is het: 16+4+1= 21 uur (onderste rij) 32+16+8+1=57 minuten (middelste rij) en 32+16+4+1=53 seconden (bovenste rij). Met een leuk kastje eromheen heb je een mooie designklok waarvan het bezoek zich gegarandeerd zal afvragen wat het is! (090187)

Weblinks [1] www.matrixmultimedia.com [2] www.elektor.nl/090187

LCD1 +5V LCD 2x 16 (HD44780 Compatible)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

C3

4k7

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

E

R/W

RS

VO

VSS

VDD

R5

100n

10 11 12 13 14

+5V

S3

11 1

P1

RESET 2 3

4k7

4 5

+5V

6 7 R2

8 9

390R

390R

R4

S2

S1

H

S1

M

S4

4k7

R1

4k7

R3

S2

S8 S16 +5V

F1

+5V

S32

D12 D11 D10 D9 D8 D7

R17

10

R7

RC0/T1OSO/T1CKI RA0/AN0

RC1/T1OSI/CCP2

RA1/AN1

RC2/CCP1

RA2/AN2/VREF-

RC3/SCK/SCL

RA3/AN3/VREF+

RC4/SDI/SDA

IC1

RA4/T0CKI RA5/AN4/SS

RC5/SDO RC6/TX/CK RC7/RX/DT

15 16 17 18 23 24 25 26

R15 220R

RE2/AN7/CS

R14 220R R13 220R R12 220R

35 36 37 38 39 40

220R R19

R10

PIC16F874A/877A

34

220R R20

D2 D3 D4 D15 D14

M1 M2 M4 M8 M16 M32

RE1/AN6/WR

220R

R16 33

220R R9

220R

RE0/AN5/RD

220R 220R

220R R8

D1

RB0/INT

RD0/PSP0

RB1

RD1/PSP1

RB2

RD2/PSP2

RB3/PGM

RD3/PSP3

RB4

RD4/PSP4

RB5

RD5/PSP5

RB6/PGC

RD6/PSP6

RB7/PGD

RD7/PSP7

OSC1 13

19 20 21 22 27 28 29 30

R11 220R R22 220R R21 220R R18 220R

D5 D6 D17 D16 D13

H1 H2 H4 H8 H16

OSC2 X1

14

31

C4 C1 0F47 5V5

0

220R

MCLR/Vpp/THV

12 400mA T

R6

32

22p

C2 22p 090187 - 11

X1 = 19,660800MHz

58

7/8-2010

elektor

Gitaarcompressor zonder CA3080 S1 C6

100n

220u 25V

100k

R9

C5

8V1

Vp

22k

IC1 T2 C4

BC547B

220n

3V38

3 T3

R2 1k

5

1V89 R5 10k

2M2

R1

C3 4u7 63V

BC547B

C8

TDA7052A R7

10n

R8

D1

De TDA7052A is een kant-en-klare versterker met een spanningsgestuurde volumeregeling in één chip (Farnell 526198). We gebruiken hem hier als versterkertrap met variabele gain in een compressor voor elektrische gitaar. De CA3080 Operational Transconduc­ tance Amplifier (OTA) die je vaak ziet in dergelijke pedaaltjes, is namelijk moeilijk te vinden. Merk op dat de TDA7052 (zonder A) deze dcgestuurde volumeregeling niet heeft. De ingangsgevoeligheid van de TDA7052A is relatief gering en ook de ingangsimpedantie is vrij laag, vandaar de voorversterking met T1, een JFET met gemeenschappelijke source. Emittervolger T2 zorgt voor impedantie-aanpassing naar de ingang van IC1. We gebruiken de dubbele uitgang van IC1 om de uitgangsbelasting gescheiden te houden van de diodepomp. De vervorming zou dankzij de zeer lage uitgangsimpedantie van IC1 (0,2 Ω) wel meevallen, maar toch. De uitgang op pen 8 gaat via ontkoppelcondensator C7 naar niveauregelaar P3. De uitgang op pen 5 stuurt fasesplitter T3, waarvan de uitgangen om beurten T4 en T5 aansturen, een halve periode elk. De uitgangen van deze twee parallelle transistoren ontladen C9. Dit vormt in feite de stuurspanning voor pin 4 van IC1. De JFET-trap in de voorversterkertrap clipt als Idss te hoog is. Een 2N3819 voor T1 is mogelijk, mits je een exemplaar neemt met een Idss van minder dan 5 mA, anders werkt de ingangsversterker niet. De aangegeven J113 heeft elektor 7/8-2010

T5

T4

C9

een minimum Idss van 2 mA. Een bovengrens is niet vermeld. De source-weerstand R5 kan experimenteel bepaald worden door daar eerst een trimpotmeter te plaatsen en die zo af te regelen dat de drain op de helft van de voedingsspanning komt. Zo stel je het werkpunt in voor de grootst mogelijke spanningszwaai. Met lagere waarden voor de drainweerstand zou je ook willekeurige exemplaren van de 3819 kunnen gebruiken. In zowel de datasheet als de application note van de TDA7052A wordt benadrukt dat het belangrijk is om de voedingsspanning te ontkoppelen. Een elco van goede kwaliteit voor C6 is aanbevolen. Met de waarde van 0,1 µF voor C5 volgen we de datasheet, maar als je een mini-uitvoering hebt van 0,22 µF die daar past, mag dat ook. Alle kleine beetjes helpen. C5 moet fysiek zo dicht mogelijk bij de voedingspennen van IC1 worden geplaatst. Wie zo ver gaat om zelf een print voor een gitaarpedaal te maken, zal waarschijnlijk ook wel weten hoe je de bypass-voetschakelaar aansluit. Maar bij het plaatsen van de potmeters moeten we nog wel wat aantekenen. In het ideale geval hoef je maar één van de twee polen van de schakelaar aan te sluiten, zodat je om kan schakelen tussen de compressoruitgang en een extra potmeter in de voorversterker. Het zal allicht handig zijn om P1 (pre-gain) op het frontpaneel te monteren. Dit is meteen ook een goede aansluiting voor de voetschakelaar. De beste optie is om een 2x10kΩpotmeter op de plaats van P1 te gebruiken,

D2

R11

10u 63V

1N4148

Ian Field (GB)

4k7

10n

BC547B BC547B

10k

4k7

6

J113

220n

P3

R10

C10

P1

T1 C1

4u7 63V

R6 2

3k3

3V9

1M

100u 25V

9V

10k

BT1

47k C7

8

1M

R4

C2

P2

1

4

1k

R3

1N4148 090795 - 11

met de loper van de ene naar pen 2 van IC1 (pre-gain) en de loper van de andere naar de bypass-schakelaar (bypass gain). P2 (sustain) bepaalt hoeveel effect de spanning van C9 op de spanning op pen 4 van IC1 heeft. P2 bepaalt dus het bereik van de compressie. De schakeling wordt gevoed met een 9V-batterij. Met een schakelaar in serie zou je de schakeling uit kunnen zetten, maar bij effectpedaaltjes wordt dat meestal met een metalen stereojack chassisdeel gedaan. De tip voert het signaal en de ringaansluiting van het chassisdeel komt aan massa wanneer je er een monojack in steekt. We gaan ervan uit dat de massa van het chassisdeel contact maakt met de metalen behuizing. Als je de negatieve pool van de batterij aan de ringaansluiting van het ene chassisdeel soldeert en de massa van de print aan die van het andere, schakel je de batterij uit door één van beide jackpluggen eruit te halen. De schakeling van C1 tot P1 kan op zichzelf ook goed dienen als ‘clean boost’ pedaal — de ingangsimpedantie is binnen redelijke grenzen zo groot te maken als je wilt en T2 zorgt voor een heel lage uitgangsimpedantie, zodat je lange kabels kunt gebruiken zonder hoge tonen te verliezen — waarmee je de ingang van buizenversterkers kunt oversturen – iets wat bij transistorversterkers niet veel zin heeft. Echter, afhankelijk van de keuze van de JFET en de instelling is het mogelijk dat een goede gitaar met dito elementen de ingangstrap in enige mate overstuurt. (090795)

59

Hexadokubus Claude Ghyselen (F) Een Hexadokubus is een kubus – of een dobbelsteen - met op iedere zijde een Hexadoku. Hieronder ziet u de bouwplaat van deze puzzel. Merk op dat de som van de grote gele nummers van tegenover elkaar liggende zijden na het in elkaar zetten van de kubus steeds gelijk is aan 7, net zoals bij een echte dobbelsteen.

5

B 8

7 E 8

1 9 D

3 F 8 C

B

E 1 F D 2 6 A 3

C F

Inzenden?

4 F 2 C C 8

8 7

2

6 0 B A 5

B F

9

B

F 2

9

6 0 5

5

D

9

7 C 2 F 4 C 3 C 7 D 6 3 9 1 0

0 2

F 6 9 7 C 6 F D 4 E 0 1 9 3 4 8 D 1 6 2 C D 0 E 1 3 0 F C 7 E 5 1 4 D 1 2 0 D 3 A 6 F 7 7 6 1 8 2 8 E 1 F 6

3

D

4

8

1 9 6 3 E D 4

C

5 E

3

Evenals bij onze normale Hexadoku gebruikt u bij deze Hexadokubus de cijfers uit het hexadecimale getallenstelsel, dus 0 t/m F. Vul elk vlak zodanig in dat elk van de cijfers 0 t/m 9 en A t/m F precies één maal voorkomt in elke rij, iedere kolom en in elk vierkant van 4 bij 4 vakjes, aangegeven met de dikkere lijnen. De cijfers die al zijn ingevuld, bepalen de uitgangssituatie. Het oplossen van elk vlak van de kubus wordt nog eens extra moeilijk gemaakt doordat ieder vlak met zijn vier ‘buren’ is verbonden door de vakken langs de ribben van de kubus, aangegeven in lichtgeel en opzettelijk leeg gelaten. De getallen in de rijen die

Doe mee en win!

Stuur uw oplossing (de getallen in de grijze hokjes) met uw naam, adres en woonplaats per e-mail, fax of post vóór 1 september 2010 naar: Redactie Elektor – Postbus 11 – 6114 ZG Susteren (L) fax: 046 - 4370161 e-mail: [email protected]

Onder de internationale inzenders met het juiste antwoord verloten we ditmaal een Scepter-Interscepter-kit ter waarde van € 250 en drie Elektor-tegoedbonnen, elk ter waarde van € 50. Het oplossen van deze breinbreker is dus zeker de moeite waard!

Over de uitslag kan niet worden gecorrespondeerd. Medewerkers van Elektor International Media en hun familie zijn van deelname uitgesloten.

De prijswinnaars De juiste oplossing van de Hexadoku uit het mei-nummer is: C81BA. De Elektor-waardebon van 100 Euro is gewonnen door Olivier Heurtel uit Frankrijk. De Elektor-waardebonnen van 50 Euro zijn gewonnen door Darjo Brlec uit Slovenië, Recep Alaca uit Frankrijk en Werner Stumpf uit Duitsland. Allemaal van harte gefeliciteerd! 60

7/8-2010

elektor

elkaar raken aan weerszijden van een ribbe, dus elk op een zijde van de kubus, moeten hetzelfde zijn.

6 7 E 9 F

(090724)

B

2

0

2

B 4 5 D 6 A 2 A C A 9 5 3 4 3 C B 3 0 A 6 C C 6 4 6 C 9 1 9 2 2 9 0 B 6 3 5 0 D

5 3

7

1

F 3

5 9 8 7 0 A E B

2 F 6 3

4 B 6 3 A 1 C 7 D E A F 8 2 C 5 C D 2 9 F 6 8 3 0 2 C 5 A 4 D 2 7 5 9 9 7 D 0 7

D E

4 9 7 1 9 0 5 B

7

C

A B

6

5 9 E 1 C

D 0 1

E F elektor 7/8-2010

9 3 A C 3 0 9 2 1 B E D 0 7 2 5 A B 4 E 7 C 2 1 5 C C 3 9 0 6 8 B 2 7 8 0 F 1 5 C 2 5 4 1 7 3 4 A 6 F 9 F 5 B

2 A

C

8

Op dezelfde manier moeten de drie hokjes die elkaar raken op de punten van de kubus allemaal hetzelfde karakter bevatten. Er zijn uiteraard acht van die hoeken.

A

9 F 2 C 8 D 2 0 E 9 6 1 A B A D 2 1 E 1 B C 3 E 8 E B 1 D 4 0 3 B 5 7 3 5 B 3 A 0 1 9 B 3 8 9 F 7 3 6 0 7 A D

5

Zo moet bijvoorbeeld het karakter A in de bovenste rij van vlak 1 ook verschijnen in het tegenoverliggende hokje van de bovenste rij van vlak 2.

1

0 D 6 9 3 8 B 4 5 8 F 3 1 7 B E 1 D E 5 5 A 4 3

4 2

0 8 4 5 9

61

Hellingshoekmeter met USB Wilfried Wätzig (D) Voor een hellingshoekmeter zijn een heleboel toepassingen te verzinnen. Denk bijvoorbeeld maar aan besturing (gamecontroller!) of beveiliging van waardevolle objecten enzovoorts. De schakeling die we hier bespreken, maakt gebruik van dezelfde sensor als het project Accelerometer in Elektor van april 2007 [1]. De MMA7260Q van Freescale meet de versnelling over drie ruimteassen en geeft het meetresultaat in drie evenredige analoge spanningen uit [2]. De gevoeligheid is in vier stappen instelbaar. In dit project is 800 mV/g gekozen, wat in alle drie de richtingen een meetbereik van -1,5 tot +1,5 g oplevert. Het IC wordt geleverd in een moeilijk te solderen QFN-behuizing, maar is via Elektor ook verkrijgbaar op een speciaal printje (MMA7260 breakout-board, bestelnummer 090645-91, zie [3]). Als het eigen ontwerp wordt voorzien van een dubbele 4 x 1-pinheader, dan wordt het sensorbordje daar gewoon ingestoken.

ten opzichte van horizontaal waterpas te bepalen is. Uit deze drie versnellingswaarden is de hellingshoek in de X- en de Y-richting exact te berekenen. Het bordje moet wel kantelen op een stationaire plaats in de ruimte – als je het door de ruimte beweegt, ziet de sensor een extra versnelling ten gevolge van die beweging en dan klopt de berekening niet meer. Met enige aanwijzingen van de auteur heeft Elektor-stagiair Jerry Jacobs een mooi compact printje ontworpen, te bestellen via de

Als je dat geheel nu over de lengte- of de breedte-as kantelt, dan meet de sensor in de X- of Y-richting de versnelling ten gevolge van de zwaartekracht als een fractie van 1 g. Daaruit volgt dan de hellingshoek. In de praktijk wordt het printje echter nooit exact in één enkel vlak gekanteld. Daarom is er een extra meting over de Z-as, waarmee de afwijking

Elektor-site [3]. Zoals altijd is op diezelfde webpagina ook de voorgeprogrammeerde microcontroller te bestellen, of, voor wie zelf een controller wil programmeren, de software als hex-code. De schakeling zelf is simpel gehouden. De kern is een ATmega8-16. Die stuurt een LEDdisplay via PORTB en krijgt invoer van vier druktoetsen via PORTD. De analoge signalen van de versnellingssensor komen binnen op de analoge ingangen PORTC 0 t/m 2. Bijna alle passieve componenten in het

+3V3

LCD1 C1

+5V R1 1k

10uH

1 2 3 4 5

USB MINI-B

RESET CBUS0 CBUS1 CBUS2 CBUS3 CBUS4

3V3OUT

IC1

FT232RL

16 USBDM 15 USBDP 27 OSCI 28 OSCO

10uH

TXD RXD DTR RI RTS DSR DCD CTS TEST

17 1 5 2 6 3 9 10 11

32 1 2 9 10 11 C9 100n

PD2 PD3 PD4 PD5 PD6 PD7

S1

S2

S3

S4

PB0 PB1 PB2 PB3 (MOSI) PB4 (MISO) PB5 (SCK)

ATmega8-16AU

XTAL2

23 22 13 14 12

K2

4

20 19

IC2

3 GND 5 GND 7 XTAL1

100n

30 RXD 31 TXD

L3

VCCIO

10n

C7

VCC

10uH

RESET ADC3 ADC4 ADC5 ADC6 ADC7

X1

8

+3V3

7 GND 18 GND 21 GND 25 AGND

C6

18

23 ADC0 24 ADC1 25 ADC2

L2

+5V 29 26 27 28 19 22

C8 100n

R4

P1

47R

100n 100n 100n

AREF

5k

+5V

12 13 14 15 16 17

GND

20

21

C5

AVCC

4

+3V3

C4

VCC

C3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

100n

R3 1k

+5V

C2

VSS VDD VL RS R/W E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 LED+A LED-C

R2 1k

YOUT ZOUT SLEEP

MMA7260QT

Displaytech 162A 2 x 16

L1

6

XOUT

VCC

1u

K1

+5V

26 4MHz

070829 - 11

K3 ISP

62

7/8-2010

elektor

schema dienen voor ontkoppeling en ontstoring van de voeding – het is per slot van rekening de bedoeling dat de analoge signalen met de grootste precisie worden gemeten. Een voorbeeld daarvan is de voeding voor het analoge gedeelte van de controller (AVCC). De voeding komt uit de USB-aansluiting. Via deze laatste kan de data naar een pc of andere USB-host worden overgedragen. Als UARTUSB-omzetter gebruiken we de FT232RL, bij vele lezers inmiddels welbekend. De FT232RL levert tevens de werkspanning van 3,3 V voor de sensor en de referentiespanning voor de ADC, zodat een extra spanningsregelaar voor 3,3 V kan vervallen. Wie de werking van de software wil snappen, ontkomt niet aan enige wiskunde: de digitale uitgangen van ADC1 t/m ADC3 hebben een resolutie van 10-bits: val = U*1024/Uref (Uref=3,3 V) Een waarde van U = Uref/2 = 1,65 V komt dan volgens de datasheet overeen met een versnelling van 0 g. Bij 1 g wordt U = 2,45 V en bij –1 g is dat 0,85 V. Bij een hellingshoekmeting zijn dit de uiterste waarden van het meetbereik, die overeenkomen met een hellingshoek van +90°, resp. – 90°. De bijbehorende ADCwaarden (volgens de formule 760 resp. 264) zijn aangeduid met ADCmax en ADCmin. In de praktijk moet het systeem voorafgaand aan elke serie metingen worden geijkt, wat

in dit geval neerkomt op het bepalen van de werkelijke waarden van ADCmax en ADCmin, voor elk van de drie assen (X, Y en Z). Voor de X-as wordt de print in beide richtingen over 90° gekanteld, het beste op een vaste ondergrond die waterpas staat. Aan het eind van de procedure zijn alle constanten ADCkmax en ADCkmin opgeslagen, waarbij k=0 voor de Xas, k=1 voor de Y-as en k=2 voor de Z-as. Met toets S4 wordt de dataregistratie gestart. De reeks meetdata wordt uitgemiddeld door de gemiddelde waarde van 16 opeenvolgende ADC-waarden te nemen. Meetfouten door kleine trillingen worden op deze manier onderdrukt. Met deze gemiddelde meetwaarden ADCkvalue (k=0 … 2) berekent de software: (X/Y/Z)gval = (ADCkvalue - ADCkmid)/ADCkdif met ADCkmid = (ADCmax+ADCmin)/2 en ADCkdif = ADCmax-ADCmin Xgval, Ygval en Zgval zijn de gemeten versnellingen als fractie van 1 g langs de drie meetassen. In application note AN3461 van Freescale [4] wordt uitgelegd hoe hieruit de hellingshoeken x angle, yangle en z angle berekend worden:

geeft xangle = 0, positieve waarden is helling met de klok mee. yangle: helling van voor naar achter, horizontaal is weer yangle=0, positieve waarden is kantelen naar voren. z angle: afwijking van horizontaal, perfect waterpas geeft z angle =0, een afwijking in iedere richting geeft een waarde groter dan 0. Op de webpagina voor dit artikel [3] is een document met aanvullende informatie gratis te downloaden. Deze informatie betreft de initialisatie, de ijking en de overige bediening. Daarnaast is er een korte beschrijving van het protocol voor de communicatie met de pc. Voor wie zelf wil programmeren, zijn de nodige instellingen voor de fuse-bits gegeven. Op diezelfde website vindt u ook de onderdelenlijst en, zoals reeds gezegd, de software en de bestelinformatie voor de controller en de print. (070829)

[1] www.elektor.nl/060297 [2] www.freescale.com/files/sensors/doc/ data_sheet/MMA7260QT.pdf [3] www.elektor.nl/070829

tan (xangle) = Xgval / √(Ygval2 + Zgval2) tan (yangle) = Ygval / √(Xgval2 + Zgval2) tan (zangle) = √(Xgval2 + Ygval2)/Zgval

[4] http://cache.freescale.com/files/ sensors/doc/app_note/AN3461.pdf

xangle: helling over de lengte-as, horizontaal

Virtuele 9-V-batterij Jakob Trefz (D)

elektor 7/8-2010

+UB

L1 22uH

IC1 +UB

L

PR4401 1

2

FF

D1

D

1N4148

S C1

3

T

33uH

33n

1N4148

2N7000

D2 R 9V1

090692 - 11

stroom trekt, zou de batterij alsnog leeglopen; ook als het gevoede apparaat wordt uitgeschakeld. Dus moest er een automatische uitschakeling komen. Waar haal je echter een timer vandaan die het a) nog doet bij een spanning <1 V en b) daarbij ook zelf nog

100R

9-V-blokbatterijen hebben een duidelijk slechtere W/€-verhouding dan AA-penlites. En wie vergeet een met 9 V-gevoed apparaat uit te zetten, merkt dit pas echt... De auteur had in zijn school met ettelijke op die manier gevoede apparaten te maken, waarvoor een goede oplossing nodig was. De eerste overweging was een spanningsomzetter, omdat dan 1,5 V-cellen gebruikt zouden kunnen worden. Ideaal hiervoor is de LED-driver PR4401 van Prema. Het IC is klein, heeft maar drie aansluitingen en neemt genoegen met een spoel, een diode en een kleine buffercondensator. Ingangsspanningen tussen 0,9 V en 1,9 V worden zo met een acceptabel rendement omgezet naar 9 V aan de uitgang. De belasting mag tot 3 mA bedragen. Maar zo eenvoudig blijkt dat toch nog niet: omdat het IC ook zonder belasting nog

C 100n 090692 - 12

zo goed als geen stroom gebruikt? De oplossing was een MOSFET met een kleine kanaalweerstand en een drempelspanning van 3 V. Dat is echter nog altijd meer dan de dubbele spanning van de batterij. Daarom wordt er uit de lage batterijspanning eenmalig meer dan 63

3 V opgewekt en deze spanning wordt vervolgens opgeslagen in een condensator. De aangesloten gate van de MOSFET ontlaadt de condensator zeer langzaam, zodat het gevoede apparaat enige minuten actief is en dan uitgeschakeld wordt. Om de hogere spanning op te wekken, wordt de zelfinductie van spoel L gebruikt die via

drukknop S kortstondig stroom krijgt. Het risico daarbij is dat de gate-spanning te groot wordt (>20 V) en de MOSFET stuk gaat. Omdat de maximale ingangsspanning (±1,6 V), de kortstondig lopende stroom door R (±1,5 mA) en de zelfinductie van L bekend zijn, is uit te rekenen hoeveel energie er in de spoel opgeslagen kan worden. Deze wordt dan bij het

loslaten van S via D in C als lading opgeslagen, waardoor er een bepaalde spanning op C komt te staan. Met de aangegeven waarden wordt dat 5 V. De auteur kwam met deze slimme schakeling uit op een tijd van 15...20 minuten tot de voeding uit schakelde. (090692)

Labvoeding voor de pc Ludovic Voltz (F) 6

8 R1

12V

VCC

CII

IC1 IPK

SWE

GND

K2

2k7

2

L1 22uH

MC34063AP DRC

R2

5

3

TC

1V25...10V5 750mA

4

R5

D1

C1

P1

C2 1n

R4

C3

20k

K3

0R2

7

SWC

47k

1

K1

0R2

RA1 1

220u 16V

RA0 2

100u 16V

1N5820 V+

IC2

P2 C4

78L05Z

100n

C6

100k

C5 100n 10u 16V 1

V+

VDD

V+ K4

2 3

1

4

2

11

3

12

4 RA0

13

5 RA1

RA5

IC3

RC0

RA4

RC1

RA3/MCLR/VPP

RC2

RA2

RC3

RA1

RC4

RA0

RC5

10 9 8

P3

7 6 5

10k

PIC16F616SL 6

5

4

3

2

1

E

RS

VO

VDD

VSS

7

R/W

8

D0

D2

D3

D4

14 13 12 11 10 9 D5

14

D6

ICSP

D1

VSS D7

Aangezien iedere pc over een krachtige en goed afgeregelde voeding beschikt die onder andere een stabiele spanning van 12 V levert, waarom dan niet hiermee een regelbare voeding maken met een bereik van 1,25 tot 10 V. Dat is precies wat de volgende schakeling doet. Deze voeding kan ook gebruikt worden ter aanvulling van een klassieke laboratoriumvoeding om een analoge spanning na te bootsen voor het geval dat de labvoeding slechts één uitgang heeft. De omzetting is toevertrouwd aan een zeer bekende en goedkope DC/DC-converter van het type MC34063, die geschakeld is als spanningsverlager. Een oplossing als deze met een schakelende regelaar heeft een gunstige invloed op de warmteontwikkeling. De MC34063 is verbonden met een microprocessor met LCD (1x16 karakters), waardoor de uitgangsspanning en stroom van de voeding zijn af te lezen. Verbind hiervoor K3 met pennen 4 en 5 van K4. In het beste geval staat er 700 mA tot onze beschikking. Wees echter niet bang, de schakeling beschikt over een stroombegrenzing die in werking treedt zodra deze grens overschreden wordt. Programmeer de microprocessor met het programma dat beschikbaar is op [1] en regel P2 zodanig af, dat de getoonde uitgangsspanning op het display overeenkomt met de werkelijke spanning. Merk op dat sommige displays van 1x16 karakters zich gedragen als een display van 2x8 karakters. De download bevat twee hex-files voor beide gevallen. Als de schakeling opgebouwd is, kunt u hem een plaatsje geven in de ruimte van een lege inbouweenheid van uw computer.

LCD1

090863 - 11

Nog een detail, voor een nauwkeurigere regeling van de uitgangsspanning kunt u een tweede potentiometer van 1 kΩ in serie met P1 monteren.

(090863)

Weblink: [1] www.elektor.nl/090863

Groen/rode multiflitser Ken Barry (GB) Met deze schakeling kunnen interessante en aantrekkelijke lichteffecten worden gemaakt 64

met alleen een cluster rode groene LED’s. Eén effect is heen en weer van rood naar groen en vervolgens beide kleuren tegelijk aan.

Behalve de triple LED’s (Rapid Electronics # 56-0205 voor groen, # 56-0200 voor rood) zijn alle onderdelen goedkoop en gemak7/8-2010

elektor

kelijk te vinden, waarschijnlijk zelfs in uw losse-onderdelendoos. R2

R6

9

7

C6

560R

14

IC2 11

ORP12

10u 16V

T1

R7

R3 10k 16

R1 390k

IC2.F 13

*

C1 100u 10V

1

11 9 9 CTRDIV10/ 8 DEC 6 7 5 6 IC1 1 5 12 14 10 4 & + 7 3 13 4 2 2 1 4017 3 0 15 12 CT=0 CT≥5

470n

T2

IC2.C

BC547C

5

1

C3.B

6

BS170 1u D5.A

D5.B

D5.C

*

D3

R8 C4.A R4 10k

D1

18M

IC2 = 40106

18M

C3.A

680n

3

1

C4.B

BAT82

1N4148

IC2.B

T3

4

BC547C 1u

8

D6.A

D6.B

D6.C

*

D4

R9 C5.A R5 10k

D2

18M

De waarden van de netwerken R3/C3, R4/C4 en R5/C5 bepalen de lengte van het knipperen. Met de gegeven waarden is dit ongeveer 18 seconden met een interval van 0,5 s. Rood en groen hebben niet dezelfde lichtintensiteit (in millicandela), vandaar dat D1 en D2 siliciumdiodes en D3 en D4 germaniumdiodes zijn, met als alternatief voor de laatste Schottky diodes (BAT82) omdat de spanningsval daarover ook laag is, ongeveer 0,3 V. Voor Ge-diodes zijn de OA91, OA85 of AA119 nog wel te vinden. Wanneer D1 en D2 worden weggelaten, zijn groen en rood apart feller dan wanneer ze tegelijk branden. MOSFET T2 zet beide LED-bundels tegelijk aan met ruwweg dezelfde helderheid. In het display zit een geïntegreerde LDR die de helderheid automatisch aanpast aan het omgevingslicht. De schakeling leent zich heel goed voor experimenten en aanpassingen. Zo bepaalt bijvoorbeeld C1 de knipperfrequentie, en zorgt de verbinding tussen de R-ingang (reset) en O3-uitgang voor een pauze na de laatste flits – of dat die er niet is als je die verbinding weglaat. Zeer kleurrijke en levendige effecten zijn te bereiken met driekleuren-LED’s met

+6V...+9V

470n

1

1

C5.B

BAT82

1N4148

IC2.A

T4

2

BC547C 1u

gemeenschappelijke anode. Het stroomverbruik van de schakeling hangt grotendeels af van de gekozen LED’s.

090458 - 11

Met de genoemde LED’s is dit ongeveer 70 mA bij 6 volt. (090458)

Booster voor Electret-mic

elektor 7/8-2010

+9...12V RL

C1

*

R2

C3

5n6 R1

C2

R3 100R P1 47k

*

100u 25V

IC1

R

100n

K

T1 2V5 ref

X1

* *

TL431 A

de hoorn van een telefoon bleek een betere keuze. C2 (100 µF) moet van goede kwaliteit zijn, vooral wat betreft zijn serieweerstand (ESR). Als hiervoor zomaar een condensator uit de rommelkist gebruikt wordt, kan dat problemen geven met de HF-gevoeligheid. Het bleek nodig een serieweerstand (R3) toe te voegen of in extreme gevallen een spoel. C1 en R1 kunnen eventueel worden weggelaten. Zij zorgen voor wat extra tegenkoppeling om ruis te onderdrukken; 1,5 kΩ en 5,6 nF zijn goede waarden om mee te starten. De setup hangt af van de stroom die de elec­ tret-microfoon trekt en R L (elke waarde tussen 200 en 2000 Ω is geschikt). Door R2 kan de kathodespanning van de TL431 variëren ondanks de wisselstroomshunt. 1,2 kΩ bleek goed te voldoen. P1 mag een 47kΩ-intelpotmeter zijn. Hiermee kan de spanningsval over R L worden ingesteld. Bij een ‘normale’ luidspreker moet een compromis tussen uitsturingsbereik en ruststroom worden gezocht. Sluit eerst een ohmse belasting aan en stel de spanning over de belasting in op de halve voedingsspanning. Als de juiste instelling voor P1 is bepaald, kan deze worden gemeten en ver-

1k2

Iedereen zal wel eens versterkerontwerpen hebben gevonden die zijn opgebouwd rond een TL431. Deze is in feite helemaal niet bedoeld als audioversterker. Hoewel hij vaak wordt ingezet als instelbare zener, is het feitelijk een comparator met eigen 2,5V-spanningsreferentie in een TO92-behuizing. De versterkerschakelingen zijn gebaseerd op het principe dat elke comparator in lineaire modus gebruikt kan worden door een sterke negatieve terugkoppeling toe te passen. TL431-versterkers hebben vaak door die grote tegenkoppeling een heel kleine versterking. Bovendien is aan de ingang een offsetspanning nodig. Als die op een onhandige manier gemaakt wordt, maakt dat de resultaten nog slechter. Deze schakeling verhoogt de versterking door een wisselstroompad toe te voegen aan het terugkoppelcircuit. De offsetspanning van 2,5 V aan de input is heel handig voor een electret-microfoon. Het eerste prototype had een 35Ω-luidspreker als belasting (RL). Dat werkte goed, hoewel de TL431 erg warm werd bij een voedingsspanning van 12 V. Een oude luidspreker van 130 Ω uit

1k5

Ian Field (GB)

090521 - 11

vangen door een vaste weerstand. De schakeling heeft een aantal handige eigenschappen. Hij werkt heel goed aan het einde van een twisted-pair-kabel (het uitgangssignaal staat op de loper van een potmeter die als RL dient aan de kant van de voeding). Daarnaast kan elk type piëzo-elektrisch element gebruikt 65

worden als transducer door de JFET uit een oude electret-microfoon te slopen (sommige standaard JFET’s zijn wel te gebruiken, maar toch minder geschikt). Piëzo-zoemers geven een goed uitgangssignaal; zelfs de kristalschijven van klokkristallen geven een uitgangssig-

naal, een kristalelement van een grammofoon geeft een groot uitgangssignaal en het piëzoceramische element van een aansteker geeft een enorm signaal. Er zijn ontzettend veel toepassingen te bedenken! Een verrassende toepassing is het testen van de microfonische

gevoeligheid van condensatoren. Ceramische schijfcondensatoren hoeven maar licht aangetikt te worden om een signaal te produceren, maar ook gerolde metaalfoliecondensatoren produceren een uitgangssignaal. (090521)

LED-tester Herbert Musser (AT) V+

De hier gepresenteerde LED-tester kan twee LED’s met bijna identieke stroom testen en vergelijken. De stroom door de LED’s kan men met P1 in een groot gebied van minder dan 1 mA tot 50 mA instellen. De zenerdiodes D1 en D2 zorgen ervoor dat de spanning over de beide DUT’s (device under test) niet boven de 4,7 V kan komen. Daardoor wordt de maximale reverse-spanning van 4,7 V niet overschreden bij verkeerd om aansluiten, zodat beschadiging door verkeerd gebruik praktisch uitgesloten is.

S1 D1 TEST LED1

680R

R3 4V7 3 2

8

IC1.A

T1 1

BC550C

100R

R2 BT1

C1

C2

100u 16V

100n

V+

9V

De beide opamps vormen samen met de transistoren spanningsgestuurde stroombronnen (eigenlijk zijn het stroomsinks). De emitterweerstand dient tegelijkertijd als stroomsensor voor de meetuitgang die een spanning van 100 mV per mA LED-stroom levert. Gewoon een multimeter of DMM aansluiten en men kan de teststroom door de LED’s gemakkelijk en precies instellen.

1%

P1

D3

5V5

IC1 = LM358N D2 TEST LED2 4V7

D4

5

1N4148

6

T2

IC1.B 4

7

BC550C R1 100R

De stromen door beide te testen LED’s komen heel nauwkeurig overeen, zodat men LED’s met behulp van de schakeling optimaal kan vergelijken en selecteren.

1%

MEASURE 0V1 = 1mA

080315 - 11

(080315)

Verschilspanningsvergrootglas Egbert Wolters (NL)

66

+15V

5k

R2 1k2

100n

10u 63V

RG

IC1 AD620BNZ 1 RG 2

6

R4 2k2

5

R3 P1

C3

7

3 8

+15V C1

4

R1 1k2

5k49

Deze hulpschakeling is ontworpen om het laad- en ontlaadproces van een 6V-loodaccu te kunnen volgen. Dit proces voltrekt zich tussen 6,2 en 6,8 V. Het door de auteur gebruikte meetapparaat had verschillende spanningsbereiken (0-1 V, 0-10 V, enz.) Echter, het 10V-spanningsbereik was te grof voor deze meting. Een betere meting zou mogelijk zijn wanneer 6 V van de meetspanning afgetrokken kon worden. Het bereik zou dan van 6 tot 7 V lopen. Een enkelvoudige opamp zoals de LF351 had veel last van onderlinge beïnvloeding van de meet- en compensatiespanning en voldeed

0

-15V

C2

C4

100n

10u 63V

-15V 091085 - 11

dus niet. De AD620 van Analog Devices is echter speciaal voor deze toepassingen ontworpen en voldeed wel. Hierin hebben beide ingangssignalen ieder hun eigen opamp, waardoor ze elkaar niet storen. Het schema is eenvoudig. De compensatiespanning kan nauwkeurig ingesteld worden met een 10-slagen potmeter. De weerstand van 5k49 (1%) kan via een jumper in- of uitgeschakeld worden; zonder weerstand is de versterking 1 maal, met weerstand wordt de verschilspanning 10 maal (om precies te zijn: 9,998 maal) versterkt.

7/8-2010

elektor

De AD620 neemt slechts iets meer dan 1 mA op (max. 1,3 mA in rust), waardoor batterijvoeding ook een optie is. Het IC is bruikbaar met voedingsspanningen tussen ±2,3 V en ±18 V. Voor korte metingen kunnen dus ook kleine knoopcellen overwogen worden. De maximale differentiële spanning bedraagt 25 V, iets waar ook rekening mee gehouden

moet worden, zeker als aan onbekende spanningen wordt gemeten. De grootste DC-precisie wordt bereikt met de in het schema gekozen uitvoering van de opamp. Er is echter ook een goedkopere versie, de AD620ANZ (de Z staat voor de loodvrije uitvoering). Voor een goede applicatie van de AD620 kunnen we een document

over het evaluatieboard van Analog Devices aanbevelen (EVAL-INAMP-62RZ_82RZ_ 82_RMZ.pdf op [1]), naast de datasheet zelf natuurlijk. (091085)

Weblinks [1] www.analog.com

Variabel kristalfilter Vreg

Ur (V)

X1

1M X2

BB204

1

1

2

1M

R2

X3

BB204

Z out

2

D1

D2 3

3

R4 1M

Z in

100158 - 11

Gert Baars (NL) Kristalfilters worden veel gebruikt als MF-filter in ontvangers, waarbij de bandbreedte van dit filter de selectiviteit van de ontvanger bepaalt. Het bijzondere aan het hier beschreven filter is dat de bandbreedte ervan variabel is gemaakt. De constructie is een zogenaamd ladderfilter met drie kristallen met dezelfde frequentie. Omdat de kristallen eigenlijk iden-

–3 dB

–20 dB

–40 dB

2

6,2

17,9

0,5

2,7

7,0

20,6

1

3,2

7,7

22,0

2

4,0

8,5

24,4

4

4,6

9,6

29,9

8

5,5

10,7

33,2

16

6,4

12,1

38,5

30

7,3

13,6

40,2

0

R3

1M

R1

tiek moeten zijn, wordt aanbevolen er drie uit dezelfde productieserie te kiezen, wat meestal het geval is als u ze allemaal tegelijk bestelt/koopt. Metingen leverden de volgende gegevens: Varactor-diodes worden meestal gespecificeerd vanaf Ur= 0,5 V. De meetwaarde bij 0 V is er toch bij vermeld. Bij een bereik van Ur = 0...12 V is de bandbreedte regelbaar van 2 tot 6 kHz, hetgeen geschikt is voor een bereik van

bandbreedte (kHz)

Gemeten bij Zin = Zout = 330 Ω

CW/SSB tot standaard AM. De rimpel van het filter wordt bepaald door de in- en uitgangsimpedanties Zin en Zout. Bij kleinere Zin en Zout wordt de rimpel groter, maar de flanken worden dan steiler. Een compromis is Zin = Zout = 330 Ω voor een rimpel van <3 dB. Naar verwachting zullen de eigenschappen bij andere MF’s, zoals 10,7 en 9 MHz, nauwelijks veranderen. (100158)

Automatisch fietsachterlicht Ludwig Libertin (A) ‘Automatisch’ betekent in dit geval dat het licht zich afhankelijk van het omgevingslicht zelf in- of uitschakelt. Er is gekozen voor een uitvoering als knipperlicht, omdat dat een stroombesparing van 50% oplevert. Of een rood knipperlicht als fietsachterlicht is toegestaan op de openbare weg, hangt af van de regelgeving in uw land. Indien nodig kan het licht ook continu branden. De auteur heeft voor zijn prototype een fietsachterlicht gebruikt dat o.a. geleverd wordt door Conrad Electronic en de print daarvan vervangen door zijn eigen ontwerp, dat we hier laten zien. De schakeling kan uiteraard elektor 7/8-2010

ook op andere manieren dienst doen, bijvoorbeeld voor betere zichtbaarheid van voetgangers of huisdieren. Aangezien de ruimte beperkt was, is gekozen voor SMD’s (die nog wel goed met de hand te solderen zijn), maar de schakeling werkt uiteraard ook prima met ‘ouderwetse’ componenten. In plaats van de SMD-condensatoren van 10 μF kunnen dan elco’s worden gebruikt. De vijf rode ‘high brightness’-LED’s met hun voorschakelweerstanden, rechts in het schema, zijn al voorhanden op een eigen printje in het Conrad-achterlicht en blijven gehandhaafd. Dat verklaart ook waarom er verschillende waarden voor de voorschakel-

weerstanden zijn gebruikt. Die bepalen de helderheid van de LED’s en kunnen desgewenst dus ook worden aangepast. Op datzelfde printje bevond zich ook nog een groene LED D6, die hier niet gebruikt wordt. De schakeling is uitgerust met twee sensoren, namelijk een bewegingsdetector/schakelaar (S1) in een TO-18-achtige behuizing (RS-components artikelnummer 455-3671) en een LDR (R5), een standaardtype met een weerstand in vol licht van circa 250 Ω en in het donker van meer dan 10 MΩ. Zodra de fiets beweegt, gaat S1 open, waardoor Darlington T1 door de pulsen over C1 geleidt. C2 wordt dan opgeladen en zorgt voor een laag niveau 67

IC1 = 74AHC1G02

IC1

T2

3

3V 22n

R2

R5

R8

BC818

T4

1M

4M7

S1

D2

D3

R16 33R

R15 180R

R14

D4

D5

R7 10k

T1

C1

D1

4

1

1

R13

220R

5

2

R12

180R

10u

R11

33R

10u BT1

R10

220k

R9

C3

220k

R6

100k

R4

10M

R3

2M7

4M7

C2

4M7

R1

C4

C5

1u

1u

T3

2x BC818

LDR

BCV27

T5

D6 N.C.

BSH103 090796 - 11

aan de ingang van de NOR-poort IC1 (pen 1). Is het bovendien donker genoeg, dan wordt de spanning over LDR R5 groter dan 0,6 volt, waardoor T2 in geleiding gaat en C3 wordt opgeladen. De andere ingang van de NORpoort (pen 2) wordt hiermee dan ook laag. Met beide ingangen van de NOR-poort laag wordt diens uitgang hoog, waardoor FET T3 in geleiding gaat. Daarmee wordt het stroompad gesloten voor de voeding van de astabiele multivibrator, die bestaat uit R9/R10/R11, C4/ C5 en T4/T5. De LED’s beginnen nu te knipperen op 5 Hz ze blijven dit doen zolang de fiets beweegt en het voldoende donker is.

Als de pulsen van de bewegingsschakelaar uitblijven, dus als de fiets ergens wordt gestald, dan wordt C2 niet meer bijgeladen en loopt hij in ongeveer 25 seconden leeg over de parallel geschakelde weerstand R3. Daardoor wordt de uitgang van IC1 weer laag en spert T3, waardoor het knipperen stopt.

twee AAA-batterijtjes, wat voldoende is voor meer dan 300 uren in bedrijf. De ruststroom is minder dan 2 µA. De bewegingsschakelaar S1 is zo gevoelig, dat hij open blijft wanneer de fiets stilstaat, bijvoorbeeld voor een verkeerslicht. In dat geval blijven de LED’s dus gewoon knipperen. Alleen als de fiets volledig stilstaat, gaat het licht uit. Ten slotte: de omschakeldrempel voor de sterkte van het omgevingslicht kan met de waarde voor R4 worden aangepast aan de LDR.

Als de fiets wel in beweging blijft, maar er valt licht op de LDR van straatlantaarns of voorbijrijdende auto’s, dan spert T2. De LED’s knipperen dan nog een seconde of 70 verder, want zo lang houdt C3 de ingang van IC1 nog laag. De schakeling wordt gevoed met 3 volt uit

(090796)

LED-driver met LM3410 Steffen Graf (D) VCC

LED1

K1

De LM3410 is met twee verschillende, vast ingestelde schakelfrequenties verkrijgbaar. Met 525 kHz resp. 1,6 MHz kunnen zeer compacte LED-drivers worden gerealiseerd. Dankzij een maximale schakelstroom van 2,8 A kunnen ook meerdere high-powerLED’s zonder problemen aangesloten worden op een lithium-accu of meerdere cellen van 1,5 V. Natuurlijk biedt het IC ook de mogelijkheid om te dimmen met PWM. De stroominstelling gebeurt met een externe 68

D1

L1 10uH

3

5

2

R2

1

100k C1

4

VIN

IC1

SW

LM3410MF DIM

FB GND 2

1

SSCP7

3 R1 0R5

De LM3410 is een LED-driver die als boost-converter of als SEPIC-converter gebruikt kan worden. Een SEPIC is een ‘Single Ended Primary Induc­ tance Converter’ die de ingangsspanning zowel naar boven als naar beneden kan omzetten. In het hier getoonde voorbeeld wordt het IC als boost-converter gebruikt (de uitgangsspanning is daarbij dus hoger dan de ingangsspanning).

10u

C2 10u

090850 - 11

shunt. De LM3410 heeft een interne referentiespanning van 190 mV, zodat de shunt klein kan blijven en er maar weinig vermogen in verloren gaat. De waarde is gemakkelijk uit te rekenen als de stroomsterkte bekend is: R_Shunt = 0,19 V / I_LED P_Shunt = 0,19 V · I_LED De spoel kan in de meeste gevallen een type van 10 µH zijn met een voldoend grote verzadigingsstroom. De condensatoren aan de

ingang en de uitgang moeten keramische typen zijn met een zo laag mogelijke ESR, die ondertussen ook bij veel Internet-elektronica-aanbieders te koop zijn. De diode moet (zoals bij alle schakelende regelaars gebruikelijk is) een Schottky-diode zijn. Voor het opbouwen van de schakeling heeft de auteur een printje ontworpen, waarvan de Eagle-gegevens van www.elektor.de/090850 gratis kunnen worden gedownload. Aansluitend nog de belangrijkste eigenschappen van de LM3410:

- Geïntegreerde 2,8-A-MOSFET - Ingangsspanningsbereik 2,7 tot 5,5 V - Tot zes LED’s in serie mogelijk (max. uitgangsspanning 24 V) – Rendement tot 88 % - 525-kHz- en 1,6-MHz-versies verkrijgbaar - Boost- en SEPIC-modus - Leverbaar in SOT23-5 en 6-LLP behuizing (090850)

7/8-2010

elektor

E-DESIGN bv

Alle Elektor eVents in één oogopslag Workshops • Masterclasses • Seminars

Eindhoven www.elektor.nl/eagle

ce

Cursus Eagle Schematic and PCB design 23-06-2010

E-DESIGN

complete projecten ook mobiel proto's standaard getest kleine series SMD

ief

Vakmensen uit de branche praten u bij over fascinerende thema’s!

Engineering Printontwerp Printproduktie Assemblage

t

e

tel

0345 524 044

fax

0345 524 197

Veerweg 90 - 4101 AL Culemborg

website www.e-design.nl

Postbus 139 - 4100 AC Culemborg

e-mail [email protected]

Cursus RFID Secrets Uncovered Woerden 28-06-2010 www.elektor.nl/rfidcursus

DRADENZOEKER

Basis opleiding Altium Designer Apeldoorn en Markelo

15-09-2010

www.elektor.nl/altiumdesigner

OF LIEVER EEN ECHTE VAKMAN?

Workshop PIC’s grafisch programmeren, deel 2 Woerden 11-11-2010 www.elektor.nl/picworkshop2

Meer info op

elektor

7/8-2010

Wijzigingen voorbehouden

www.elektor.nl/events

voor de professionele elektronica ontwikkelaar Plaats uw personeelsadvertentie in Elektor. Bel vandaag nog met Frank van de Raadt of Lysbeth Prickaerts: +31 (0)46 4389 444. Of stuur een e-mail naar [email protected]

69

Vleermuis VCC S1

R3 10k R9

BC547B

1

3 2

1

R8

C14 1u 10V

BC547B

1

IC1.B

12 CT≥5 11 C6 CTRDIV10/ 9 DEC 9 8 10n 6 7 R10 IC2 5 6 14 1 5 & + 4 10 4 13 7 3 4 4017N 2 2 1 P1 15 3 CT=0 0

C9 100u 10V

IC3

200k

1N4148

BC560

BT1 6V

8

C10

6 3

7

TBA820M

5

8

2 4

C11

4k7

47u 10V

11

13

1

6

8

IC1.E 1

D2

C4

IC1

100n

7

10

12

R11

2x 1N4148

R12

J175

R13

IC1 = 4584N

Guy Boniface en Jean Rowenczyn (F) Dit is weer eens een andere manier om op mooie dagen naar vleermuizen te luisteren. Plaats de ultrasone ontvanger (gevoed door 4 AA-batterijen) op een vensterbank, waarbij u het apparaat bij voorkeur op een straatlantaarn of bomen richt. Rol vanaf de ontvanger enkele meters snoer uit voor de luidspreker die u in huis plaatst. Wacht tot het avond wordt en er vleermuizen zijn, dan hoort u via de luidspreker ratelende geluiden. Houd

220n

T5

D3

IC1.F 1

C12

100u 10V

BC550 14

LS1

C8

T4

IC1.D 1

R15

470R

9

IC1.C

VCC

10k

5

VCC

10k

MA40-R

C13 100u 10V

1n 1

1R

47n

IC1.A

100k

T1

US1

D1

1M

1M

T2

C2

220u 10V 16

10n

T3

R4

C7

56R

100n

C3

R1

R14

C5

100k

R7 100k

10u 10V

R6 820R

R5 10k

R2 10k

C1

er wel rekening mee dat vleermuizen onder bepaalde atmosferische omstandigheden (regen, sterke wind...) niet uitvliegen. De ontvanger ontvangt het ultrasoon geluid dat versterkt wordt door T1, T2 en T3 en vervolgens beland in IC1 die als drempeldetector is ingezet. Het analoge signaal wordt in digitale impulsen omgezet die naar IC2 worden gestuurd, waar het signaal door 10 wordt gedeeld om het hoorbaar te maken voor het menselijk oor. De versterking van de verster-

090637 - 11

ker IC3 wordt automatisch geregeld door transistoren T4 en T5, afhankelijk van de versterking van het signaal van T3, dat gefilterd wordt door R7 en C14. De impedantie tussen pen 2 van IC3 en massa bepaalt de versterking van de versterker. De hier gebruikte 40 kHz ultrasone ontvanger (MA40-R of SQ40-R) is te verkrijgen bij Conrad (182281-89) of Farnell (213226). (090637)

Knipperlichten voor modelvliegtuigen Jean-Louis Roche (F) Op een vliegtuig vinden we twee soorten verlichting: rode of witte knipperlichten, ‘anti-collision’-lichten geheten, en vaste verlichting, ‘positieverlichting’, rood aan het uiteinde van de linkervleugel, groen aan het uiteinde van de rechtervleugel en wit aan de staart, zodat een waarnemer de vliegrichting kan bepalen. Behalve de twee vaste lichten kan ieder vleu70

geluiteinde witte flitslichten hebben (strobe lights). Onze simulator doet de echte positieverlichting een klein beetje geweld aan, wij laten de lichten namelijk knipperen door met een kleine truc een flitslicht na te bootsen. Als tijdbasis treffen we de oude vertrouwde NE555 aan, in SMD-uitvoering. Deze is gekoppeld aan een decimale deler/teller met tien uit-

gangen, de 4017, ook in SMD-uitvoering. Normaal gebruiken we de uitgangen onafhankelijk van elkaar. In deze schakeling voegen we twee uitgangen samen tot één uitgang: Q0 en Q2 (linksvoor, rode LED), Q1 en Q3 (linksachter, rode LED), Q5 en Q7 (rechtsvoor, groene LED), Q6 en Q8 (rechtsachter, groene LED). Om kortsluiting tussen de uitgangen te voorkomen, is in serie met iedere uitgang een diode opge7/8-2010

elektor

nomen. Zodoende verandert elke LED in een soort ‘super knipperlicht’ dat dezelfde impressie geeft als een flitslicht. Uitgang Q4 voorziet de staart van het vliegtuig (witte LED) of van de helikopter (rode LED) van een eenvoudige knipperverlichting zonder flitseffect. Uitgang Q9 wordt als reset gebruikt. Er brandt slechts één LED tegelijk. Hiermee blijft het verbruik binnen de perken zodat het vliegbereik niet aangetast wordt. De weerstand van 150 Ω begrenst de stroom door de LED’s. De schakeling kan gevoed worden met de spanning van een niet gebruikte uitgang van de decoder uit het schaalmodel (4,5 V). Eventueel kan er nog een kleine schakelaar geplaatst worden, maar een vliegtuig of helikopter is eigenlijk verplicht om altijd verlichting te voeren...

S1

+5V

200k

R1 16

200k

R2

8

R DIS

IC2 OUT

2

TR NE555 6 THR CV 5

C1

1

3

220n

D3

D9

D2 D4

D10

D7 D11 D1 D5

D12

D6 D8

D13

8x 1N4148

R3 150R

4 7

3 0 2 CTRDIV10/ 1 DEC 4 2 7 3 IC1 10 4 14 1 5 & + 5 6 13 6 7 9 8 4017 11 9 15 12 CT=0 CTq5 8

(090965)

Weblink

090965 - 11

[1] www.elektor.nl/090965

Strokenrasterprint als verwarmingsplaat Klaus Bertholdt (D)

eer ste gaten van de banen gesoldeerd. Een strokenrasterbaan van 15 cm lengte heef t bij 20 °C een weerstand van 70 mΩ. Als bij 12 V door de 36 achter elkaar geschakelde banen een stroom van 4 A loopt, levert dit een totale weerstand van 3 Ω op en een strookweerstand van ±83 mΩ. De kopertemperatuur is daarbij aanvankelijk gemiddeld ongeveer 65 °C.

soldeerverbindingen

12 V

Een normaal verkrijgbare strokenrasterprint van 60 mm x 100 mm kan heel eenvoudig gebruik t worden als kleine plaatverwarming op 12 V, waarbij de stroom ±4 A is. Er wordt dan krap 50 W in warmte omgezet. Hiervoor hoeft men alleen maar de afzonderlijke banen achter elkaar te schakelen. Als stroombron is bijvoorbeeld een autoaccu of een laadapparaat voor een autoaccu geschikt. De temperatuur aan het oppervlak van de epox yharsplaat stijgt daarbij tot ongeveer 100 °C. De strokenrasterprint kan men het beste als volgt in een 12-V-plaatverwarming veranderen: Allereerst verbindt men alle banen aan het begin en aan het einde van de stroken. Ver-

080988-11

volgens freest men met een minidoorslijpschijf de soldeerplaatsen zo weg, dat alle banen in serie geschakeld zijn. De aansluitingen worden zoals in de figuur getoond aan de einden van de serieschakeling aan de beide

De koperstroken van de strokenrasterprint kan men ook voor iets anders dan verwarmen gebruiken. Een andere mogelijkheid kan bijvoorbeeld een heel precies ingedeelde spanningsdeler zijn. (080988)

Wateralarm Roland Heimann (D) De vloeistofindicator type LM1830 van National Semiconductor is weliswaar een gespecialiseerd IC voor een toepassing als deze, maar het heeft het nadeel een betrekkelijk hoge voedingsspanning en een dito hoog stroomverbruik te hebben. Bovendien moet het eerst elektor 7/8-2010

aangeschaft worden, wat bij kleine aantallen ook niet goedkoop is. Het hier geïntroduceerde alternatief maakt gebruik van het goedkope standaard-CMOSIC 74HC14, dat al functioneert vanaf 3 V en in rust (bewakingsmodus) minder dan 1 µA ver-

bruikt, waardoor batterijgebruik probleemloos mogelijk is. De 74HC14 is een inverter met hysteresis. Zoals in onderstaande figuur te zien is, krijgt men door het bedraden met een condensator (C1) en een terugkoppelweerstand (R1) een eenvoudige blokspanningsoscillator. 71

In de wateralarmschakeling bestaat de terugkoppelweerstand uit R1 en de watersensor. R1 verhindert ook dat de ingang en de uitgang van de inverter kunnen worden kortgesloten. De extra weerstand R2 definieert het ingangsniveau van de inverter als de sensor niet in het water zit. Een open (zwevende) ingang veroorzaak t namelijk een hoger stroomverbruik. De stuurschakeling voor de piëzo-zoemer BZ1 bestaat uit IC1.B tot IC1.F. Condensator C2 verhindert dat in rust (bewakingsmodus) een gelijkstroom loopt, ook dit vermindert het stroomverbruik. In plaats van de watersensor kan ook een toets (microschakelaar) worden ingebouwd om het alarm te laten afgaan.

IC1.A 13

1

11

1

IC1.D 10

2 BZ1

R1

10M

S1

10k

R2

IC1.B 12

IC1.C 9

1

IC1.F

C2

6

1

5

IC1.E

1...2u2 8

4

3

1

IC1 = 74HC14

C1 100n

1

1

VCC

R1

14

IC1

C3 1

IC1 7

100n

1

2

C1

091099 - 11

(091099)

3-pens ventilator aan 4-pens header R1 met een zenerdiode ‘omlaag getrokken’. Het PWM-signaal wordt +FAN door de RC-combinatie R2/C1 geïntegreerd en door een opamp verD1 adj. R3 sterkt. Hiervoor zijn bijna alle typen 7V2 C1 C3 C2 geschikt, als ze maar op 12 V kunnen R1 100n 47u 1u werken. De opamp regelt op zijn 16V 25V IC2 beurt een spanningsstabilisator die R2 7 3 genoeg stroom kan leveren voor de 47k 1 741 meest veeleisende ventilatoren. 2 P1 P1 dient voor de instelling van het 4 laagste toerental (bij een koude R4 * 47k CPU). Doordat C1 aan +12 V ligt, 10k staat de volle 12 V bij het inschakelen even op de ventilator, waardoor deze zeker goed op gang komt. De 080306 - 11 gevoeligheid van de regeling kan door andere waarden voor R4 aanop de vierde pen aan de ingang de 12-V-voe- gepast worden. Overigens passen de floppydingslijn op de driepolige uitgang aansturen. disk voedingsstekers van oude PC-voedingen Het PWM-signaal komt uit een open-collector- op de vierpolige header van het moederbord uitgang waar maximaal 5,5 V op mag staan. als er een klein stukje wordt afgevijld. Daarom is in de schakeling pullup-weerstand (080306) IC1 LM317T

22k

Moderne pc-moederborden hebben +12V vierpolige stekers voor ventilatoren – in ieder geval voor de CPU. Bij de oudere driepolige stekers wordt de voedingsspanning gevarieerd om het toerental van de ventilator te regelen. De vierde pen van de nieuwe steker daarentegen voert een PWMPWM besturingssignaal. Hoewel de driepolige connectors van de oudere ventilatoren op de vierpolige headers passen, lopen deze ventilatoren dan op volle snelheid op de vaste 12 V – wat een overeenkomstige herrie maakt. De schakeling die hier wordt besproken, biedt hulp. De auteur wilde bij de upgrade van zijn pc met nieuwe hardware zijn prima functionerende CPU-koeler met koperen lamellen niet kwijt. Dus bedacht hij een elektronische oplossing. De functie is duidelijk: De elektronica moet met behulp van het PWM-signaal

4k7

Joachim Berg (D)

GSM-zendverklikker Jonathan Hare (GB) Deze eenvoudige en goedkope schakeling toont aan, dat mobiele telefoons voldoende HF-energie (radiogolven) genereren om een LED te laten oplichten. Sluit een hele golflengte lusantenne (een ‘Quad’) aan op een germaniumdiode en een 72

superheldere LED. De golflengte is 30 cm, dus het vierkant heeft een grootte van 7,5 cm per kant. De lus kan gemaakt worden van koperdraad, dun plaatmetaal of een printspoor op een pcb. Een germaniumdiode is het beste, want de LED heeft waarschijnlijk ook een grote eigen capaciteit bij de zeer hoge frequenties die de telefoon genereert

(800/900 MHz of 1800 MHz). De LED zal werken op gelijkspanningsachtige pulsen van de germanium diode (die een kleine capaciteit en een lage drempelspanning heeft). Zoek in de rommelkist (of die van opa) naar fossielen als de OA91, OA95, OA79 of AA119. Het kan ook met simpele siliciumdiodes als de 1N914 of de 1N4148, maar dat zal minder goed wer7/8-2010

elektor

ken. Ook Schottky-diodes als de BAT85 zijn te proberen, maar uiteindelijk blijkt toch dat goede oude germanium het beste. Zet het mobieltje dicht bij de lus en kies een

nummer (gebruik een gratis nummer) of stuur een SMS. De radiogolven zullen een spanning in de lus induceren die groot genoeg is om de LED te laten oplichten. De LED zal opflitsen wanneer er een pakket digitale data wordt verzonden door de zender van de mobiele telefoon. Afhankelijk van het type telefoon kan het nodig zijn om hem in te stellen op ‘GSM 900/1800’ en niet op ‘3G-netwerk’ in het instellingenmenu. De schakeling kan ook aantonen dat een mobiele telefoon wel uitzendt voordat hij een ringtone laat horen. Met tussenpozen zal hij zijn aanwezigheid rapporteren aan het netwerk (waarbij gebruik gemaakt kan worden van verschillende vermogensniveaus). Andere experimenten met deze schakeling zijn te vinden op de website van de auteur [1].

* D1

OA91

7.5cm 3 inch

100392 - 11

[1] www.creative-science.org.uk/ mobile_LED.html

(100392)

nog meer schakelingen ...

... www.elektor.nl Advertentie

POWERSUPPLIES Reliable-Power

2 5 - 5 0 0 W

Eco Transformer Transformer for energy saving electronic devices

High efficiency

OPEN & ENCLOSED FRAME - MEDICAL - DIN RAIL

SINGLE, TRIPLE & QUAD OUTPUT

Reference design of all major IC manufacturers Universal input voltage: 85-265 VAC Guaranteed in stock Samples free of charge 4kV isolation voltage

HUIJZER T 072 - 561 14 46 [email protected]

elektor 7/8-2010

COMPONENTS F 072 - 562 40 44 WWW.HUIJZER.COM

EMC COMPONENTS INDUCTORS TRANSFORMERS RF COMPONENTS CIRCUIT PROTECTION CONNECTORS POWER ELEMENTS SWITCHES A S S E M B LY T E C H N I Q U E

www.we-online.com

73

Dynamiekbegrenzer Ton Giesberts (Elektor-lab) Deze schakeling is een bewerking van de Audio-limiter uit de HG van 2002. Het idee hierbij was het beperken van de (te grote) dynamiek van het geluid bij bijv. een tv of DVD-speler. De originele schakeling ging uit van verzwakking van een te groot bronsignaal. Bij dit ontwerp draaien we de zaak om en worden juist zachte passages versterkt. Om het klassieke ‘ademen’ van compressors te beperken, is het regelbereik beperkt tot slechts 24 dB. Door de versterking in discrete (onhoorbare) stappen te regelen, is er ook geen niet-lineariteit en dus geen vervorming. De schakeling kan met de in het schema aangegeven dimensionering in 15 stapjes van 1,6 dB (16 niveaus) de versterking vergroten (dus van 0 tot 24 dB). De spanningsdeler in de oorspronkelijke schakeling is nu vervangen door het schakelen van de tegenkoppeling van twee niet-inverterende versterkers. Dat reduceert het aantal weerstanden en er kunnen kleinere multiplexers worden toegepast, in dit geval twee maal een halve 4052 per kanaal (de 4052 is een dual analoge 1-uit4 multiplexer/demultiplexer). De hele aansturing is hetzelfde gebleven. Ondanks de twee trappen per kanaal zijn er minder weerstanden nodig zijn dan in de originele schakeling. Om de hele versterking in gelijkmatige stappen te kunnen regelen zijn de stappen per versterker (IC1A/IC3 en IC1B/IC4) niet gelijk. De versterking van de eerste trap schakelt in kleine stappen (0/1,6/3,2/4,8 dB), de tweede trap in grote stappen (0/6,4/12,8/19,2 dB). De totale versterking is dan regelbaar in 16 gelijke stappen van 0 tot 24 dB. De individuele weerstanden zijn nu gemakkelijk uit te rekenen: 10k/(10A/20 - 1), waarbij A de gewenste versterking is en 10 k de waarde van R5 (R10/ R14/R18). Op deze manier kunnen ook andere regelbereiken worden gerealiseerd (zie tabel). Denk er wel aan dat grotere stappen dan 1,6 dB hoorbaar kunnen worden. De regeling bestaat voor het grootste deel uit eenvoudige discrete logica. De mutiplexers worden door up/down-counter IC8 aangestuurd. Om het signaalniveau aan de uitgang te bepalen, worden venstercomparators gebruikt. Die worden per kanaal gevormd door twee comparators van een LM339 (quadcomparator). Voor beide kanalen kan gebruik gemaakt worden van dezelfde referentie P1, ongeveer 1 V. Een andere referentiewaarde kan door aanpassen van de waarde van P1 (zo geeft 10 kΩ ongeveer 1,7 V). Het piekniveau 74

Tabel. Andere regelbereiken (R5 = R10 = R14 = R18 = 10 k) 15 dB

20 dB

theoretisch

E24

E96

theoretisch

E24

E96

R2,R7

24,24 k

24 k

24k3

17,10 k

18 k

16k9

R3,R8

38,62 k

39 k

38k3

27,83 k

27 k

28k0

R4,R9

81,95 k

82 k

82k5

60,27 k

62 k

60k4

R11,R15

3,354 k

3k3

3k32

1,883 k

1k8

1k87

R12,R16

6,614 k

6k8

6k65

4,142 k

4k3

4k12

R13,R17

17,10 k

18 k

16k9

11,80 k

12

11k8

+ 10 +9 +8 +7 +6 +5 +4 +3

d B r A

+2 +1 +0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -30

-28

-26

-24

-22

-20

-18

-16

-14

-12

dB r

-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 + 0 + 1 + 2 + 3

+5

090944 - 12

7/8-2010

elektor

K1 3

16 VDD

IC4 X

R4 49k9 R7 13k7

3

4052

Y

VSS

R9 49k9

R10 10k

12 X0 14 X1 15 X2 11 X3

+19.2dB +12.8dB +6.4dB

1 Y0 5 Y1 2 Y2 4 Y3

+19.2dB +12.8dB +6.4dB

+12V

R11 1k24

+12V C3

R12 2k94 R13 9k09

C4

R18 10k

CO

IC8

C18

K5

6 Q1 11 Q2 14 Q3 2 Q4

4516

GND

A0 A1 A2 A3

4 P1 12 P2 13 P3 3 P4

IC7B

IC7D

6 5 11

&

&

IC6A 13 12

7 6

Q Q

1 Cext 3 RST 4 TRIG+ 5 TRIG-

C9

4 2

10n

IC5B

+8V

+8V

R28 1M

C12 220n R29

10

&

IC7C

Rext/Cext

IC6B

9 8

9 C11

10

Q Q

14

15 Cext 13 RST 12 TRIG+ 11 TRIG-

C10

IC5A

R23

5

-12V

elektor 7/8-2010

R30 270R D1 8V2 1W3

C13

D2 8V2 1W3 R31 270R

C14

220u 25V

220u 25V

-8V

P1 5K

+8V 13

IC5D

R24

10 3

8 14

IC5C

2u2

IC5 12

C15 16

C16 14

C17

100n 8

100n 7

100n

IC6

IC7

9

090944 - 11

-8V

van het uitgangssignaal is dan bepalend voor de regeling. Zolang het uitgangssignaal lager is dan de referentiewaarde, is oscillator IC7C vrijgegeven door monostabiele multivibrator IC6b. IC8 telt nu langzaam omlaag (pen 10 van IC6 is laag) totdat de laagste stand wordt bereikt. De teller wordt dan via IC7B geblokkeerd en de versterking is maximaal (X0 van IC3 en IC4 is dan met massa verbonden). Op het moment dat de venstercomparators pulsen geven, wordt IC6b getriggerd. Zolang dit het geval is, blijven de uitgangen van IC6b actief (een 4538 is retriggerable) en is oscillator IC7C geblokkeerd. IC6A wordt nu door de comparators getriggerd. Door de positieve triggeringang met de Q-uitgang te verbinden is IC6A niet-retriggerable. De puls van IC6a ((pen 7) vormt nu de klok voor de teller. Door de puls 1 ms te maken, wordt voorkomen dat de multiplexers bij hogere frequenties niet een paar stappen te veel maken. Vindt men de recovery-tijd te lang, dan kan deze korter worden gemaakt door R26 kleiner te maken. De tijd van IC6B zorgt er voor dat de scha-

100n

6 11

470n

+8V

+12V

7 1

R27

8

+8V A0 A1 A2 A3 -8V

100n

15 1 5 10 9

1 2 4

2

R22

R25

1M

7

CLK PSE CI U/D RST

&

1M

16 VDD

3

Rext/Cext

270k

R26

IC7A

R21

+8V

100k

10k

+8V

4

+8V

IC1 = TL082CN IC2 = TL082CN IC5 = LM339 IC6 = 4538 IC7 = 4093

R6

C8

K4

R20 100R

7

IC2B

5

3k3

IC2A

3

C6

-12V

3k3

K2

-8V

1

IC2

4

220u 100n 25V

-12V

6 2

-8V

100n 8

IC1

R15 1k24 R16 2k94

C7

C5

220u 100n 8 25V

0

R17 9k09

VSS

R8 22k6

R14 10k

A2 A3

8

+4.8dB +3.2dB +1.6dB

13

INH

1 Y0 5 Y1 2 Y2 4 Y3

100n

R3 22k6

VEE

+4.8dB +3.2dB +1.6dB

8

INH 6

7

VEE

Y

12 X0 14 X1 15 X2 11 X3

6

4052

3

10 A 9 B

C2 R2 13k7

7

X

A0 A1

K3

R19 100R

7

IC1B

6

16 VDD

10 A 9 B

IC3 13

5

+8V

R5 10k

C1 100n

1

IC1A

2

18k

R1

18k

10k

+8V

-8V

keling niet meteen het geluid begint te versterken (maar pas een halve seconde later), dat geeft een rustiger regelgedrag van de schakeling.

met 5 mA worden gereduceerd door R30 en R31 te verhogen naar 470 Ω. De vervorming is zeer laag, bij 500 mV in/500 mV uit slechts 0,001% bij 1 kHz.

Als minimale versterking is dus 1 maal gekozen. Signalen die groter zijn dan de ingestelde referentie worden onveranderd doorgegeven. Doordat de zachtere passages in het geluid worden versterkt, kan men het volume van de audio-installatie op de sterkste geluiden instellen. Elders in deze HG is een indicatie voor deze limiter te vinden, die het optimaal instellen van P1 vergemakkelijkt.

De meetcurve toont het gedrag van de schakeling. Horizontaal is het ingangssignaal en verticaal het uitgangssignaal uitgezet. 0 dB is hier gelijk aan de referentie. De 24 stappen waarin de versterking wordt teruggeregeld als het ingangssignaal toeneemt, zijn hier goed te zien.

De voeding voor de logica is een symmetrische 8 V. Deze wordt door twee weerstanden en twee zeners uit de symmetrische 12V-voeding voor de opamps gehaald. In het schema zijn deze al gedimensioneerd voor het extra stroomverbruik voor de externe indicator (aan te sluiten op K5). Het stroomverbruik is ongeveer 20 mA. Gebruikt men de indicator niet, dan kan het stroomverbruik

Voor de schakeling is een print ontworpen waarvan de layout - evenals de bijbehorende onderdelenlijst - kan worden gedownload van de Elektor-website. (090944)

Weblink: www.elektor.nl/090944

75

Zender en ontvanger voor draadloos alarm Christian Tavernier (F)

voor de ‘huis-code’ terwijl met de data van D7 t/m D9 de code van de zender, van 0 tot 7, wordt bepaald. Comparator IC2 meet de status van de batterij die via lijn D6 wordt doorgegeven. De sensor is een normaal gesloten uitvoering die verbonden is aan ingangen E1 en E2. Als er geen alarm is en de batterij is niet leeg, dan is de uitgang van IC3.A laag, waardoor de uitgang van IC3.B hoog is. Dit verhindert via ingang TE de werking van encoder IC1 terwijl tegelijkertijd ook T2 geblokkeerd wordt, zodat de HF-module geen voeding krijgt. De zender verkeert nu in de ruststand, wat gepaard gaat met een zeer laag stroomverbruik.

Hier volgen twee schakelingen waarmee we maximaal acht sensoren aan een bestaand alarmsysteem kunnen toevoegen zonder één enkele draad te trekken. Iedere zender heeft een unieke code die in het geval van een alarm aan de centrale kenbaar wordt gemaakt. Ook wordt de status van de accu gecontroleerd. De overdracht tussen de zenders en de centrale is gecodeerd en vindt plaats in één van de twee standaard frequentiebanden in Europa: 433,92 MHz of 868 MHz. Het schema van de zender (figuur 1) bevat geen enkele radiozender, omdat hij compatibel is met elke HF-radiomodule met digitale ingang.

volgens wordt IC1 via TE in werking gezet en wordt T2 aangestuurd door T1. De HF-module krijgt nu voeding en verzendt de informatie van IC1. Deze status blijft gehandhaafd zolang het alarm niet uitgezet of de batterij niet vervangen wordt. De module zendt dus steeds tijdens een korte periode uit en keert daarna weer terug in zijn ruststand. Hierdoor wordt aan de ene kant de levensduur van de batterij niet aangetast, terwijl aan de andere kant conflicten die zouden kunnen ontstaan als andere zenders op hetzelfde moment actief worden, geminimaliseerd worden. Weerstand R14 en zenerdiode D5 moeten gekozen worden gekozen op basis van de eigenschappen van de toegepaste HF-module (normaliter 5 V bij enkele tientallen mA). IC2 dient omwille van de lage ruststroom beslist een TLC271 te zijn. De ingangen van de adresdecoder zijn tristate-ingangen. Iedere ingang kan dus verbonden worden met massa of de voeding, maar mag ook blijven zweven. Het is wel van

In het geval van een alarm, dat wil zeggen indien de sensor opent of de batterij raakt leeg, wordt de uitgang van IC3.A hoog, waardoor multivibrator IC3.B bloksignalen genereert met een bepaalde puls-pauze-verhouding als gevolg van het grote verschil in waarde van de weerstanden R9 en R10. Ver-

Het hart van de schakeling is een digitale encoder-chip (IC1). Via pen DOUT wordt een frame verstuurd met daarin een adres, afkomstig van ingang A1 t/m A5 en data die de status van ingang D6 t/m D9 vertegenwoordigt. De adressen worden hier gebruikt

1 +V HF TX Module

+9V

S4

R3

2

19

1

ON

20

1M

470k

R5

3

18

4

17

5

16 R6

6

15

7

14

4M7

8

13 11

7 8

3

D7

12 13

IC3.D &

2

1

3 4

2

5 6

3

7 8

4

9 10

5

A1

VDD DOUT

A2

RTC

13

IC1 A3

CTC

A4

RS

A5

HF TX Module 15

12 11

A7/D7

11

6 14

A6/D6 TE

TLC271

A8/D8

VSS

A9/D9

47k C1 R2 5n1 100k

S2

9 10

S3

8

GND HF TX Module 2N2907A

+9V

T2

D1

S5

2

10k

R10

14

IC3

IC3.A &

3

5 6

7

D2

&

4

C5 4u7 25V

2x 1N4148

R13

IC3.B

8

470k

100u 25V

D4

*

22k

1

R7

C4

R9

220k

E1

R8

D3

2M2

2x 1N4148

R14

R12 100k

E2

76

R1

S1

7

MC145026

4

R4 820k

D6

6

IC2

2

10 9

12

16

1

9

IC3 = 4093

IC3.C &

10

T1

R11 47k

C3

BC548

10n

D5

*

C2 47u 25V

081172 - 11

7/8-2010

elektor

2 +5V

IC3

+5V HF RX Module

HF RX Module

4

17

5

16

6

15

7

14

8

13

10 9

12 11

1

2 3

2

4 5

3

6 7

4

8 9

5

10

VDD

A1 A2

3

IC1 A3

15

D6 D7

A4

D8 D9

6

47k

14

7

13

1

12

2 6

A5

7

R1 C1

C1

11

VT

VSS

R2/C2

C6

C5

10u 25V

220n

220u 25V

VDD

R10

10 R2

8

22n

4 5

LD1

LT a A

IC4

b

B

c

C

d

D

4511

MC145027

R1

C4

16

9

DIN

47k

3

18

1

220k

1 2

19

16

ON

S1 20

+12V

7805

BI

e f g

13 12 11 10 9 15 14

R3

220R

a

R4

220R

b

R5

220R

c

R6

220R

d

R7

220R

e

R8

220R

f

R9

220R

g

CC

LE VSS 8

C2 100n

GND HF RX Module

+5V

+12V

D5 R12

1N4148

D6 T1

6 5 3

D

S

IC2.A C

8 1

9

14

IC2

2

S2

7

R 4

RESET

C3 100n

100k

R11

11

D

S

IC2.B C

BC548

13

D2

12

De ontvanger (figuur 2) bevat geen HFontvanger; u moet zelf een geschikt type kiezen. Het digitale signaal uit de uitgang van de HFontvanger wordt toegevoerd aan de ingang van decoder IC1. Als er sprake is van gelijke adressen, is de data van D6 t/m D9 terug te vinden op de gelijknamige uitgangen van IC1. Bovendien wordt het VT-signaal hoog wanneer er een geldig frame is ontvangen. De drie databits die het nummer van de zender vormen, worden gedecodeerd door IC4, een BCD naar 7-segments-decoder. Als het signaal op ingang Bl hoog is, toont display LD1 het nummer van de zender die het alarm elektor 7/8-2010

1N4148 R13

RE1

12V T2

22k

BC548

R D3

10

3x 1N4148

IC2 = 4013

belang om op alle zendmodulen en op de ontvanger dezelfde codering toe te passen. De data-ingangen D7 t/m D9 zijn digitaal en voor elke zender moeten we een specifieke code kiezen.

BZ1

100R

D1

in werking heeft gezet. Signaal Bl is afkomstig van een D-flipflop (IC2.B). Deze wordt getriggerd via uitgang VT van IC1 en onthoudt de status van het alarm. Bij inschakelen van de voedingsspanning wordt de flipflop automatisch gereset via C3 en R11, maar dit kan ook handmatig met drukknop S2 gedaan worden. Als er sprake is van een alarm, stuurt de flipflop ook relais RE1 aan via T2. Is de batterij van de zender leeg, dan wordt uitgang D6 van IC1 hoog. Dit stelt de zoemer en LED D5 in werking. Via de ontvanger komen we te weten of het hier een normaal alarm betreft, (RE1 aangetrokken, zoemer is stil en de LED licht niet op) of een alarm vanwege een lege batterij (RE1 aangetrokken, zoemer is in werking en de LED licht op). In beide gevallen wordt het nummer van de betrokken zender op het display getoond. Indien er sprake is van een alarm van meer-

D4

081172 - 12

dere zenders, verschijnen na elkaar de nummers van de betreffende modulen op het display, maar het aflezen hiervan kan moeilijk worden als er meer dan twee zenders gelijktijdig werken. De voeding is gestabiliseerd op 5 V, met uitzondering van de voeding voor het relais. We kunnen natuurlijk een netadapter gebruiken, maar het is veiliger de voeding van de alarmcentrale te betrekken omdat deze tegen stroomuitval beschermd wordt met een accu. Denk er aan om A1 t/m A5 aan de ontvangerkant hetzelfde in te stellen als aan de zenderkant. Kies voor de zoemer een model met geïntegreerde elektronica. De uitgang van het relais wordt verbonden met één van de ingangen van het betreffende alarmsysteem. (081172)

77

MicroMini thermometer Vladimir Mitrovic (HR)

1. Als de temperatuur (in graden Celsius) negatief is, wordt het ‘–’ teken weergegeven met een reeks R-G-R-G zonder tussenpozen (de afwisseling van rood en groen is duidelijk zichtbaar); 2. 0°C wordt weergegeven als een 1 s lange reeks van kort rood en groen knipperen (rood en groen licht smelten dan samen); 3. Een communicatiefout wordt weergegeven met rood licht gedurende 1 s. Zoals aangegeven in het schema kunnen twee verschillende typen tweekleuren-LED’s gebruikt worden: met drie aansluitingen (met gemeenschappelijke kathode) of met twee aansluitingen (met een rode en een groene LED antiparallel geschakeld). Het programma voor de ATtiny is in beide gevallen hetzelfde. Omdat het grootste deel van het vermogen gebruikt wordt door de LED’s, moet een geschikte waarde voor R2 van geval tot geval bepaald worden. Een weerstand van 100 Ω levert een stroom van 8 mA door de LED op. Tijdens het weergeven van de temperatuur werken de LED’s met een duty-cycle van 25%, door de pauze van 1 s tussen de display-reeksen komt de gemiddelde LED-stroom in totaal neer op ruwweg 1,5 mA. Dat kan flink verminderd worden als we twee aparte low-currentLED’s gebruiken als display. Maar zelfs met 20mA LED’s kan de schakeling behoorlijk lang werken op een kleine 3 V lithiumcel. Hoewel deze thermometer in theorie temperaturen tussen –55 °C en +125 °C kan meten, lijkt het in de praktijk verstandig om ons te beper78

DS18S20

+3V

C1 100n

R1 10k

IC1

8

3 2 1

DS18S20

7 JP2 JP1

PB2

D1 RST

1

IC2 6 5

PB1

PB3

ATtiny13A PB0

PB4

D1

2 3

R2 R2

4

100R

100R

De thermometer die we hier presenteren is niet alleen ‘micro’ omdat hij is opgebouwd rond een ATtiny13 microcontroller, maar ook ‘minimaal’ omdat hij heel compact gebouwd kan worden als gebruik gemaakt wordt van SMD’s. De temperatuur wordt gemeten door een high-precision 1-Wire digitale thermometer van Maxim, het type DS18S20. Het programma in de ATtiny13A start een temperatuurmeting, wacht totdat de conversie is afgerond, leest het resultaat en geeft dat weer. De temperatuur kan afgelezen worden door de rode en groene lichtpulsen van een tweekleuren-LED te tellen. Als de temperatuur bijvoorbeeld 23°C is, levert dat 2 rode en 3 groene pulsen op. De flitsen zijn gemakkelijk af te lezen doordat ze ongeveer 135 ms duren en worden afgewisseld met pauzes van 400 ms. Hetzelfde paar LED’s wordt ook gebruikt om andere gebeurtenissen weer te geven:

090634 - 11

Do Config Clockdiv = 8 1wreset 1wwrite &HCC 1wwrite &H44 Config Clockdiv = 64 Counter0 = 109 Gosub Wait Config Clockdiv = 8 Gosub Read_t Config Clockdiv = 64 Gosub Disp_t Portb.1 = 1 Counter0 = 255 Gosub Wait If Pinb.1 = 0 Then Exit Do Portb.1 = 0 Loop

‘Set clock=1.2MHz ‘Start 1-Wire communication ‘Skip ROM ‘Convert T ‘Set clock=150kHz ‘Wait 1s ‘Set clock=1.2MHz ‘Read T ‘Set clock=150kHz ‘Display T ‘Prepare to read JP2 (Powerdown) ‘Wait 7ms ‘JP2 closed? Exit&Powerdown!

Portb.0 = 0 Portb.1 = 0 Powerdown End

ken tot het bereik van –15 °C tot +50 °C. De DS1820 kan op enige afstand van de rest van de schakeling gemonteerd worden; er is getest met een 3 m lange verbindingskabel en dat werkte prima. Als de sensor goed geïsoleerd wordt, kan ook de temperatuur van water of andere niet-agressieve vloeistoffen gemeten worden. Als JP1 gesloten is, werkt de uitlezing in ‘modulo 5’ modus: elke flits van de rode LED telt dan voor 5, terwijl een groene flits nog steeds voor 1 telt. Dus 4x rood en 3x groen betekent dan een temperatuur van 23°C. Als JP2 gesloten is, gaat de microcontroller in power-down modus zodra de temperatuur één keer is gemeten en weergegeven. Op die

manier is het vermogensverbruik minimaal. Om een nieuwe meting te doen, moet de thermometer worden uitgeschakeld en na 1 à 2 seconden opnieuw worden ingeschakeld. Het programma dat voor dit project is ontwikkeld, heet ‘EE_microcontroller_T.bas’ en is geschreven in BascomAVR. Hieronder is een klein gedeelte van de broncode weergegeven. Het complete programma is een gratis te downloaden [1]. Wie niet beschikt over een ATtiny13A-programmer of BascomAVR kan ook een voorgeprogrammeerd IC bestellen bij Elektor. (090634)

[1] www.elektor.nl/090634

7/8-2010

elektor

ElektorLive! Altium FPGA Developer Seminar

Zaterdag 20 november 2010 ElektorLive! Altium FPGA Developer Seminar Grote stap vooruit . . . . . . . . . . . . . en toch laagdrempelig > > > >

Overstappen van een microcontroller naar een FPGA in een halve dag Embed uw microcontroller in de FPGA Blijf uw ontwikkeling doen in C of C++. VHDL is echt geen must! Gebaseerd op Altium’s Tasking embedded compiler technologie

> Bij deelname aan het seminar kunt u een Nanoboard 3000 aanschaffen voor € 260,00 Inclusief een jaarlicentie van Altium Designer Softdesign omgeving > Onder de deelnemers verloten wij ook nog een Nanoboard 3000 Altium Designer biedt verder: > Een bibliotheek met 100.000 componenten > Een ontwerpproces van idee tot produkt via 3D visualisatie > Eenvoudige en consistente produkt(ie) data generatie > Geïntegreerde datamanagement omgeving > Bi-directionele interface tussen uw FPGA en PCB ontwerpomgeving

Bel vandaag nog naar +31 547 334045 of kijk op www.transfer.nl

NO LIMITS IN EDA KNOWLEDGE

3D-LED-piramide de controller maar 11 uitgangen nodig. Voor de navenant grotere stroom worden de uitgangen van de controller met transistoren gebufferd. De software met de 16 lichteffecten is in Assembler geschreven en kan zoals gebruikelijk gedownload worden van de Elektor-website die bij dit artikel hoort [1], zowel als sourcecode alsook in de vorm van een hex-file. De bestanden met de print-layout zijn daar ook te vinden en er is ook een bestelmogelijkheid voor de kant-en-klare print. Een voorgeprogrammeerde controller kan eveneens besteld worden. Het opbouwen van de print is simpel. Er moeten weliswaar SMD-onderdelen gesoldeerd worden, maar er is veel ruimte. Nog

een opmerking over de LED’s: gebruik exemplaren met een zo groot mogelijke afstraalhoek, zodat de piramide ook goed vanaf de zijkant bekeken kan worden. De auteur heeft

D4

D5

D6

D7

D8

R14

R15

R16

R17

R18

R19

R20

R21 56R

T9

R11

D3

56R

4k7

D2

56R

R12

D1

56R

T10

56R

4k7

56R

T11

R13

56R

Eigenlijk wilde de auteur ‘alleen maar een microcontroller programmeren’. Daaruit kwam echter deze fraaie piramide voort, waarmee we hem alleen maar kunnen feliciteren. Het project bestaat in wezen uit een speciaal gezaagde print, 23 LED’s en een microcontroller. En hoewel het hier gaat om de goedkope ATtiny2313 van Atmel, passen er in het 2 kB-flashgeheugen toch nog 16 verschillende lichteffecten. De 23 LED’s zijn verdeeld in drie groepen: acht LED’s onder, acht in het midden en de resterende zeven bovenin. Daardoor hoeven de LED’s niet afzonderlijk aangestuurd te worden, wat met 20 pennen trouwens ook niet mogelijk zou zijn. Door te multiplexen, heeft

56R

Lothar Göde (D)

4k7

3x BC817-40

R22

R23

R24

R25

R26

R27

R28

R29 56R

D16

56R

D15

56R

D14

56R

D13

56R

D12

56R

D11

56R

D10

56R

D9

D17

D18

D19

D20

D21

D22

D23

R30

R31

R32

R33

R34

R35

R36

+5V

D24

1k VCC D+ DÐ GND

K3

C1 220u 16V

PD0 1

C2

PD1 RESET

PD2

IC1 100n

PB0 JP2

PB1

K4

7 8

JP1

9

1

11

1

56R

56R

56R

56R

1k

20

22u 16V

K1

K2

100n

R10

56R

LL4148 C3

56R

C4

56R

R9

PB2 PD3

PB3

PD4

PB4

PD5

PB5

PD6

PB6

ATTiny2313

S1 XO 4

PB7

3 6 12 13 14 15 16 17 18 19

T8

R8 4k7

T1

R1 4k7

T2

R2 4k7

T3

R3 4k7

T4

R4 4k7

XI 5

2

10

T5

R5 4k7

RESET

T6

R6 4k7

T7

R7 4k7

8x BC817-40

+5V 1

K5

2 3 4 5 6

ISP

80

090940 - 11

7/8-2010

elektor

de oranje LO L296 van Osram gebruikt, die met 160° goed voldoet. Voor het programmeren van de controller is er een zespolige ISP-aansluiting aanwezig. Via fusebits is een interne klokfrequentie van 4 MHz gekozen die door een interne voordeler naar 0,5 MHz wordt teruggebracht. Daar moet bij het zetten van de fuses wel op gelet worden, want anders lopen de lichteffecten te snel, te langzaam of helemaal niet. Als alles goed functioneert, wordt op een stukje koperdraad van 11 cm lengte in het

midden een kort stukje draad van 5,5 cm gesoldeerd (beide 1,5 mm2). Trek eerst de spiraal van de print een stukje uit elkaar, zodat de T-vormige draadconstructie daaronder past. Dan wordt de T-draad op de beide soldeereilandjes gesoldeerd, zoals op de foto te zien is. In plaats van draad kunnen ook dunne messingbuisjes gebruikt worden. Naast de ISP-aansluiting is er ook een USBaansluiting aanwezig die niets anders doet dan voor 5 V zorgen. Een externe adapter van 5 V kan ook prima gebruikt worden. Met

twee jumpers kan men het gedrag van de LED-piramide beïnvloeden. Met JP1 wordt gekozen of de 16 effecten na elkaar of in een toevallige volgorde worden afgespeeld. Met JP2 kan ingesteld worden of er effecten worden getoond of dat simpelweg alle LED’s branden. S1 is een reset-toets die voor eigen software-experimenten handig kan zijn. (090940)

[1] www.elektor.nl/090940

Goedkoop fietsalarm +4V5 R1

R3

C4

1M

schakeling rond de 555 is zeer zuinig en kan worden gevoed uit de batterijen in de alarmgever. Voor het monteren van de tijdschakelaar is nog net genoeg ruimte aanwezig in de behuizing van de alarmgever. Het resultaat is een zeer goedkoop, compact apparaatje, waar alleen een kabeltje uit komt dat naar de reed-sensor aan het voorwiel loopt. EN EEN HERRIE DAT DIT DING MAAKT! Na 1 minuut stopt het lawaai en gaat het alarm weer standby. Het fietsalarm kan op een onopvallende plaats gemonteerd worden, bijv. onder het zadel, in een (grote) koplamp, in de accuruimte enzovoort. Hopelijk schrikt het alarm een mogelijke dief af of worden omstanders hierdoor gewaarschuwd dat er iets niet in de haak is.

10k

De auteur wilde een zeer goedkope eenvoudige alarminstallatie hebben voor diverse toepassingen, o.a. voor zijn elektrisch ondersteunde fiets. Als basis (alarmgever) is een goedkope zogenaamde raam-alarmgever gebruikt, waaraan een tijdschakelaar van circa 1 minuut is toegevoegd. De uitgangpuls van de 555 vervangt in de alarmgever het reed-contact. De 555 wordt getriggerd door een sensor die bij het voorwiel van de fiets is gemonteerd, in combinatie met een magneetje tussen de spaken. Deze sensor met magneet is afkomstig van een goedkope fietscomputer. Op het voorwiel van de fiets zit geen slot, zodat bij verdraaiing hiervan het reed-contact door de magneet kortstondig gesloten wordt. Hierdoor wordt de 555 getriggerd en deze activeert op zijn beurt de alarmgever. De

4

R2

7 C1

S1

100n

8

R 6 THR

100k

Gerard Seuren (NL)

2

1n

SENSOR

IC1 OUT

DIS

3

7555CN TR CV 5

C2

C3

47u 16V

10n

1

100251 - 11

(100251)

Fasekoppeling voor powerline of X10 Christian Tavernier (F) Vooropgesteld dat het elektriciteitsnet niet de bron is van al te sterke storingen, kunnen we stellen dat een netwerk via het stopcontact zeer goed werkt in huishoudens met een enkelfasig elektriciteitsnet. Dit geldt helaas niet voor driefase netwerken. Als de zender en ontvanger niet op dezelfde fase zijn aangesloten, kunnen ze niet communiceren. De fasen zijn dan wel in het transformatorhuisje gekoppeld, maar omdat de hoogfrequente signalen van de powerline-adapter de kWhmeter niet kunnen passeren, is deze koppeling onbereikbaar en dus nutteloos. In zo’n geval moet er dus vóór de kWh-meter (gezien vanuit het thuisnetwerk) een koppeling worden aangebracht. elektor 7/8-2010

Ph1

F1 100mA T

Ph2

Ph3

N

F2

C1 X1 22n 440V

100mA T

C2

F3

22n 440V

100mA T

C3

C4 X1 22n 440V

22n 440V 081170 - 11

Een dergelijke koppeling is zeer eenvoudig. Het schema is beperkt tot 4 condensatoren

die een hoogfrequentverbinding tussen de fasen vormen. De opbouw levert geen moeilijkheden op, maar omwille van de veiligheid moeten de condensatoren beslist X1 modellen zijn, geschikt voor 440 VAC (bijvoorbeeld Farnell 1166428). De zekeringen zijn theoretisch niet noodzakelijk, maar ze geven een extra beveiliging voor het geval dat een condensator stukgaat. De print [1] past in een standaard DIN-rail behuizing. Hierdoor is het mogelijk om de schakeling naadloos te integreren in elk willekeurig, niet al te ouderwets, elektriciteitsnet. De behuizing is een twee modulen brede Boss BE350/605T (Farnell 1171699). De aansluiting op het elektriciteitsnet dient met de nodige voorzichtigheid te gebeuren. 81

Vanzelfsprekend sluiten we eerst de stroom af; de schakeling werkt direct. Het enige probleem dat zich kan voordoen, is een situatie waarin de zender van de powerline set verbonden is met fase 3 van het schema. Con-

densator C3 heeft een fatale invloed op de door de zender opgewekte hoogfrequente signalen. Deze worden namelijk door de condensator kortgesloten. In een dergelijke situatie bestaat de eenvoudigste oplossing uit het

losnemen van de verbinding tussen de koppeling en de nul, waardoor de condensator geen deel meer uitmaakt van de schakeling. (081170)

[1] www.elektor.nl/081170

Digitale Duimwielschakelaar JP1 = uit: READ-input PD4 is actief laag. JP2 = aan: geïnverteerde BCD-code. JP2 = uit: standaard BCD- code. JP3 = aan: hexadecimale waarde (0...F). JP3 = uit: decimale waarde (0...9). JP4 = aan: decimale punt AAN. JP4 = uit: decimale punt UIT.

Duimwielschakelaars zijn duur en moeilijk verkrijgbaar. Hier is een goedkopere, digitale equivalent met geheugenfunctie voor de ingestelde waarde. De schakeling kan geprogrammeerd worden voor verschillende output-formaten, zoals geïnverteerde of nietgeïnverteerde BCD-code, voor het actieve niveau van de READ-pen en voor gebruik van hexadecimale of decimale BCD-waarde. De belangrijkste elementen in de schakeling zijn een ATtiny2313 met ingebouwde RC-oscillator, een 7-segment LED-display (afmetingen en kleur naar keuze) en twee kleine drukknoppen. Alle functionaliteit van de schakeling is gerealiseerd met behulp van de firmware in de microcontroller (gratis te downloaden van [1]). De functies van de vier jumpers zijn als volgt: JP1 = aan: READ-input PD4 is actief hoog.

(090538)

[1] www.elektor.nl/090538

C1 100n 20

K1

VCC 1

2

2

3

3

6

4

7

5

8

6

9

7

11

PB0(AIN0)

PD1(TXD)

PB1(AIN1)

PD2(INT0)

PB2(OC0A)

PD3(INT1)

PB3(OC1A)

PD4(T0)

PB4(OC1B)

PD5(T1)

PB5(MOSI)

PD6(ICP)

PB6(MISO) PB7(USCK)

12

R1

13

R2

14

R3

15

R4

16

R5

17

R6

18

R7

19

IC1 PA0 ATTINY2313 4 PA1 5

1 S1

UP

C2 100n

S2

DWN

JP1

PA2(RESET)

JP2

C3 100n

3

8

7 a CA 6 b 4 c 2 d 1 e 9 f 10 g 5 dp R8

CA

LD1

PD0(RXD)

GND

270R 270R 270R 270R 270R 270R 270R

SA52-11EWA

270R

Per Stegelmann (DK)

Met de drukknoppen kan de ingestelde waarde verhoogd en verlaagd worden. Als de ingestelde waarde in 10 s niet veranderd is, wordt de huidige waarde weggeschreven naar de interne EEPROM van de microcontroller, zodat deze bij het inschakelen van de voedingsspanning kan worden hersteld. De BCDuitgangspennen geven alleen een uitgangssignaal als de READ-lijn (PD4) actief is (de

UP/DOWN-toetsen zijn dan buiten werking). De rest van de tijd werken de druktoetsen normaal en zijn de uitgangslijnen hoogohmig. Daardoor kunnen de datalijnen van meerdere van deze units parallel geschakeld worden tot een 4-bits ‘bus’. Ze kunnen dan één voor één uitgelezen worden met behulp van een 1-uit16 adresdecoder. Zo kunnen tot 16 duimwielschakelaars uitgelezen worden via één 8-bits I/O-poort. Als de in de EEPROM opgeslagen waarde groter is dan het toegestane maximum, wordt de teller op nul gezet. Dit voorkomt problemen bij omschakelen tussen hexadecimale en decimale mode.

JP3

JP4

10 1 READ

1

1

BCD OUTPUT MODE

MAX VALUE

1 DOT ENABLE

090538 - 11

Bescherming tegen diepontlading voor 12-V-accu’s Jürgen Stannieder (D) Voor stromen tot 4 A is bij de auteur een spanningsbewaker met een bistabiel relais 82

betrouwbaar gebleken. Een prangende vraag diende zich aan: wat te doen als de stroom wat groter uitvalt? Met een P-kanaal HEXFET power-MOSFET kan de spanning aan de pluspool van een accu geschakeld worden. Bij een lage R DS van de

FET zijn de verliezen nauwelijks groter dan bij het gebruik van een relais. De in de schakeling gebruikte IRF4905 van International Rectifier heeft een RDS van 0,02 Ω en een maximale ID van 74 A. Daarmee kunnen verbruikers tot een stroomopname van 20 A losgekop7/8-2010

elektor

peld worden van de accu als de spanning te laag wordt. Daarbij moet de doorsnede van de kabels naar de FET en naar de belasting natuurlijk voldoende groot zijn. Omdat de dissipatie van de FET bij een zo grote stroom toch al gauw meerdere watts kan bedragen (bij 15 A is het bijvoorbeeld al 4,5 W), is een dienovereenkomstig koellichaam nodig. Het stroomverbruik van de schakeling is zeer laag: met 0,5 mA is het zo laag, dat het in het niet valt bij de zelfontlading van de accu. Met P1 wordt de spanning ingesteld waarbij wordt uitgeschakeld als de spanning nog lager wordt. De belasting blijft uitgeschakeld als de ingangsspanning na het laden van de accu weer hoger wordt. Om T1 weer in geleiding te brengen, moet drukknop T1 kort ingedrukt worden. Het is belangrijk dat de niet gebruikte ingangen van de zesvoudige Schmitt-triggerinverters 40106 aan massa gelegd worden zoals in het schema is aangegeven.

T1

D1

S1

IRF4905 RESET

5V6

270k

R2 RL1

IC1.A

3

5

7

9 11 13

1

1

2 LOAD

250k C5 2u2 25V

R3 680k

2u2

100k

IC1 100n

P1

R1

14

C4

C3

IC1 = 40106 C1

C2

100n

100n 090632 - 11

(090632)

Spelen met Simon tonen laat horen bij het oplichten van de LED’s. Voor de voeding is een spanning tus1N4004 C2 C1 sen 7 en 15 V nodig. Een blokbatterij van 9 V volstaat prima. De scha470u 10n 15V GND keling gaat namelijk automatisch over naar de slaapstand als hij niet gebruikt wordt. Wat betreft de luidspreker is het IC1 BASIC STAMP BS1 wel belangrijk een miniatuurmodel te kiezen met een impedantie van 50 Ω. Als u gebruik wilt maken van de door ons ontworpen print, dient 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 u voor schakelaars S1 t/m S5 het vierkante model D6 van ITT te nemen. S1 Deze modellen hebben gekleurde hoedjes, wat in dit geval natuurlijk RESET van pas komt. Over de print is nog te melden dat de LED’s en de drukknoppen zowel aan de koperzijde als aan de componentenzijde gemonD1 D2 D3 D4 C3 teerd kunnen worden. Dit kan van voordeel zijn bij het plaatsen van de 10u R1 R2 R3 R4 25V print in een bepaalde behuizing. LS1 De kleuren van de LED’s en de drukknoppen mag u zelf bepalen. Het is echter wel belangrijk om iedere uitS2 S3 S4 S5 50R gang (P0 t/m P3) met een LED en drukknop van dezelfde kleur te ver091073 - 11 binden, omdat anders de logica van het spel zoek is. Het programma dat in het geheugen nen. Lijn P4 wordt alleen als uitgang gebruikt van de Basic Stamp geplaatst moet worden, is voor het aansturen van de luidspreker die de gratis te downloaden van de site van Elektor

elektor 7/8-2010

P7

P6

P4

P3

P2

P0

P1

220R

+5V

RES

PCI

220R

GND

PCO

PWR

220R

Het spel Simon bestaat uit een grote schijf met vier (oplichtende) toetsen in de kleuren rood, groen, blauw en geel. Deze toetsen lichten op in een willekeurige volgorde in steeds langer durende reeksen, terwijl er gelijktijdig uit een luidspreker tonen klinken. Het doel van het spel bestaat uit het herhalen van deze reeksen door in dezelfde volgorde de toetsen hetzelfde aantal malen in te drukken. Het ziet er niet alleen ludiek uit, maar stimuleert ook ons geheugen, zowel VSS visueel als auditief. PCO Voor de bouw van onze Simon is de keus gevallen op een ‘oude’ Basic PCI Stamp I. Het aantal in- en uitgangen is voldoende voor het aansturen van de LED’s en het uitlezen van de drukknoppen die voor het spel nodig zijn. Om de praktische bouw eenvoudiger te maken, zijn de oplichtende toetsen samengesteld uit een drukknop en een LED van dezelfde kleur die op dezelfde poort zijn aangesloten. Het schema is dankzij de Basic Stamp I erg eenvoudig, vooral vanwege het feit dat de poorten P0 t/m P3 als ingangen, in deze modus worden de drukknoppen uitgelezen, en als uitgangen die rechtstreeks de LED’s aansturen kunnen die-

P5

+9V

D5

220R

Christian Tavernier (F)

83

[1] en van de site van de auteur [2]. Initialisatie van de schakeling gebeurt automatisch bij inschakelen van de voedingsspanning, maar kan ook op elk willekeurig moment gebeuren door op S1 te drukken. Als gevolg van deze actie lichten alle LED’s beurtelings op, als uitnodiging om te spelen. Wordt er geen enkele toets ingedrukt, behalve S1 natuurlijk, dan gaat het spel na enkele seconden over in de slaapstand; alle LED’s gaan uit en het stroomverbruik valt terug naar enkele tientallen µA.

Om het spel opnieuw te starten, voeren we een reset uit door kort op S1 te drukken of minstens 2 s op een willekeurige andere toets. Het spel laat vervolgens één LED oplichten en u hoort de bijbehorende toon. Nu moet u, ongeveer binnen een seconde, op de toets van dezelfde kleur drukken. Simon laat nu twee LED’s oplichten (kan ook twee maal dezelfde LED zijn!), terwijl tegelijkertijd de bijbehorende tonen klinken. Het is nu de bedoeling dat u de twee toetsen in dezelfde volgorde indrukt. Het spel gaat verder met produce-

ren van reeksen die iedere keer langer worden, tot het u niet meer lukt ze te herhalen. Een bromtoon van Simon betekent dat u een fout gemaakt hebt. Het spel wordt onmiddellijk afgebroken en een nieuw spel start. Veel plezier. (091073)

Weblinks [1] www.elektor.nl/091073 [2] www.tavernier-c.com

Regelbare laagspanningsvoeding dat nodig is. T1 kan ook worden weggelaten en R2 kan worden vervangen door een draadbrugje als 3 mA bij 3 V voldoende is, of 10 mA bij 6 V of 20-30 mA bij 10-16 V. Deze waarden zijn de maximale uitgangsstroom van de TLC271 opamp. Zonder T1 is de minimale voedingsspanning 3,0 V.

Met de multiturn potmeter P1 kan de uitgangsspanning heel nauwkeurig worden ingesteld. De BC337-400 uitgangstransistor verhoogt de uitgangsstroom tot ongeveer 200 mA bij een minimale voedingsspanning van 3,5 V. Er moet wel rekening gehouden worden met de dissipatie van de transistor. Neem een wat zwaarder type als

+3V5...+16V LM334Z IC1

V+ C1 adj. 100u 25V

R1

LM334Z

V-

V+

Vadj

IC2

7

8

3

(090421) P1

2

22k

T1

TLC271 4

6 10k

Voor het testen van een elektronische schakeling bij lage spanning kan een regelbare voeding goed van pas komen. Aangesloten op een voeding van 3 tot 16 volt gelijkspanning levert de schakeling een stabiele uitgangsspanning van 0 tot 1,5 V.

1k

Vladimir Mitrovic (HR)

R2

BC337-40 0V...+1V5

090421 - 11

Benzine (diesel) niveausensor Paul de Ruijter (NL) SENSOR

+6V

Het principe werkt d.m.v. vergelijGND king van de drempelspanning van 2 identieke dioden (even doormeten). Een diode heeft de eigenschap dat de drempelspanning lager wordt bij temperatuurverhoging. Door nu vlak bij één van de dioden een weerstand te plaatsen 84

IC1 = LM358 R5

3 2

100n R3

IC1.A

1

D2

8

R7

T1

R4

2x 1N4148

zal deze iets opgewarmd worden als ze boven de benzine uit steekt. De meet- en referentiediode kunnen het beste op de zelfde hoogte

IC1.B

7

R

*

4

6 R8

R10

IC1

5

22k

BC847 D1

100k

*

0V C1

R6

120k

LEVEL

100R

R2 120k

100k

R1

100R

Deze sensor is bijzonder geschikt voor gebruik in kleine ruimtes, zoals een tank van een motorfiets. Het voordeel is dat er geen bewegende delen zijn, zoals bij een normale sensor die een arm heeft met een vlotter en daardoor moeilijk in te bouwen valt. De sensor is samengesteld uit normale goedkope componenten en kan voor een paar euro worden gebouwd.

*

T2

R9 22k

BC847 D3

2x 1N4148

D4

100335 - 11

geplaatst worden. Als het niveau van de benzine zich boven de dioden bevindt, zal de invloed van de verwarmingsweerstand nihil 7/8-2010

elektor

zijn omdat deze dan gekoeld wordt door de benzine. Een opamp vergelijkt de spanning over de twee dioden, waarbij door de referentiediode een iets kleinere stroom loopt. Wanneer het benzineniveau daalt, zal de uitgang van de opamp hoog worden en de uitgangstransistor gaat geleiden. Hierdoor wordt bij elke sensoruitgang een meetweerstand parallel geschakeld. Door meerdere sensornetwerkjes te gebruiken, kunnen steeds meer meetweerstanden parallel worden geschakeld en hiermee kan een meter o.i.d. worden aangestuurd. De auteur heeft hiermee een meetstrip voor een benzinetank gemaakt, die bestaat uit 5 printen met ieder 2 sensoren. Met deze com-

plete sensor die schuin in de tank is gemonteerd is een resolutie mogelijk van circa 1,5 l per sensor. Veel tanks hebben aan de onderzijde een plek waar een elektrische aansluiting zit, die de reservestand aangeeft d.m.v. een lampje op het meterpaneel. In plaats hiervan komt dan deze sensorstrip. Met de meetweerstanden moet wat geëxperimenteerd worden, maar men moet niet lager gaan dan ongeveer 100 Ω. Verder is het belangrijk om de dioden en verwarmingsweerstand in een buisje te monteren met een kleine opening van onderen, zodat het geklots van de benzine niet de verwarmingsweerstand doet afkoelen (wat dan verkeerde waarden zou kunnen aangeven). De schakeling moet gevoed worden met

een stabiele spanning van 5 à 6 V, zodat de verwarmingsweerstanden niet te heet worden. Als alles goed werkt is het aan te bevelen om de printzijde met tweecomponentenlijm in te smeren voor een betere bescherming tegen de benzine. Tip: Met de bekende LM3914 kan eenvoudig een LED-uitlezing met 10 LED’s worden gemaakt, die dient als niveau-indicator. In oudere nummers van Elektor zijn hiervan diverse voorbeelden te vinden. Deze sensor is niet geschikt voor gebruik in geleidende vloeistoffen. (100335)

Kristalafregeling VCC +5V C5

R1

C5

10k

100n

100n

8 1 2 C3 22p

X1 3

C1 68p

VCC RESET

ADC1

IC1 XTAL1

OC1A

ATTINY25 XTAL2

PB0

7

1 C7 1n

6

0.1x fXTAL

4

2 X1

5

3

GND

12MHz C2 1p8...30p

8

D1

C3 39p 12MHz

VCC RESET

ADC1

IC1 XTAL1

OC1A

ATTINY25 XTAL2

PB0

P1

7 6

10k

R2 100k

0.05x fXTAL

5

GND C4

4

C6

C4

1N5819

68p

68p

100n 091052 - 12

091052 - 11

Rainer Reusch (D) De meest precieze frequentie bij schakelingen met microcontrollers bereik je met een kristal. Soms is het echter nodig om een kristalklok nóg nauwkeuriger te maken, bijvoorbeeld bij frequentie- of tijdmetingen, of als je een geijkte tijd nodig hebt. Aan de hand van een ATtiny25 van Atmel laten we zien hoe de afwijking van de kristalfrequentie beter bekeken kan worden. De oplossingen die we aanvoeren zijn natuurlijk ook toepasbaar op vrijwel alle andere microcontrollers. De oscillator van een microcontroller bestaat uit een inverter die extern alleen nog aan een kristal met aan weerszijden een condensator verbonden wordt (Pierce-oscillator). Om de afwijking van de nominale frequentie zo klein mogelijk te maken, moet de capacielektor 7/8-2010

teit van die condensatoren precies passen bij het gekozen kristal (zie de datasheet van de controller). Maar ook de frequentie van een kristal heeft een tolerantie. Om die via afregeling te kunnen wegwerken, moeten de beide capaciteiten beduidend groter genomen worden, waardoor de frequentie in eerste instantie daalt. In de linkertak (zie schema) zetten we een gewone en een trimcondensator parallel aan elkaar in serie naar het kristal toe. De beide parallelle condensatoren (C1 en C4) moeten dusdanig groot gekozen worden, dat de oscillator bij de maximale seriecapaciteit (C2 en C3) onder zijn nominale frequentie komt. De frequentie is dan naar boven toe bij te stellen met behulp van de trimmer (C2). Voor een goede afregeling is natuurlijk een frequentieteller nodig. De meetprobe op de

inverter-ingang van de oscillator (XTAL1) zetten is geen optie, omdat de capaciteit van de probe de frequentie zou beïnvloeden. Datzelfde effect, zij het minder geprononceerd, krijg je met de probe op de oscillatoruitgang (XTAL2). De beste oplossing voor dit probleem is om de controller te laden met een programmaatje (of de bestaande firmware daarmee uit te breiden) dat een rechthoeksignaal op een uitgangspoort zet. Onderstaande C-code duurt slechts vijf klokslagen in de main-lus, het zet een signaal met een tiende van de klokfrequentie op poort PB0.

#include int main(void) {

85

DDRB|=(1<
via R1 op de diode gezet wordt. In onze schakeling hebben we een Schottky-gelijkrichterdiode type 1N5819 genomen. En dat functioneert keurig! De voedingsspanning moet dan wel om en nabij de 5 volt liggen om een groter instelbereik te krijgen. De schakeling met de trimcondensator werkt ook al goed vanaf 3,3 volt.

De gedigitaliseerde potmeterinstelling gaat rechtstreeks naar het register, dat de PWMpulsbreedte bepaalt. De klokfrequentie wordt gemeten aan poort PB0. Het lukt nu echter niet meer om die uit te sturen als een tiende van de frequentie. Met een paar NOP-commando’s stellen we de verhouding in op één twintigste. In het gegeven voorbeeld moet er 600 kHz op de uitgang staan. De dimensionering van de condensatoren rond de oscillator hangt in eerste instantie af van het gekozen kristal. De waarden in de tekeningen dienen als richtlijn te worden opgevat. Ook bij de keuze voor de capaciteitsdiode is enig experimenteer- en priegelwerk nauwelijks te vermijden. De broncode en de hex-bestanden van het controllerprogrammaatje zijn gratis van de Elektor-site [1] te downloaden, of van de projectsite van de auteur [2].

In de tweede schakeling trekt de vaste seriecapaciteit C3 de kristalfrequentie omhoog. De instelbare capaciteit D1 trekt de frequentie juist omlaag, samen met de tweede parallelle capaciteit C4. C7 heeft als enige taak de stuurspanning van de oscillatoringang te ontkoppelen. Die stuurspanning kan en mag daardoor ook hoger zijn dan de voedingsspanning. In onze experimenteerschakeling wordt door de gebruiker aan de controller meegedeeld welke stuurspanning hij moet instellen. De ijking geschiedt dus ook hier in wezen met de hand. Voor dit doel hebben we simpelweg een trimpotmeter aangesloten op een ingang van een ingebouwde A/D-converter.

(091052)

[1] www.elektor.nl/091052 [2] http://elektor.reworld.eu

Elektronische trainer Noël Demissy (F) LCD1

D0

D1

D2

5

6

7

8

9

D7

E

4

D6

R/W

3

D5

RS

2

D4

VO

1

D3

VDD

VDD

VSS

LC DISPLAY 2x16

10 11 12 13 14

P1 S1

S2

S3

10k

S4 14

UP

DWN

ENTER

VDD 1 2 3 4

6 18

RA2/AN2

RB1/RX/DT

RA3/AN3

RB2/TXCK

RA4/T0CKI

RB3/CCP1

RA5/MCLR

RB4

RB0/INT

R4

S5

4k7

4k7

R3

RB7/T1OSI

PIC16F88 RA1/AN1 OSC2

RA0/AN0 OSC1

15

330R

86

4k7

4k7

Met deze schakeling is het mogelijk om met vaste of willekeurige tussenpozen piepjes te laten horen voor de timing van een training. Elk tijdsinterval wordt gemarkeerd met een piepje en het einde van een onderdeel wordt met een dubbele piep aangegeven. Er zijn twee soorten instellingen voor trainingen: Instellingen 1 t/m 4 zorgen voor een bepaald

R2

RB5 RB6/T1CK

R8

R1

IC2

16 X1

VSS 5

7 8 9 10 11 12 13

VDD

17 R5

BZ1

270R

ESC

T1 C3 33n

D1

C2 33p

RUN/PAUSE

aantal cycli die elk weer bestaan uit twee intervallen: een actief interval gevolgd door een rustperiode. Onderdeel 1 zorgt bijvoorbeeld voor 6 cycli opgebouwd uit een actieve

C1 4MHz

33p

BC547 100203 - 11

periode van 15 s gevolgd door een rustperiode van 15 s. De drie eerste onderdelen zijn voorgeprogrammeerd, onderdeel 4 kan naar wens worden ingesteld. 7/8-2010

elektor

Met instelling 5 kan de vVO2max (velocity at maximal oxygen uptake) worden bepaald door de sporter op een loopband elke 2 minuten met een steeds grotere snelheid te laten rennen. De loopafstanden tussen de trajecten zijn naar keuze 20 m of 25 m. De begin- en de maximumsnelheid kunnen worden ingesteld. Na 2 minuten wordt de snelheid met 1 km/h verhoogd. Het aantal trajecten in twee minuten wordt dus steeds groter met een steeds kortere tijd. De vVO2max geeft de laatst bereikte snelheid die door de sporter is gehaald.

Het schema bestaat slechts uit een microcontroller, 5 drukknopjes, een 2-regelig display van 16 tekens per regel, een LED en een zoemertje. Een kristal is noodzakelijk voor een voldoende nauwkeurige timing. Na het aansluiten van de spanning is het systeem meteen gebruiksklaar. Door op de knop Run/Pause te drukken, gaat het systeem over naar de run-modus en de LED gaat branden. Door nogmaals op dezelfde knop te drukken, gaat het systeem naar Pause. Een training kan hervat worden zon-

der de lopende gegevens kwijt te raken. Een definitieve stop (door op de knop Escape te drukken) wist echter alle gegevens van de lopende training. Het programma (in BA SIC en als HE Xbestand), een voorgeprogrammeerde microcontroller en een uitgebreide tekst (alleen in het Frans) zijn allemaal beschikbaar via [1]. (100203)

Weblink [1] www.elektor.nl/100203

Noodstop Jacob Gestman Geradts (F)

elektor 7/8-2010

VCC K1 R6

D3

1k

1k

R3

TRIGGER

D1

R7

1N4007

D2 T2

C1 10u 40V

R5

R8

T3

47k

T1

47k

R4

RE1

S1

R12 22k

R2

47k

22k

47k

R1

22k

VCC

T1...T4 = BC547

1k

R11

47k

R10

R9 22k

De schrik van elke ontwikkelaar van een microcontroller- of computergestuurd regelsysteem is dat de computer of de controller tijdens het regelen crasht en dat het uitgangssignaal op ‘vol gas’ blijft staan. In dat geval zullen de aangestuurde motoren steeds harder gaan draaien of verwarmingselementen zullen rood heet gestookt worden, zonder dat er ingegrepen wordt door het systeem. Eigenlijk heeft ieder regelsysteem behoefte aan een soort noodrem die alles uitschakelt op het moment dat er iets mis gaat. Meestal hebben controllers en computers wel een TTL-uitgang over die voor dit doel gebruikt kan worden. Door aan het programma enkele regeltjes toe te voegen die deze extra uitgang regelmatig hoog en laag maken, kan een hoop ergernis en schade bespaard blijven. Mocht de computer of de controller blijven hangen, dan verschijnt ook aan deze uitgang geen wisselend signaal meer. De schakeling doet dan ook weinig anders dan het controleren van de aanwezigheid van een wisselend (TTL-)signaal. De computer of controller zal uitgeschakeld worden zodra dit controlesignaal ontbreekt. Het hart van de schakeling wordt gevormd door transistoren T2 en T4 die het controlesignaal volgen. De bijbehorende condensatoren C1 en C2 worden via weerstanden R6 en R11 opgeladen. Indien er een ‘hoog’ signaal binnenkomt, zal T4 in geleiding gaan en ‘zijn’ condensator (C2) ontladen. Aangezien T2 wordt voorafgegaan door de inverterschakeling rond T1, zal T2 zijn condensator juist ontladen als het controlesignaal ‘laag’ is. Als het controlesignaal voldoende snel wisselt tussen hoog en laag, blijven beide condensatoren nagenoeg spanningsloos en gebeurt er verder niets. Als het controlesignaal blijft hangen in de hoge stand, zal de condensator van T2 niet meer ontladen worden en stijgt de condensatorspanning snel. De span-

T4

C2 10u 40V

091045 - 11

ning over de condensator van T4 zal juist stijgen als het signaal blijft hangen in een ‘lage’ stand van het controlesignaal. Via de dubbele diodeschakeling met OR-functie zal T3 geactiveerd worden zodra er over één van beide condensatoren een spanning ontstaat. Het relais dat door T3 wordt aangestuurd, moet voorzien zijn van een verbreekcontact. Op het moment dat het controlesignaal niet meer wisselt, wordt het besturingssysteem via dit verbreekcontact definitief uitgeschakeld. Om het systeem weer op te starten, is moet drukknop S1 ingedrukt blijven tot het controlesignaal weer op de ingang van de schakeling staat. De schakeling werkt met een groot aantal voedingsspanningen, waaronder 5, 9 en

12 Volt. De componentenwaarden zijn weinig kritisch en de waarden van de condensatoren hangen af van de frequentie van het controlesignaal. De tijdsconstante bij een waarde van 10 μF bedraagt 10 ms, zodat de condensatoren minstens honderd maal per seconde zullen moeten worden geleegd om geen noodstop te genereren. Bij grotere condensatorwaarden hoeven de condensatoren evenredig minder vaak geleegd te worden. Voor de vrijloopdiode van het relais kan een 1N4007 worden gebruikt. De twee dioden van de OR-poort kunnen nagenoeg elk type signaaldiode zijn. De schakeling zal ook werken bij andere typen transistoren met ongeveer vergelijkbare specificaties. (091045)

87

Verlichting voor RC-auto’s Manfred Stratmann (D) JP4

3

2

1

1 JP5

3

D1

3

2

3

2

10k

R1

JP6

JP7

2

1

1N4148

1 R2

CH.0

T1

CH.1

10k

De auteur had een radiografisch bestuurbare auto aan zijn vriendin cadeau gegeven. Ze vond ‘m erg tof, maar ze vroeg of hij niet kon zorgen voor verlichting – zoals ‘in het echt’. Dus werd de soldeerbout ter hand genomen. Met deze modificaties kun je een radiografisch bestuurbare auto voorzien van knipperlichten, remlicht, koplampen en achterlichten. Het basisidee was om de signalen van de ontvanger op te vangen en dan met een microcontroller gele LED’s te laten knipperen bij wijze van richtingaanwijzers en de remlichten te maken met rode LED’s. De koplampen en de achterlichten zouden dan met extra rode en witte LED’s worden gemaakt.

T2

1

BC547B

D2

BC547B

1N4001 1

R8

JP4 en JP5 (CH.0) en JP6 en JP7 (CH.1) zijn daarom elk parallel geschakeld, zodat de elektronica in de servokring van de besturing (CH.0) en de motor (CH.1) kan worden opgenomen. De controller is een ATtiny45 die via D1 voeding krijgt. De ingangen van de ATtiny zijn beveiligd tegen overbelasting met T1 en T2, die dienen als buffer voor de servosignalen.

2 3

R9

4

120R

5

R10 120R R11

JP1: open = default operation closed = configuration

Zoals gebruikelijk is de software gratis te downloaden van de Elektor-webpagina voor dit artikel [1]. Een geprogrammeerde controller is daar ook verkrijgbaar. Als de controller is geladen met de software, 88

R6 10k 1 JP1

8 VCC R7 10k

IC1 1

RESET

PB4

PB3(CLK) PB2(SCK) PB1(MISO)

C1 100n

PB0(MOSI)

ATTINY45 GND

3 2 7 6 5

R3 2

R14

T3

470R

R4

JP2-7 A BACK

10k T5

R5

18

56R

10k

4

19

R17

3x BC547B

dan moet hij daarna nog wel leren wat links, rechts, vol gas en afremmen is. Wanneer de schakeling klaar is voor gebruik, gaat dat als volgt: sluit de schakeling aan op de RC-elektronica, en zet de zender/ontvanger uit. Zet vervolgens JP1 op z’n plaats om de configuratie te starten en schakel daarna de zender in met alle stuurknuppels in het midden. Vervolgens zet je de ontvanger aan, waarop alle knipper-LED’s aan beide kanten moeten gaan knipperen. Daarna begint de auto drie seconden lang links te knipperen. Op dat moment stuur je vol naar links en achteruit (= remmen) en dat houd je vast totdat het rechterknipperlicht actief wordt. Vervolgens stuur je vol naar rechts en vooruit totdat beide kanten weer

17

R16

20

56R

K LEFT

JP2-6

13

16

470R

JP2-5 A STOP

A STOP K RIGHT

15

R15

T4

K FRONT

12

14

10k

K FRONT JP2-3

JP2-4 A RIGHT

11

120R

A LEFT

7

10

R13

K REAR

JP2-2

A RIGHT K REAR

9

R12

JP2-1 A LEFT

6

8

120R

120R

JP3 is bedoeld voor de voeding van de LED’s. Hiervoor zou je een aparte accu van vier 1,5Vcellen kunnen nemen, maar het gaat ook met de bestaande accu van de auto. De weerstanden R8...R17 zijn uitgerekend voor een nominale spanning van 4,8 V. Voor JP2 kun je het beste een dubbele 10-pens printheader (male) nemen.

4V8

2

120R

IC1 zet de PWM-signalen om in stuursignalen waarmee de LED’s via transistoren worden aangestuurd. T3 stuurt twee gele knipperlichten links, T4 doet hetzelfde rechts. T5 stuurt de beide remlichten (rood). De rode achterlichten (JP2-7 en JP2-8) en de witte koplampen (JP2-9 en JP2-10) branden continu. De rode LED’s voor het remlicht gaan op de volle 20 mA om het verschil met de 5 mA van de achterlichten goed zichtbaar te maken. Wie geen zin heeft om een extra stel LED’s voor de remlichten in te bouwen, kan ook met één stel LED’s gecombineerde rem-/achterlichten maken door pen 10 te verbinden met pen 14 en pen 12 met pen 16 en dan een stel rode LED’s aan te sluiten aan JP2-5 en -6 of aan JP27 en -8.

JP3

K LEFT

JP2-8 A BACK K RIGHT JP2-9 A FRONT K LEFT

JP2-10 A FRONT K RIGHT

090834 - 11

knipperen. Bij een auto met een verbrandingsmotor (die kunnen vaak niet achteruit rijden) stuur je vooruit als beide kanten nog knipperen. Bij een elektrische auto stuur je vol achteruit en houd je dat vast tot beide kanten weer knipperen. De configuratie is hiermee voltooid en JP1 kan verwijderd worden. Als er iets niet goed is gegaan, kun je het altijd weer van voren af aan opnieuw doen. (090834)

[1] www.elektor.nl/090834

7/8-2010

elektor

Energiebespaarhulp Géry Szczepanski (F)

RS232C

+12V

BZ1

R3 2M2

R4

5s R1

1

R2

2k2

330k

8

IC2.A

9

2

12k

1

2

&

6

3k3

1V5...28V 1mA5 / 9V

4

R5

C2

4u7

4u7

IC2.D 11

&

R7 3k3

C3 100n

4

D1

A

2k2

R9

1N4004

1N4004

R10 330k

D2

C5

230V 7mA

14

IC2 100u

12V

B

+12V

D3

400V

330k Optional

R6

1...2 Hz C1

C4 100n

B1

10

&

IC2 = 4093

5

MCT2 MOC8050

R8

IC2.C

13

+5V

B

IC2.B

12

IC1

A

5

3

&

220k

Als een stekkerdoos met schakelaar gebruikt wordt als stroomvoorziening voor pc, printer, scanner, modem, enzovoorts, wil het nog al eens gebeuren dat alle apparatuur op het net aangesloten blijft (in de slaapstand) eenvoudig 5V USB als gevolg van gewoonte K1 3 of vergeetachtigheid. De 2 nu volgende schakeling 1 kan een einde maken aan 4 dit probleem. GND Indien de schakelaar van d e s t e k ke r d o o s ‘a a n’ staat, hebben we onge3 veer 5 tot 10 s de tijd om de computer aan te zetten. Zodra de computer aan staat, krijgt de optocoupler spanning via de USB-poor t, met 5 als gevolg dat de zoemer stopt. Na het uitschakelen van de computer hebben we eveneens 5 tot 10 s de tijd om de schakelaar van de stekkerdoos in de ‘uit’stand te zetten. Na deze ‘bedenktijd’ treedt de zoemer in werking om ons aan de procedure te herinneren. De schakeling gebruikt slechts een enkel IC, een CD4093 met vier NAND-poorten en Schmitt-trigger ingangen, en een optocoupler voor scheiding van het net. Poort 1 bestaat uit een laagfrequent oscillator van 1 à 2 Hz, gestuurd door pen 2. Deze heeft ongeveer 5 s nodig om ‘hoog’ te worden. Indien de diode van de optocoupler voeding krijgt, zal de weerstand de condensator ont-

R11 4k7 1W

7

R12 4k7 1W

laden en pen 2 van poort 1 op ‘0’ houden. De oscillator werkt dus niet en de zoemer (een type met ingebouwde oscillator) zwijgt. De weerstand van 220 kΩ, de condensator van 100 nF en de diode zorgen er gezamenlijk voor dat de zoemer stil is als de netspanning onderbroken wordt en de condensator van 100 µF zich ontlaadt. De schakeling is uitgevoerd op een stuk gaatjesprint van 42 x 35 mm, het geheel heeft onderdak gevonden in de behuizing van de

090862 - 11

voeding voor een modem. Zodoende is ons ontwerp rechtstreeks in één van de stekkerdoosaansluitingen te plaatsen. Een tweeaderig snoer zorgt voor verbinding met de USB-connector (pen 1 en 4), de PS/2 connector (pen 4 en 3) of eventueel de D-Sub-15 joystickconnector (pen 8 en 5) van de pc. Met een kleine aanpassing (zie schema) is een RS‑232 connector ook bruikbaar. Attentie: de schakeling voert netspanning! (090862) Advertentie

Proto's & kleine series PCB specialisten PCB proto STANDARD pool

uw

Nie

TECH pool

uw IMS pool

Nie

On demand

meest uitgebreide pooling service tem 8 lagen 100µm technologie pooling tem 8 lagen ALU protos betaalbaar door pooling

-

Online prijsberekening Online bestellen Attractieve pooling prijzen Geen vaste kosten Leveringen vanaf 2 werkdagen Stencil optie in alle services

Uw print onze uitdaging tem 16 lagen

Bel ons: +32 15 281 630 Email: [email protected] Nieuwe site - nieuwe services - test ons

elektor 7/8-2010

ALLE SERVICES

beste prijs voor 2- en 4 laags protos

www.eurocircuits.nl

89

Netwerk-kabeltester IC2 IC1 = 4093 SPEED P1

C1 100n

100n D2

D1

R4

R6

D14

R7

3

D15

R8

4 5

D16

R9

6 7

D17

R10

8

470R

COM

O1

I2

O2

I3

O3

I4 I5 I6

IC4

O4

ULN2803

I7 I8

O5 O6 O7 O8

GND

18

470R

17 16

470R

15 14

470R

13 12

C8

470R

11 D18

R11

D19

R12

470u 25V

470R

9

470R

8 D3

4

10k

6

&

D13

D10

IC1.B

2

I1

D9

C5

2 CTRDIV10/ 1 DEC 4 2 7 3 IC3 10 4 14 1 5 & + 5 6 13 6 7 9 8 4017 11 9 15 12 CT=0 CTq5

1

D8

MAN 47k

3

D7

S1

R5 470R

D6

AUTO

D12

10

16

3

R3

S2A

220n

0

100u 25V

S2

10u 25V

D5

10k

7

C3

5

C7

D4

&

C6

IC1

R2

IC1.A

2

+9V

1N4004 14

100k

1

D11

7805

8x 1N4148

2x 1N4148

Christian Tavernier (F)

Het schema van de zender is relatief eenvoudig. Schmitt-trigger IC1.A is als multivibrator geschakeld, waarbij we de snelheid met P1 in kunnen stellen, IC1.B dient er voor om in de handmatige modus contactdender van druktoets S2 te onderdrukken. Met schakelaar S1 kan één van de uitgangen verbonden worden met de ingang van IC3, een 10-teller die in deze opzet niet verder dan 8 telt omdat uitgang Q8 verbonden is met de reset-ingang van het IC. Uit het oogpunt van veiligheid (kortsluiting in het netwerk bijvoorbeeld) 90

091074 - 11

COM

I8

I7

I6

I5

I4

I3

I2

I1

CUT

D20

R20

R19

R18

R17

R16

R15

R14

R13

is er voor gekozen om de uitgangen niet te gebruiken om er rechtstreeks de LED’s mee aan te sturen. Daarom is een ULN2803 toegevoegd. Deze chip die 8 Darlington-transistors bevat die elk tot 500 mA kunnen verwerken, stuurt de 8 LED’s aan op de zender (D12 t/m D19) en zet dezelfde signalen op de contacten O1 t/m O8 van de connector waar de te testen kabel in gestoken moet worden. Aan het uiteinde van de kabel bevindt zich de ontvanger met daarin een connector met de contacten I1 t/m I8 en 8 LED’s (D20 t/m D27) met bijbehorende stroombegrenzingsweerstanden. Om de LED’s ook daadwerkelijk te laten branden moet er wel een ‘common’ verbinding tussen zender en ontvanger bestaan. In het geval van een afgeschermd netwerk kan de afscherming deze taak op zich nemen. Lukt dat niet, dan zit er niets anders op dan het trekken van een losse draad als ‘common’ leiding.

470R

D21

470R

D22

470R

D23

470R

D24

470R

D25

470R

D26

470R

D27

470R

Net als gelijksoortige apparaten op dit gebied bestaat deze netwerk-kabeltester uit twee delen, namelijk een kastje met het zendgedeelte dat aan het begin van het netwerk wordt geplaatst en van een voeding is voorzien, en een passief kastje dat op een aansluiting van het netwerk wordt gestoken. In elk van deze kastjes zijn in dezelfde volgorde 8 LED’s geplaatst. Na het indrukken van een toets in de manuele modus, of in het ritme van een oscillator in de automatische stand, lichten de 8 LED’s van de zender na elkaar op; op de ontvanger moet tegelijkertijd hetzelfde patroon zichtbaar zijn. Door gewoon het patroon van oplichtende LED’s op de ontvanger te volgen, komt niet alleen genadeloos iedere bedradingfout aan het licht, maar ook elke draadbreuk (de desbetreffende LED licht dan niet op) en kortsluiting (twee of meer LED’s lichten tegelijk op).

COM

O8

O7

O6

O5

O4

O3

O2

O1

S2B

De zender kan gevoed worden uit een 9-Vnetadapter die zo’n honderd mA moet kunnen leveren. De voeding voor IC1 en IC3 is via een spanningsregelaar gestabiliseerd op 5 V, hoewel dat strikt genomen niet noodzakelijk is. Voor enkelmalig kort gebruik kunnen we ook een 9 V blokbatterij nemen. Wanneer de schakeling alleen wordt gebruikt voor het testen van netwerkkabels, kunnen de aansluitingen O1 t/m O8 en I1 t/m I8 worden uitgevoerd met behulp van twee RJ45connectoren, met daarnaast een aparte COM-aansluiting. Let goed op een overeenstemmende nummering en opstelling van de LED’s van de zender en die van de ontvanger. In de automatische stand zullen de LED’s dan een keurig looplicht genereren als alles in orde is. (091074)

7/8-2010

elektor

[Analoog  Digita

al  Embedded

ollers  Audio & microcontr

W! EU NI

KIJK... ER ZIT NU NÒG MEER IN! ]  Testen & meten (NL) E








 
E

8,20

Nr. 555

Januari 2010

l www.elektor.n

n de slag Aa d

ded al  Embed ies

ollers  Audio & microcontr

B o e G et AVR-US 2en0Sourcm B

[Analoog  Digita February 2010

o

Maart 2010

]  Testen & meten (NL) E








 
E

8,20

Nr. 557

p voor US MagischO oog uring via USB Winamp-best 2 or USB en I C vo n eve ati Altern

e AAI -donglZW TTL-Bluetooth no met l www.elektor.n

DE Theremi du Ar ino

SMD-printen:yourself You can do it se met Fourieranaly el LTspice & Exc

SCEPTRE

it ARM7 Het nieuwe 32-b ping rapid prototy systeem

met AVR ig ontwerpen ✚ Energiezuin oboard 3000 het Altium Nan ✚ Hands on: µC ✚ Linux op een r ... en nog veel mee

De kleinste ...

ULOerstDerker MOD plete stereov Com

BP

Het vernieuw vernieuwde Elektor Abo-PLUS! Alle 11 tijdschriften incl. het dubbeldikke zomernummer

NIEUW: Nu m et persoonlijke toegang tot www.elektorplus.nl !

Inbegrepen in het PLUS-abonnement: de jaargang-DVD 2010

Vanaff nu k V krijgt ij u bij h het afsluiten f l i van

25% voordeliger t.o.v. losse aankoop

toegang tot de nieuwe website

Tot wel 40% korting op diverse Elektor-producten Welkomstgeschenk t.w.v.

30,-

Nooit uitverkocht, u vindt Elektor altijd stipt op tijd in uw brievenbus U leest Elektor al voordat het blad in de winkel ligt

een PLUS-abonnement exclusief www.elektor-plus.nl. Hier hebt u altijd de beschikking over drie digitale edities van Elektor als PDF (het actuele tijdschrift en de twee ervoor). Met een simpele druk op de knop download u een artikel of zelfs het hele tijdschrift. Op www.elektor-plus.nl vindt u bovendien de meest omvangrijke Elektor zoekma-

NIEUW: Op uw persoonlijke PLUS website hebt u altijd de beschikking over de laatste drie tijdschriften (als PDF) en een uitgebreide Elektor zoekmachine

chine van het web. Maar het vernieuwde PLUS-abonnement biedt nog veel meer interessante extra’s als gratis E-books en extra artikelen.

www.elektor.nl/abo · Tel. +31 (0)46 43 89 424 of maak gebruik van de bestelkaart achterin dit tijdschrift

Afstandbedienbare Preamp met digitale potmeter Michael Hölzl (D) We bespreken hier een eenvoudige, maar toch wat de klank betreft hoogwaardige voorver-

sterker met een speciaal voor audiotoepassingen ontworpen digitale potmeter (DS1882) die door een R8C/13-microcontroller via I2C wordt aangestuurd. Het voordeel hiervan is de mogelijkheid tot bediening op afstand en

het ontbreken van slijtageverschijnselen. Voor de bediening is de controller voorzien van twee knoppen (volume up en volume down) en is hij verbonden met een infraroodontvanger. De overeenkomstige C-routines

+5V

IC2 +9V

+5V

4k7

K1

R2 D2

4k7

47k

1N4148 S4

MOD1 1

C11

RXD1

2 100n

3 4 X1

+5V

20MHz

C12

+5V

R42 10k

10k

R41

C13 22p

IC1

C3

330n

100n

10u

C4

C5

C6

330n

100n

10u

26

P0.5

25 24

P0.7

22

P3.0 P3.1

P1.1

AVCC

P1.0

P3.2

P4.5

P3.3

C15

23

+5V

100n

21

AVSS

P1.2

-5V

IC3

J2

27

P0.4

7905

-9V

R49

20

220R

19 18

220R

17

220R

R46 C16

R45

220R

R44

100R

R43

16

28

IVCC

P1.3

15

29

P0.6

TXD0/P1.4

14

+5V

R8C/13

RXD0/P1.5

13

30

P0.3

P1.6

10

C2

R50

31

MODE

P1.7

11

S6

P0.2

VCC

8

12

S5

P0.1

RESET

XIN

7 9

22p

CNVSS

VSS

6

32

TXD1

XOUT

5

C1

+5V

47k

R36

+5V

R1

4k7

R34

7805

100n

2

+5V

3

-5V

C14 4u7

C23

C24

100n

100n

IC5, IC6 = LME 49710 +5V

+5V

C25

3

16 C7

1M

3u3

3 2 8 7

R4

10

R5 1M

9

C8

VCC

A0 A1

4 VSCL

IC4

SDA

A2

CE

H0

W0

2

C17 10u

7 6

IC5

R6

4

14 13

220p

-5V

12

R7

6

L0

DS1882 H1 L1

W1

R9

11

GND 1

+5V

R8

K3

2 3

7

220p

PRE-L

6

IC6 4

-5V

92

C10

4k7

L 3u3

PRE-R

C9

1k

K2 R

5

VDD

15

10k

100n

R3 10k

R47

4k7

1

1k

TSOP1736

C18 10u 090976 - 11

7/8-2010

elektor

zijn geschreven voor het RC5-protocol. De volgende commando’s worden via infrarood ondersteund: - geluidssterkte verhogen - geluidssterkte verlagen - mute Natuurlijk kunnen er ook andere commando’s worden geïmplementeerd. Het audiosignaal van de cinch-bussen aan de ingang gaat via koppelcondensatoren direct naar de digitale potmeter, die een spanningsdeler met een totale weerstand van 45 kΩ vormt. De verzwakking is via I2C in te stellen. Aan de uitgang van de potmeter zorgen twee opamps in een niet-inverterende basisschakeling voor de vereiste impedantie-aanpassing van het verzwakte signaal, dat hier met een factor 5,7 versterkt wordt. De condensatoren zijn zo gedimensioneerd dat het frequentiebereik bij open uitgang tot 150 kHz gaat. De dimensionering van de koppelcondensatoren aan de uitgang hangt af van de ingangsweerstand R IN van de aangesloten eindtrap. Als vuistregel geldt: C=1/(100*R IN). De 10 µF in het schema is in de meeste gevallen overgedimensioneerd. Het kan zinvol zijn om de uitgangen via hoogohmige weerstanden met massa te koppelen om voor een gedefinieerde gelijkspanning aan de uitgang te zorgen. De voedingsspanning van de opamp (±5 V) moet net zoals bij de DS1882 met 100 nF ontkoppeld worden. Voor de opamps kun-

nen zonder noemenswaardige nadelen ook de goedkopere NE5532-typen gebruikt worden. Alle ongebruikte ingangspennen van de controller worden met massa verbonden. Zoals in Elektor al uitvoerig in [1] beschreven werd, heeft de R8C een seriële debug-interface en een bootprogramma waarmee de software in het Flash-ROM geladen kan worden. De aansluitingen van deze seriële interface zitten op K1. Voor de aansluiting op de seriële interface is een RS232/TTL-adapter nodig (meestal een MAX232). Voor het programmeren via de USB-poort is een USB/TTLkabel [2] een geschikte oplossing. TXD van de pc wordt via K1 verbonden met RXD1 op de R8C en RXD van de pc met TXD1 op de R8C. Voor het programmeren moet jumper J2 aangebracht worden (MODE/pen28 van de R8C aan massa). Daarna kan de voedingsspanning ingeschakeld worden (voor een powerup-reset) of kan resettoets S4 worden ingedrukt. Voor de programmering kan men het programma FlashSTA gebruiken, dat via de website van dit artikel [3] samen met de firmware van de controller gratis gedownload kan worden. Een uitbreiding met een ingangskeuzeschakelaar kan men bijvoorbeeld met een al op de aanwezige I2C-bus aangesloten geïntegreerde analoge schakelaar realiseren. De opbouw van de RC5-code van de afstandbediening werd in Elektor onder andere in [4] (gratis download ‘RC5-code’) beschreven. Bij dit afstandsbedieningprotocol wordt het soort apparaat (bijvoorbeeld TV of VCR)

bepaald door een adres van 5 bits. Omdat de auteur voor het aansturen van de voorversterker de RC5-afstandsbediening van een Hauppauge-tv-kaart heeft gebruikt, is in de firmware het adres ‘00000’ (voor tv’s) geprogrammeerd. Bij de toepassing van een andere afstandbediening moet het adres dienovereenkomstig worden aangepast. Het adres is in het bestand ‘preamp.h’ als #define IR_DEV_ADDRESS 341 opgeslagen in Manchester-code. De omzetting is daarbij echter heel simpel: schrijf de RC5-code binair uit en vervang elke nul door ‘01’ en elke één door ‘10’. Het adres ‘00000’ wordt dan: ‘0101010101’. Om het geheel wat overzichtelijker te maken, zijn de commando’s decimaal weergegeven. Voor het adres was dat dus ‘341’. Een timer van de R8C wordt gebruikt voor het scannen van het RC5-signaal. Het geheel start interrupt-gestuurd. Let er op dat de infraroodsensor in de buurt van energiespaarlampen en tl’s niet betrouwbaar werkt, omdat die ook in het infraroodgebied zeer sterk schijnen. (090976)

[1] www.elektor.nl/050179-2 [2] www.elektor.nl/080213 [3] www.elektor.nl/090976 [4] www.elektor.nl/071149

Geluidsbooster voor autoalarm Hagay Ben-Elie (IL)

elektor 7/8-2010

+12V

F1 C1 1000u 25V D1

R2 100k

R1 10k

D2

1N4148 BS170 R3 5W

*

RE1

*

1N4148

T1

10R

Een autoalarm moet duidelijk te horen en goed te herkennen zijn. Jammer genoeg klinken moderne autoalarmen bijna allemaal hetzelfde, zeker als het gaat om auto’s van hetzelfde merk. Bovendien is het geluid (dat moet voldoen aan de wettelijk toegestane maxima) niet altijd hard genoeg om te horen als de auto langs de weg geparkeerd is. Deze schakeling schakelt ook de claxon in als het alarm af gaat. Intern levert het alarmsysteem vaak een signaal dat de (optionele) startonderbreking en/of (ultrasone) sensors activeert. Normaal gesproken is dit een actief laag signaal. Het activeringssignaal voor het alarm komt binnen via D1. In rust is de gate van T1 hoog. De FET geleidt dan, waardoor vermogens-FET T2 uitgeschakeld blijft. Als het activeringssignaal laag wordt, wordt T1 uitgeschakeld. Dan kan condensator C2 zich gaan opladen via R2. Na ongeveer 15 s is de spanning over C2 hoog genoeg en begint T2 te geleiden, waardoor

F2

T2

C2

BS170

470u 25V

RE2

*

85 30

86

87 080833 - 11

RE1 wordt geactiveerd. En daarmee wordt dan weer RE2 ingeschakeld, zodat de accuspanning wordt doorgeschakeld naar de knipperlichten en de claxon(s). Als het alarmsysteem uitgeschakeld wordt, wordt het activeringssignaal weer hoog. T1 komt dan weer in geleiding en ontlaadt snel C2

via R3. T2 spert en RE1 valt af. Diode D2 onderdrukt de tegen-EMK van RE1. In rust trekt de schakeling minder dan 2 mA. In actieve toestand wordt het opgenomen vermogen grotendeels bepaald door het verbruik in de relaisspoel van RE1. RE1 kan een eenvoudig relais met één maak­­ 93

stroom van 1,2 A verwerken. Om de stroom door de FET bij het ontladen van C2 binnen veilige grenzen te houden, kan R2 eventueel groter gekozen worden. Dan moet voor C2 een evenredig kleinere waarde gebruikt worden en R3 moet evenredig worden vergroot. Een factor 2 zal de FET uit de gevarenzone houden. Misschien leidt dit wel tot een kleine verandering in de vertragingstijd en de gevoeligheid

contact of wisselcontact zijn, dat een stroom van 0,5 A (bij 12 V) kan schakelen. De spoel moet geschikt zijn voor 12 V gelijkspanning, liefst bij een zo klein mogelijke stroom. Zekering F1 is een traag type, geschikt voor tweemaal de spoelstroom van RE1. De voor T2 gebruikte BS170 is geschikt voor een continue stroom van meer dan 0,5 A. Hij kan, volgens de gegevens van Fairchild, een piek-

van de schakeling. C1 dient als afvlakcondensator. De waarde van F2 moet worden gekozen afhankelijk van de maximale stroomopname van de claxon(s). (080833)

Waarschuwing: Let bij gebruik van deze schakeling op de wettelijke en gemeentelijke voorschriften voor alarminstallaties.

Rangeerlicht voor locs met een digitale decoder DECODER R1

+18V

470R R6 120R

*

IC1 = 74HC00 (74HC02) FRONT LIGHT

R2

12

10k 1 14

D1

2

IC1 7

TAIL LIGHT

R3 10k

5V1

4 5

13

IC1.A &

R7

D2

D4

D3

D5

IC1.D &

LA3

LA4

120R

R5 10k

LA2

10k

LA1

R4

T1

R8

11

10k

BC 547B

3

IC1.B &

6 9 10

IC1.C &

T2

R9

8

10k

BC 547B

GND 090419 - 11

Dr. Stefan Krauß (D) Normaal gesproken heeft een digitale decoder in modellocomotieven twee uitgangen voor de lichtsturing. De ene schakelt de frontseinverlichting aan de voorzijde bij het vooruit rijden, de andere die aan de andere kant bij het achteruit rijden. Als een loc is voorzien van rode achterlichten, oftewel sluitseinen, worden die eveneens met deze beide uitgangen verbonden (zie afbeelding). Anders dan auto’s zijn locomotieven symmetrisch: de voorzijde is de kant die naar de rijrichting wijst. Een loc met sluitseinen heeft dus achterlichten aan beide zijden. Moderne decoders ondersteunen function mapping, het vermogen om functies aan de diverse uitgangen toe te kunnen wijzen. Zo kun je bijvoorbeeld omschakelen tussen de signalering voor trajectrijden en voor rangeren, waarbij de frontseinverlichting aan beide zijden van de loc brandt. De sluitseinen, indien aanwezig, moeten in dat geval 94

U+

DECODER FORWARD

REVERSE

090419 - 12

juist niet branden (deze voorschriften zijn overigens van land tot land verschillend). Dat zou je kunnen doen door de achterlichten met een decoderuitgang te verbinden die je speciaal voor dat doel hebt geprogrammeerd, maar die uitgang is dan niet meer beschikbaar voor andere functies, zoals de verlichting van de machinistencabine. Voor zo’n geval is deze schakeling bedoeld: hij zorgt ervoor dat de sluitseinen doven zodra de frontseinverlichting aan beide zijden aan gaat.

De schakeling komt in serie naar de beide paren achterlichten en bestaat in wezen uit de vier NAND-poorten van een 74HC00 die de LED’s aansturen. Voorschakelweerstanden R6/R7 en R1 begrenzen de een stroom op zo’n 10 mA. De pull-upweerstanden R4/ R5 zijn niet nodig voor gloeilampjes, zoals hier getekend, maar wel als deze als LED zijn uitgevoerd. Zener D1 zorgt samen met R1 voor de 5V-voeding van het IC.

7/8-2010

elektor

Een alternatieve schakeling met transistoren T1 en T2 is gegeven voor het geval ook de rode lichten zijn uitgevoerd met gloeilampjes. De transistoren werken als inverters en daarom moet IC1 een 74HC02 worden, NOR in plaats van NAND. Daarnaast kan ook R1 worden verhoogd naar 2K2 om het stroomverbruik wat in te perken. De aansluitingen

voor de achterlichten aan beide zijden van de loc zijn als volgt:

De schakeling kan gemakkelijk op een stukje gaatjesboard worden gemonteerd en in de loc worden geplaatst. De ware soldeerartiest neemt misschien liever een SMD voor IC1 en stukjes koperdraad voor de verbinding en verpakt het geheel daarna in een stukje krimpkous.

Achterlicht voorzijde = D2/D3 (LED-versie) respectievelijk LA4 (lampversie) Achterlicht achterzijde = D4/D5 (LED-versie) respectievelijk LA3 (lampversie)

(090419)

Lijningang voor Zoom H2 De Zoom H2 is een populaire draagbare audiorecorder. Deze recorder kan vier sporen tegelijk opnemen, alleen geldt dit jammer genoeg alleen voor het signaal van de vier ingebouwde microfoontjes. Met de hier beschreven modificatie kunnen er ook vier signalen op lijnniveau worden opgenomen. Daarvoor worden vier cinch-ingangen in de recorder ingebouwd die met een weerstandsdeler 40 dB verzwakt worden. De condensator blokkeert de voedingsspanning voor de

electretmicrofoontjes, die anders op de lijningangen zou staan, wat uiteraard niet de bedoeling is. Met twee schakelaars kan gekozen worden tussen de lijningang en de microfoon als opnamebron. Hoe de H2 aangepast kan worden, wordt getoond in een filmpje op YouTube (zie link)

MIC1

4x

MIC

*

S1

K1 LINE IN R1

LINE

C1

10k 1% R2

(100290)

3u3 35V

100R

Berto Aussems (NL)

Weblinks:

1%

www.youtube.com/watch?v=N1vJq13ukrk

100290 - 11

8-kanaals DTMF-link: Encoder Angelo La Spina (IT) +5V

elektor 7/8-2010

R2

9x 22k

1

C4 100n

IC1 S3

2

3

4

5

6

7

8

9

S5

11

0/Z10

1 2 3 4 5

*

10u

63V

q1

1/Z11 12 2/Z12 13 3/Z13

S6

S7

16

100n

VCC HPR1/BIN

10 10

S4

C5

C3 R1

S2

22k

Elke dag worden ze miljoenen malen gegenereerd door de druktoetsen van telefoons: De acht DTMF-frequenties. Ze zijn zodanig gekozen, dat er zo min mogelijk harmonischen en intermodulatiesignalen binnen de frequentieband ontstaan. Het signaal bestaat uit paren van sinusgolven die geen veelvoud van elkaar zijn en ook de som en het verschil van elk frequentiepaar komt niet overeen met één van de gebruikte tonen. Geen wonder dat de DTMF-tonen zo lelijk klinken! De hier gepresenteerde DTMF-encoder-schakeling is gebaseerd op de door Holtek geproduceerde en o.a. door Futurlec (www.futurlec.com) gedistribueerde toongenerator-chip HT9200B. De bijbehorende decoder wordt elders in deze Halfgeleidergids beschreven. De HT2900B wordt geleverd in een ouderwetse 14-pens DIP-behuizing. Onder besturing van een microcontroller kan de chip op de DTMF-uitgangspen ofwel de 16 standaard toonparen, ofwel (in seriële modus) 8 enkelvoudige tonen genereren. Het 8-pens ‘kleine broertje’ van onze chip, de HT9200A, ondersteunt alleen een seriële modus, terwijl de HT9200B een keuzemogelijkheid biedt tussen seriële en parallelle modus. Met een 74HC148 8-naar-3 prioriteitsdecoder

S1

A EO

14 15

4/Z14 5/Z15

14 VDD

6/Z16

1

7/Z17

74HC148N EN A

1A

V18

2A

S8

3A GND

S9

8

9

6

7

7

6

8 9

S/P

CE

DTMF

D0

DTMF

D1

HT9200B

D2 D3

DATA CLK

VSS

X2

4

2

13 12 11

X1 X1

C1

3

C2

22p

22p 3.579MHz

wordt de informatie van het toetsenbord (S1– S8) omgezet in een 3-bits toonkeuzegetal, zoals de HT9200B dat op zijn inputs verwacht. De negende druktoets, S9, is verbonden met input D3 van de encoder-chip. Indrukken van één van de toetsen S1–S8 levert een 3-bits getal op de

10

IC2

090964 - 11

outputs A0, A1, A2 van IC1 op. IC2 genereert dan de toonparen die bij deze code horen. Normaal gesproken zijn dat de toonparen voor de codes C, B, A, #, *, 0, 9 en 8. Als S9 wordt ingedrukt en vastgehouden, worden de toonparen voor 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 en D gegenereerd. 95

Voor het nauwkeurig genereren van de acht frequenties wordt gebruik gemaakt van een 3,58 MHz-kristal, dat is verbonden met pen 2 en 3 van IC2. Pen 13 van de HT9200B levert het DTMF-signaal met een amplitude van

150 mV aan een belasting van 5 KΩ. Weerstandsarray R2 bevat de pullup-weerstanden en mag worden weggelaten als in plaats van de 74HC148 een 74LS148 gebruikt wordt. In dat geval moet R1 wèl geplaatst wor-

den. Anders kan deze worden weggelaten. De schakeling gebruikt ruim 2 mA en heeft een gestabiliseerde voedingsspanning van 5 V nodig. (090964)

Indicator voor dynamiekbegrenzer Ton Giesberts (Elektor-lab)

VDD

24

+8V

IC1 K1 +8V A0 A1 A2 A3 -8V

STB

2 A 3 B 21 C 22 D 23

INH

CD4514BCN

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15

11 9 10 8 7 6 5 4 18 17 20 19 14 13 16 15

12

+8V

Voor elke unieke 4-bit-combinatie +8V aan de ingangen wordt een van de 16 uitgangen van de 4514 hoog, de rest -8V blijft laag. In serie met elke LED is een aparte stroombegrenzingsweerstand geplaatst. Een gemeenschappelijke kathodeweerstand was niet mogelijk omdat de meeste LED’s slechts een maximale sperspanning van 5 V kunnen verdragen; de

1

GND

De hier afgebeelde indicator is speciaal ontwikkeld voor het afregelen van de in deze uitgave beschreven dynamiekbegrenzer en om te controleren of de maximaal in te stellen referentie (P1) moet worden aangepast. Om de toestand van de 4-bits up/down-counter uit de begrenzer te kunnen volgen, is hier een 4-naar-16 decoder toegepast, een 4514. Het IC kan gevoed worden uit de ±8 V van de begrenzer. Op de begrenzer-print zit een 6-polige connector (K5) waarop de 4 telleruitgangen en de voedingsspanning beschikbaar zijn. Hierop kan dan connector K1 van deze indicator worden aangesloten.

C1 100n

-8V

R1 2k7

D1

R2 2k7

D2

R3 2k7

D3

R4 2k7

D4

R5 2k7

D5

R6 2k7

D6

R7 2k7

D7

R8 2k7

D8

R9 2k7

D9

R10 2k7

D10

R11 2k7

D11

R12 2k7

D12

R13 2k7

D13

R14 2k7

D14

R15 2k7

D15

R16 2k7

-8V

-8V

D16

100354 - 11

16 naast elkaar geplaatste LED’s geven een ‘vloeiende’ indicatie van het regelverloop. Als extraatje kan men de eerste en de laatste LED een andere kleur geven (bijv. rood voor D1 - maximale versterking - en groen voor D16 - minimale versterking; de overige LED’s geel). Tijdens het kijken naar diverse bronnen (tv, DVD, mediaplayer etc.) kan men het gedrag met de rij van 16 LED’s goed volgen en kan P1 in de begrenzer worden afgeregeld. Deze potmeter moet zo worden ingesteld, dat D16 net oplicht bij het grootste signaalniveau. Is dit niet mogelijk en blijft D16 voor een groot deel bij het verdraaien van P1 oplichten, dan zal men deze moeten vervangen door een grotere waarde. Natuurlijk kan P1 ook zo ingesteld worden dat de sterkste signaalbron iets boven het regelbereik van de begrenzer blijft. De schakeling is gemakkelijk op een stukje experimenteerprint op te bouwen. Het stroomverbruik is ongeveer 4 mA.

voedingsspanning bedraagt hier maar liefst 16 V!

(100354)

8-kanaals DTMF-link: Decoder Angelo La Spina (IT) In de decoder voor het DTMF-link-project wordt het belangrijkste werk gedaan door een Holtek HT9170B. Deze chip is de tegenhanger van de HT9200B die is toegepast in de bijbehorende encoder (die elders in deze Halfgeleidergids beschreven wordt). De HT9170B is een Dual Tone Multi Frequency (DTMF) ontvanger met een geïntegreerde digitale decoder en bandscheidingsfilter. Dit IC maakt gebruik van digitale tellers om met behulp van een 3,58 MHz-kristal alle 16 DTMF-toonparen te detecteren en te decoderen naar 4-bits woorden. Zeer nauwkeurige switched capacitorfilters zorgen voor het scheiden van DTMFsignalen in signalen uit de lage en de hoge 96

groep. Er is ook een ingebouwde kiestoononderdrukking beschikbaar als voorfilter. De HT9170B is pencompatibel met de beroemde (en meer geliefde) MT8870 van Mitel. Beide DTMF-decoderchips kunnen besteld worden bij Futurlec (www.futurlec.com). In de tabel is de relatie te zien tussen de frequentieparen en de 4-bits woorden die deze opleveren aan de uitgang van de decoder.

697 Hz 770 Hz 852 Hz 941 Hz

In deze schakeling dient een CD4099 als een 8-bits adresseerbare latch. De data op de Dingang wordt bewaard op het adres dat wordt gegeven door adreslijnen A0, A1, en A2. Als de Enable-ingang laag wordt, wordt de data gekopieerd naar de geadresseerde uitgang. De data wordt opgeslagen op het moment dat de Enable-input van laag naar hoog gaat. Alle niet-geadresseerde latches blijven daar-

1209 Hz

1336 Hz

1477 Hz

1633 Hz

0 0 01

0 010

0 011

1101 1110

010 0

0101

0110

0111

10 0 0

10 01

1111

1011

1010

110 0

0000

7/8-2010

elektor

+5V

C2 63V C5 10

R3

DTMF C1

VDD TOE

100n

GND

OSC1

ST/GT

330k 100k

100n

OSC2

IC1 16

R1

100n 18

17

+5V

C3

2 R2 1 4 3

Q1 EST

Q2 Q3

IN-

Q4

HT9170B IN+

STD

VREF

INH

GS

PWDN

X1

7

R4 10k

100n

C4

8 11

5

12

6

13

7

14 15 6

A0 A1

IC2

9

1

2

10

3

4

11

5

6

12

7

8

13

9

10

Q5 14 15 Q6 1 Q7

11

12

13

14

15

16

Q0 Q1 Q2 Q3

A2

Q4 4

5

K1

16 VDD

3.579MHz

3 R5 10k

10u

100k

bij onveranderd. Zolang de Enable-lijn hoog is, behouden alle latches hun huidige waarde, wat er ook gebeurt op de data- of adresingangen. Om te voorkomen dat verkeerde data in de latches terechtkomt, moet de Enableingang dus hoog blijven tijdens het veranderen van de adreslijnen. Als de DTMF-decoder een geldig toonpaar ontvangt, wordt zijn STD-uitgang hoog. Omdat de Enable-ingang van IC2 een negatiefgaande puls nodig heeft voor het vastleggen van een waarde, moet de logische toestand omgekeerd worden. Dit wordt verzorgd door transistor T1. De toestand van de individuele uitgangen Q0– Q7 (beschikbaar op K1), komt overeen met de toestand (actief/inactief) van de drukknoppen S1–S9. Slechts één van de uitgangen Q0–Q7 verandert van waarde. Eigenlijk is de overeenkomst in omgekeerde volgorde, want indrukken van S1 verandert de waarde op encoder-uitgang Q7, S2 schakelt Q6, S3, Q5 enzovoort. De uitgangssignalen op K1 hebben CMOSniveaus en de maximale stromen die deze uitgangen kunnen verwerken, komen overeen met de specificaties van de gebruikte CD4099 (de specificaties zijn niet voor alle fabrikanten hetzelfde, dus raadpleeg de datasheet). In de meeste gevallen zal het bijvoorbeeld veilig mogelijk zijn om low-current LED’s met een

VSS

2

E D CLR VSS

T1

8

CD4099N

9

BC547 100073 - 11

gemeenschappelijke kathode vanuit K1 aan te sturen via 2,2 kΩ weerstanden. Hetzelfde geldt voor de LED’s in TIL199-optocouplers. Voor het aansturen van een MOC3020M, moet een serieweerstand van 470 Ω gebruikt worden. Wat er ook op K1 wordt aangesloten, houd altijd rekening met de specificaties van de CD4099.

De encoder en decoder uit dit project kunnen via een (behoorlijk lange) tweedraadsverbinding, draadloos via een (goedgekeurde) audiozender en ontvanger of via het lichtnet met behulp van geschikte interfaces communiceren. (100073)

Snel meten en testen Leo Szumylowycz (D) Omdat beelden veel meer zeggen dan woorden, volgt hier een van de kortste halfgeleiderartikelen aller tijden. Een kater van vijf kilo sprong in de kast met LED-verzameling van de knutselende auteur. 1000 stuks in 40 verschillende types en alles door elkaar! Een snelle meetopstelling waarop bijvoorbeeld een regelbare netvoeding met een digitale stroom- en spanningsaflezing aangesloten kon worden, zou nu erg handig zijn.

Voor de paperclips moet men vernikkelde uitvoeringen met normale afmeting gebruiken. Op de print kunnen natuurlijk nog banaanstekerbussen of dergelijke aansluitingen worden gesoldeerd. Wie zin heeft, plakt er nog gummivoetjes onder, zodat een geleidende ondergrond geen problemen geeft. (090969)

Buitenlampbediening Harald Schad (D) Gaat u uit een helder verlicht huis de duisternis in, dan ziet u in eerste instantie niet veel. Een buitenlamp met automatische uitschakeling is hier een oplossing. En ook het vinden van het sleutelgat is dan bij thuiskomst ook geen uitdaging meer. Op plaatsen waar een uitschakelvertraging elektor 7/8-2010

in de huisinstallatie moet komen, is niet zelden de nuldraad afwezig, waardoor velen al voor de bouw van een schakeling afhaken. Voor de hier voorgestelde schakeling is dat geen probleem. Grote onderdelen zoals trafo’s worden niet gebruikt, zodat inbouw in een lasdoos ook mogelijk is. Een ander voordeel is het uiterst geringe ruststroomver-

bruik van de schakeling. We beginnen met de in de huisinstallatie voorhanden zijnde schakelaar S1. De lamp gaat dan via de bruggelijkrichter meteen branden. Over de diodes D5...D10 staat 4,2 V die gebruikt wordt voor de voeding van de eigenlijke vertragingsschakeling rond de binaire teller CD4060. 97

L

G

TRI1 A1

R1 100R

T1

R8 10k

A2

BC337

BTB16-600B

6

D12

4V2

CQY80N

R3 1 D5

IC2

D6

2

D2

D7

4

D11

D8

MOC3041M D3

D4

D9

R2

6V2

9

C1

11

RX

!G

CX RCX

100n 3 4 5 6

+

CT

470u 10V

7 8 9

12

D10 D1...D10 =

IC3 10

1k

D1

CTR14

R4

6

C2

1N5408 2n2

R7

11 12

CT=0

4060 8

R10

C3

16

4M7

1

RESET

4M7

4

10u 6V3

2

270R

5

C4

680k

IC1

R5

100k

S1

8k2

R9

13

7 5 4 6 14 13 15 1 2 3

T2 R6 4k7

BC547

1N5908G N

LA1 LA1 ON: 50Hz 2min73 60Hz 2min18 < 200W

Na het openen van de schakelaar neemt Tri1 de hoofdstroom voor zijn rekening. In de aanstuurkring van de triac is een optocoupler opgenomen die detecteert wanneer de triac actief is. De antiparallelle LED 1 maakt het geheel weer symmetrisch. De NPN-fototransistor in de optocoupler maakt via T1 een reset-impuls waarmee de teller via pen 12 wordt aangestuurd. Daardoor wordt ook bij een extra puls steeds de volle tijd doorlopen. De CD4060 telt met de netfrequentie, pen 3 wordt na 214 pulsen hoog, wat overeenkomt met ongeveer 2,5 minuut (als dat niet genoeg is, kan er een 4060 achtergeschakeld

worden). Nu gaat T2 open en sluit de interne LED van de optotriac IC2 kort; Tri1 krijgt geen triggerstroom meer en de lamp gaat weer uit. Tot de volgende activering blijft de schakeling stroomloos. De schakeling is alleen geschikt voor een ohmse belasting. Met de aangegeven dimensionering (maatgevend hiervoor zijn alleen de diodes D5...D10 in de bruggelijkrichter) is de grens voor de te schakelen lamp(en) maximaal 200 W. Zoals bekend hebben gloeilampen er een voorkeur aan om op het moment van inschakelen de geest te geven. Tri1 komt

090633 - 11

hierbij nauwelijks in gevaar, omdat de schakelaar deze overbrugt. Het meest waarschijnlijke gevolg van overbelasting is dat een van de diodes D5...D10 kapot gaat. In de definitieve uitvoering ontbreekt een zekering omdat het verwisselen daarvan ook niet zo eenvoudig is. Maar dat hoeft echter niet! Schakelingen met netspanning mogen alleen door een gediplomeerde elektricien met inachtneming van de overeenkomstige normen (bijv. VDE 0100) gebouwd en geïnstalleerd worden. (090633)

Frontplaten met muismat-folie Kai Riedel (D) Een professioneel uitziend opschrift van frontplaten is voor veel elektronici een probleem. Gebruikelijke transparante folies zijn niet erg geschikt, omdat ze meestal een glad oppervlak hebben. Geschikte folies moeten aan de voorkant van een lichte structuur voorzien zijn, waardoor mogelijke lichtreflecties worden verhinderd. Op professioneel gebied worden vaak de ‘Autotex Inkjet’-folies van de fabrikant MacDermid toegepast [1], die in Nederland via de firma Visprox worden ver98

Als men maar kleine hoeveelheden kan afnemen, zijn de prijzen echter tamelijk hoog. Een gunstiger alternatief is muismat-folie (bijvoorbeeld van Pearl, bestelnummer VM-5123913, 2 folies à €4,90 [2]). Met deze speciale folies (die aan één zijde licht gestructureerd zijn) kan men vrij snel een goed uitziende frontplaatfolie maken. Om zo’n frontplaatfolie te maken, is de auteur over het volgende verloop zeer tevreden: handeld (België heeft nog geen distributeur).

• Ontwerp van de frontplaat (lay-out) met 7/8-2010

elektor

een tekenprogramma (bijvoorbeeld CorelDraw). • Printen van de gespiegelde lay-out op de achterkant van de speciale folie. • De gehele achterkant bespuiten met een lichtgrijze ondergrond (universele grondverf als spray, met oplosmiddel, verkrijgbaar in de bouwmarkt). • Na drogen volgt het opplakken van dubbelzijdig plakfolie (bijvoorbeeld Conrad

bestelnummer 529478) op de achterkant van de geprinte folie. • Aanbrengen van gaten voor aanwijs- en bedieningselementen met snijgereedschap en gatenboor (industrieel met snijplotter of laser). • Opplakken van de folie op de frontplaat.

(090426)

[1] www.macdermidautotype.com/autotype.nsf/webfamilieseurope/AUTOTEX [2] www.pearl.de/a-VM5123-2411.shtml

Zo kan men ook bij prototypen een professioneel uitziende frontplaatopdruk maken.

RJ-45 kabeltester met PIC VCC C2 R1 20 MCLR

IC1 CLKIN

R8

3V

R13 56k

BC337

2 RA0 3 RA1 6 RA4 7 RA5

C1

RA2 RA3 RC0 RC1 RC2 RC3 RC4 RC5 RC6 RC7

1 2 3 4 5 6 7 8

4 5 11 12 13 14 15 16 17 18

R2 R3 R4 R6 R7 R9 R10 R11 R12 R14

K1

330R 330R 330R 330R 330R 330R 330R 330R 330R 330R

R15

D1 DC-10EWA

8x 10k 1

20p

8

T2

PIC16F72 CLKOUT

VSS

2k2

10

VSS

9

K2

1 2 3 4 5 6 7 8

19

R5 560R

RB0 RB1 RB2 RB3 RB4 RB5 RB6 RB7

21 22 23 24 25 26 27 28

9 8 7 6 5 4 3 2

1

BC 327

BT1

100n

VDD

10k

T1

S1

090643 - 11

Pascal Coulbeaux (F) Deze automatische RJ-45 kabeltester test de verbindingen en controleert tevens de configuratie van de kabel. Elk van de acht aansluitingen van de kabel wordt onafhankelijk getest en kortsluitingen en onderbrekingen komen feilloos aan het licht. De schakeling kan naar keuze worden opgebouwd rond een PIC16C62B of een PIC16F72. Er is bewust gekozen voor een van deze controllers vanwege het aantal van 22 in/uitgangen. Iedere RJ-45 aansluiting legt beslag op acht van deze in/uitgangen, dat zijn er dus zestien in totaal. Twee I/O-lijnen worden gebruikt voor twee LED’s. De hier voorgestelde tester is voorzien van een PIC16C62B die op een spanning van 3 V kan werken, zodat voor de voeding kan worelektor 7/8-2010

den volstaan met twee batterijen. Deze controller kan echter slechts éénmaal geprogrammeerd worden. Toepassing van een PIC16F72 is ook mogelijk, deze is opnieuw te programmeren en pencompatibel. Nadeel van deze chip is dat de voedingsspanning dan 4,5 V moet zijn, zodat er drie batterijen nodig zijn. Het klokcircuit bestaat uit het duo R1/C1, een economische oplossing omdat er geen behoefte is aan een nauwkeurige klokfrequentie. Met drukknop BP schakelen we de tester in, transistor T1 en T2 verzorgen de voeding voor de schakeling. De tester stopt automatisch, het tijdsverloop wordt bepaald door Timer0. Als Timer0 een overflow geeft, veroorzaakt dit een interrupt die pen RA0 laag maakt. Daardoor spert transistor T2, gevolgd door T1. Via het LED-array is het verloop van het testen

van de verbindingen te volgen. De eerste LED (pen 1), aangestuurd door RA2, brandt als de kabel in orde is. De tweede LED (pen 2), aangestuurd door RA3, brandt als de kabel een onderbreking vertoont of onjuist geconfigureerd is. De twee LED’s branden tegelijkertijd als de kabel een kortsluiting heeft. Uit het brandpatroon van de acht andere LED’s is de kabelconfiguratie af te leiden. Een ‘rechte’ kabel levert een van links naar rechts lopend lichteffect op, een ‘gekruiste’ kabel levert een looplicht op zoals bij de K.I.T.T.-auto uit de bekende Knightrider-serie. Het (assembler) programma is beschikbaar op [1]. (090643)

Weblink: [1] www.elektor.nl/090643

99

Glass Blower Merlin Blencowe (GB)

bij de voedingslijnen (pen 4 en 7 van IC2) gedwongen worden het audiosignaal te volgen. Het effect is dat de voedingsspanning als het ware vergroot wordt. Met een rail -to - rail opamp voor IC 2, kan een uitgangssig-

De meeste gitaarpeda l e n da n ke n hun hoge ingangsimpedantie aan een grote weerstand bij de ingang van de eerste opamp. Dit genereert wel veel ruis, omdat door deze weerstand ook de offsetstroom van de ingang loopt. De Glass Blower vermijdt dit door gebruik te maken van een kleinere weerstand (R2) die is gebootstrapped via C2. De effectieve waarde lijkt daardoor tientallen megaohms. De ingangsimpedantie van de schakeling wordt zo voornamelijk bepaald door R1, waar geen offsetstroom doorheen loopt. Omdat de meeste gitaarpedalen op 9 V werken gebruiken, is het uitgangsspanningsbereik beperkt tot 6 Vtt met normale opamps en dat is nauwelijks genoeg om clippen te veroorzaken in de eerste trap van een buizenversterker. De Glass Blower haalt het dubbele zonder dat een grotere voedingsspanning nodig is en kan dus het ‘Jesus & Mary Chain’effect produceren: Zeer hoge niveaus van oversturing. Dit wordt bereikt door T1 en T2 aan te sturen met het uitgangssignaal, waar-

1 + R6/R7

ven waarden voor de componenten. Met een Humbucker-element zal een waarde van 1 kΩ voor R7 beter geschikt zijn om clippen te vermijden. S1 is een gewone voetschakelaar (bijvoorbeeld Maplin N84AR). De voeding is zoals gebruikelijk voor gitaarpedalen. Er kan gebruik gemaakt worden van een 9 V-batterij of een netadapter. Het pedaal is alleen ingeschakeld als er een mono gitaarstekker is ingestoken in de stereo input-jack. Het prototype van de auteur is ingebouwd in een 116 × 64 × 30 mm aluminium kastje (b.v. Maplin LH71N of Rapid 303540, of Maplin GU62S en Rapid 303539 voor gevorderden!) De 2,1 mm adapterconnector moet een geïsoleerd type zijn, omdat de middelste pen geaard is (b.v. Rapid 200980, Farnell 1137744, Maplin FT96E). De 6,35mm-in- en uitgangsjacks moeten liefst ook geïsoleerde types zijn, maar ongeïsoleerde exemplaren kunnen ook gebruikt worden (b.v. Maplin HF92A of HF93B). Bij gitaarpedalen is het onprettig om alle connectors en knoppen op één print te monteren. Daarom zijn ze achter de frontplaat gemonteerd en via draden met de print gekoppeld. Het printontwerp van de auteur en het bedradingsschema kunnen gedownload worden van [1]. In vergelijking met het hier getoonde schema zijn er kleine verschillen in de nummering van de componenten.

zo’n 22x dus (27 dB) bij gebruik van de gege-

[1] www.elektor.nl/100165

naal 16 V t t (!) gehaald worden met een gewone 9 V-batterij als voeding. De spanning over de opamp blijft constant, dus we hoeven ons geen zorgen te maken over beschadiging van de opamp. Om instabiliteit te vermijden bij grote versterking en grote ingangsspanningen, moeten twee aparte opamps gebruikt worden; geen dubbel- opamp. R7 bepaalt de maximale versterking volgens

(100165)

+9V

K3

2 1 3

R13

R15 100R

4k7

9V

1N4001

C10

S1B

47u 25V

R14

R11

10k 1 1

IC1

R4

R3

C2

2

5

7

10k

R5

6

2N3906

470p R6 10k

C5

100u 25V

R8 10k

6

C4

100u 25V

C3

C7 100u 25V

T2

C8

4

TL071

470R

10k

1M

R1

2

10k

+9V

3 R2

10k

220n

TL071

4

C1

T1

7

3

47u 25V

R10

2N3904

IC2 5

K1

C6

10u 63V R7

100u 25V

R12 100R

9V

K2

10k

100u 25V

100R

D1 D2

BT1

S1A

R9 100R

C9

P1 10k BOOST

100165 - 11

100

7/8-2010

elektor

Wegwijzer van de vakhandel Web-Shops R DhX^aadhXdeZc R CZikdZY^c\ R G;"BZZi^chigjbZciZc R Egd\gVbbZZgWVgZ bZZi^chigjbZciZc HEXWAX LTD

www.hexwax.com

Wereldleiders op het gebied van driver-loze USB-IC’s:

• USB-UART/SPI/I2C-bridges • TEAleaf-USB authenticatiedongles • expandIO-USB I/O-USB-expander • USB-FileSys flash-drive met SPI-interface • USB-DAQ data-logging flash-drive

EASYDAQ www.easydaq.biz • USB-gevoed, 4 relais + 4 DIO-kanalen • Schakelt tot 10 A bij 230 VAC • LabVIEW, VB, VC, C#, Java • Schroefklem-aansluitingen • Geen verzendkosten Ontwerp en levering van USB, wireless, LAN, Internet & seriële relais, DIO & DAQ producten. [email protected]


ook uw firma is het vermelden waard.

Utrecht

Voti

Limburg Electronica Assemblage tel: 043-365 28 90

w w w. a b s - m e e r s s e n . n l

Focus on the Future

ELDATA Components

v/h Elektronika 2000 b.v. Afhaalbalie open ma t/m vr 10 tot 18u donderdag tot 20 uur

België

Meet- en testapparatuur Mobile computing specialist Meer dan 50.000 elektronica en computeronderdelen in voorraad!

Bvba Electromounting

Rapaertstraat 18 8310 Assebroek (B) [email protected] www.electromounting.com

Weteringschans 129, 1017 SC Amsterdam Tel. 020-4208302, Fax 020-6224337 E-mail: [email protected] www.eldatacomponents.com

Gelderland

bestukken van printen, ook SMD

MULTITRONICS

(ELEKTRONICA-COMPONENTEN) Ninoofsesteenweg 38, 1500 HALLE

Dinsdag t/m Zaterdag 10.00 - 17.00 uur Maandag gesloten

Tel. (02) 360 22 10 Fax (02) 360 25 90 www.multitronics.com

rotary encoder : €1.20

webshop

www.voti.nl

Noord Holland

VOTI: onderdelen, hardware / software engineering.

Overijssel Electronica Assemblage tel: 0546 581 200

w w w. a 1 e l e c t ro n i c s. n l

Focus on the Future

Noord Brabant Visie in het breedste spectrum!

Stationsweg 43, 8166 KA, Postbus 19, 8166 ZG Emst, Nederland Tel. verkoop 0578-661559, Tel. industrie 0578-662130, Fax 0578-662124 www.dwrd.nl - www.elektronikadeweerd.nl - www.12drie.nl

het adres voor

Elektronica onderdelen Printontwerp Assemblage Ontwerp van idee tot product van Voordenpark 9-H 5301 KP Zaltbommel www.bergsoft.nl

(De)soldering Equipment & Tools BGA Technology & Services Xray Inspection & Services Training & Workshops



[email protected] www.arcoss.be

tel. 0418-510106 fax 0418-512974 [email protected]

open: ma. di.-vr.

13.00 - 18.00 9.00 - 12.00 13.00 - 18.00 za. 9.00 - 13.00 Naamsesteenweg 380 3001 Leuven Tel. 32-16-40.40.90 Fax 32-16-40.60.90 [email protected] www.aitec.be

Ook uw firma is het vermelden waard.

• LED’s • LED-modules • LED-strips • RGB-controllers • power supplies •

www.ledtuning.nl

www.elektor.nl elektor

7/8-2010

Reserveer nu: + 31 (0)46 43 89 444 [email protected] 101

Synchroniserende RGB-vuurvliegjes

Alexander Weber (D)

100k

100k

ning wordt ingelezen door de VCC Als je houdt van spontaan optreATtiny13 via de ADC op pen 3. De dende visuele patronen, natuurschakeling is ontworpen voor een R5 lijk of kunstmatig, dan moet je gestabiliseerde 5 V-voedingsspanwel onder de indruk raken van de ning die wordt afgenomen van IC1 8 ‘synchronisatie’ van honderdduieen ‘rail’ waar de vuurvliegprinten VCC D1 SFH3310 2 1 zenden vuurvliegjes. Ze beginnen in een rij op gestoken worden met (XTAL1)PB3 (RESET)PB5 R1 T1 100R te flitsen in een toevallig patroon, de steker/bus paren JP1 en JP2 (dat ATTiny13 7 (SCK)PB2 R2 maar na een tijdje gaan ze elkaar zijn dus geen jumpers). 6 (MISO)PB1 100R 3 5 beïnvloeden en flitsen ze min of Er zijn verschillende typen lichtge(XTAL2)PB4 (MOS1)PB0 R3 meer synchroon. voelige weerstanden. Twee soorR4 100R GND 4 De auteur kwam op het idee om ten werken goed. Alleen R4 hoeft LED RGB dit schema aan Elektor te presente worden aangepast voor het teren na de publicatie van ‘Fun juiste spanningsbereik voor de VCC VCC with Fireflies’ in de Elektor van ingang en de juiste stroom door april 2010 [1]. De hier getoonde de lichtgevoelige weerstand. Een K1 JP1 JP2 versie maakt gebruik van een fototransistor functioneert beter 1 2 C2 C1 3 4 ATtiny13 microcontroller en één dan lichtgevoelige weerstanden +5V +5V 5 6 100u 100n enkele RGB-LED. Zo kan de schaen LDR’s. Hij is sneller (±5 ms in 16V 1 1 keling in grote aantallen nageplaats van ±50 ms) en heeft geen ISP 100358 - 11 bouwd worden. last van een geheugeneffect. Bij Het RGB-vuurvliegje beweegt niet, de SFH3310 hoort een waarde van maar gebruikt kleur om zijn stemming uit te synchroon knipperen van de vuurvliegjes. Een 100 kΩ voor R4. drukken. Als alles gesynchroniseerd is, zal het bewijs voor ‘emerging behaviour’ (robotisch Bij het kiezen van de lichtsensor moet gelet in ontspannen en koel blauw flitsen. Als het flit- zwermen) [2]. worden op de spectrale gevoeligheid. Die sen detecteert die niet synchroon zijn, gaat het De belangrijkste onderdelen van de schake- moet overeenkomen met die van het mensezich minder op z’n gemak voelen en verandert ling zijn de microcontroller, de lichtsensor lijk oog (400 nm...700 nm). de kleur langzaam naar groen, geel en uitein- en de RGB-LED. De sensor en R4 vormen een De software voor de Synchroniserende RGBspanningsdeler, waarvan de uitgangsspan- vuurvliegjes is gratis te downloaden van [3]. delijk naar rood. Merk op dat elk vuurvliegje volledig autonoom De broncode moet gecompileerd worden en functioneert. Het probeert op geen enkele kan dan in de ATtiny-chip geprogrammeerd manier te ‘gehoorzamen’ aan een voorgeproworden via ISP-header K1. Wie niet beschikt grammeerd patroon. Als meerdere vuurvliegover een geschikte programmer, kan ook jes worden opgebouwd en ze krijgen de kans voorgeprogrammeerde controllers bestellen om elkaar onderling te beïnvloeden, dan vorbij Elektor onder bestelnummer 100358-41. men ze samen spontaan een zelforganiserend De constructie en het gebruik van clusters systeem. De kracht van dit systeem zit in de van deze kleine elektronische beestjes wordt samenwerking van een groot aantal simpele uitgebreid geïllustreerd met plaatjes en een deelnemers! video op de websites van de auteur [4] en [5], De firmware in elk vuurvliegje bepaalt het waar ook links staan voor het bestellen van gedrag op basis van lichtniveaus die worden complete bouwsets voor dit project. gemeten met een SFH3310 fototransistor. In (100358) de software zit een variabele die de energie [1] www.elektor.nl/100014 voor de flits bepaalt. De waarde van die varia[2] www.elektor.nl/100013 bele neemt langzaam toe. Als hij een bepaalde [3] www.elektor.nl/100358 grenswaarde bereikt, flitst het vuurvliegje en de variabele wordt teruggezet op nul. Als een [4] http://tinkerlog.com/2009/06/25/ vuurvliegje een andere flits detecteert, neemt 64-synchronizing-fireflies de energie voor de flits een klein beetje toe, [5] http://tinkerlog.com/howto/ waardoor het iets eerder zal flitsen. Als dit synchronizing-firefly-how-to zich telkens weer herhaalt, kan dat leiden tot 102

7/8-2010

elektor

Vloerverwarmingsregeling Marc Dirix (NL) +5V P2

+5V

5k

P1 5k

8

PB4(ADC2) PB3(ADC3)

4

PB2(ADC1) GND

PB1(OCP) PB0(AREF)

ATTINY25

1

2) Temperatuursensor 1 aangesloten op de toevoerleiding van de vloerverwarming, temperatuursensor 2 aangesloten op de afvoerleiding. Dit werkt hetzelfde als onder punt 1; zolang de toevoerleiding echter warm is, zal de pomp (tijdelijk) stoppen met circuleren wanneer ook de afvoertemperatuur boven het schakelpunt komt. 3) Schakelingang aangesloten op de woonkamerthermostaat. Zolang (zelfde ingang als temperatuursensor 1) de schakelaar gesloten is, zal de pomp lopen. Zodra de schakelaar opent, stopt de pomp na 20 minuten. 4) Schakelingang aangesloten op de woonkamerthermostaat, temperatuursensor 2 aangesloten op de afvoerleiding van de vloerverwarming. Deze werkt hetzelfde als onder punt 3. De pomp zal echter (tijdelijk) stoppen met circuleren wanneer ook de afvoertemperatuur boven het schakelpunt komt. Temperatuursensor 2 kan ook gebruikt worden als beveiliging voor de vloerverwarming. Stel de schakeltemperatuur dan in op circa 50 graden en bevestig hem aan de toevoerleiding van de pomp. De schakeling is opgebouwd rond een ATtiny25. Via de ADC-poorten van de controller wordt de spanning over beide PTC’s gemeten. De spanning over de eerste temperatuursensor wordt in de software vergeleken met een normwaarde en met 0. Als de elektor 7/8-2010

KTY81

4

3

T1

2

R2

7 6

KTY81

BS170

5 R1

K2 1 2 3

1

3

4

T2

1) Temperatuursensor 1 aangesloten op de toevoerleiding van de vloerverwarming, temperatuursensor 2 kortgesloten. De pomp gaat lopen zodra de toevoerleiding warm begint te worden. Wanneer de temperatuur van de toevoerleiding onder het schakelpunt komt, zal de pomp nog 20 minuten nalopen.

1

R3

3

PB5(ADC0) VCC

K3 2

IC2

180R

Bij een CV-installatie waaraan ook een vloerverwarming is gekoppeld, komt het nog vaak voor dat de extra pomp die gebruikt wordt voor het rondpompen van het water door de vloerleidingen dag en nacht continu in bedrijf is. De reden daarvoor is dat de centrale verwarmingsregeling niet uitgerust is met een aparte uitgang en een speciale regeling voor vloerverwarmingspompen. Deze schakeling is ontworpen om de vloerverwarmingspomp zelfstanding te regelen of via de aan/uit-schakeleraar van de woonkamerthermostaat. Hiervoor biedt dit ontwerp de volgende 4 aansluitmogelijkheden:

IC1 S202S02

ZC 2

BS170

4 TR1

+5V

IC3 M1 230V

78L05

M

B1

F1 2x 6V 1VA

B80C1500

C4

C1

C2

C3

10u

100n

100n

10u

100318 - 11

normwaarde overschreden is of de waarde 0 is (door een externe schakelaar), wordt de Motorpower-pen (pen 5) hoog en zal via de optotriac de pomp gestart worden. Bij het starten van de pomp wordt tevens een extra uitgang (pen 6) laaggetrokken. Op deze uitgang kunnen externe componenten zoals een indicatorlamp worden aangesloten. Om te voorkomen dat er continu stroom door de instelweerstanden en temperatuursensoren loopt, worden de aansluitpennen van de PTC’s met behulp van een door de software geschakelde FET alleen naar massa getrokken als er een meting plaats vindt. Door middel van een fuse wordt de microcontroller ingesteld op een klok van 128 kHz. Dit is snel genoeg voor het afhandelen van de besturing en deze frequentie laat zich eenvoudig verder delen met de prescaler van timer1 op 1024. Vervolgens telt timer1 dan tot 125 en genereert een interrupt. Deze interrupt zal dan bij benadering elke seconde plaats vinden. Tijdens de interrupt-routine wordt de status bepaald van de pomp. Wanneer temperatuursensor 1 de normwaarde overschrijdt of

indien deze 0 is (schakelingang), zal de pomptimer worden ingesteld op 20 minuten. Deze 20 minuten zorgen er voor dat, de pomp nog 20 minuten doorloopt nadat de temperatuur is gezakt onder de normwaarde. Als de tweede temperatuursensor tussentijds de normwaarde overschrijdt, zal de pomp direct gestopt worden. Aan het einde van de interrupt-routine wordt de volgende meting gestart door eerst de FET in geleiding te sturen om de temperatuursensoren met massa te verbinden en daarna een ADC-routine te doorlopen. De temperatuursensoren worden om de beurt gemeten, het meetinterval per sensor is 2 s. De schakeling zal de pomp minimaal eenmaal per 18 uur vijf minuten laten lopen. Daartoe houdt een tweede lange zomer-timer bij hoe lang geleden de pomp voor het laatst gestart is. Wanneer de pomp gestart wordt, wordt de zomer-timer gereset. Als de zomer-timer na 18 uur (16-bits integer = 65.536 s = 18,2 uur) niet gereset is, wordt de pomp-timer op 5 minuten ingesteld. Zolang deze actief is, zal de pomp lopen. (100318)

103

Scooptekst

104

getoond. Wanneer de schakeling door de batterij gevoed wordt en er wordt een RS232-verbinding gemaakt, verschijnt er ‘RS232 ON’ in beeld. Dit staat even stil en loopt daarna uit beeld, waarna de ingestelde tekst weer wordt getoond. Bij het verbreken van de verbinding verschijnt er ‘RS232 OFF’. De RS232-chip gaat in een auto-power-off-mode wanneer er geen RS232-verbinding is en verbruikt dan nog slechts ±1 μA, wat de levensduur van de batterij ten goede komt. Elk beeld wordt vooraf gegaan door een korte puls waarop de scoop kan triggeren. Wanneer de scoop op 1V/1ms wordt ingesteld, ontstaat er een mooi stabiel beeld. De schakeling werkt niet met een digitale oscilloscoop.

Met de schakelaar kan de tekst stilgezet worden. In de .ini-file wordt het COM-poortnummer toegewezen. Deze file wordt automatisch aangemaakt. Mocht er een foutmelding worden gegeven dat de poort niet beschikbaar is, dan kan men hier aangeven welk poortnummer gebruikt dient te worden. (100327)

Weblinks [1] www.elektor.nl/100327 [2] http://svn.isysbus. org/misc/delphi/components

+3V

RXD

RSIN

TXD FORCEON

5

C7

6

100n

FORCEOFF C2+

EN

MAX3221 C2Ð

9

2

11

3

12

6

16

7

1

C3

14

100n

8 9 11

V-

PD0(RXD)

PB5(MOSI)

PD1(TXD) PD2(INT0)

PB4(OC1B)

PD3(INT1)

PB3(OC1A)

PD4(T0)

PB2(OC0A)

PD5(T1)

PB1(AIN1)

PD6(ICP)

PB0(AIN0)

2

SCK

3

4

18

RST

5

6

17 MOSI 16 15 14 13 12

ATTINY2313

7

C6

PB6(MISO)

MISO 1 19

XTAL2 C2 S1

4

XTAL1 GND 5

R8

D2

100n

D4 D3

IC3 XC6216B302MR

D6

+3V

R7

R5

R2

R1

10

100n

3x LL4148

R9

100k

RSOUT

10

PB7(SCK)

100k

INVALID

IC1 PA2(RESET)

+3V

+3V

R6

R4

R3 100k

8

C1Ð

1

120k

13

15

IC2

680k

4

100n

V+

C1+

K1 PROG

20 VCC

100k

2

100n

3

220k

+3V

100n

180k

R10

C4

C5

C1

1M5

Scooptext is een kleine schakeling gebaseerd op een ATTiny2313 microprocessor waarmee tekst op een CRT-oscilloscoop kan worden getoond. De tekst loopt door het beeld als een lichtkrant. In het schema vinden we naast de ATTiny een interfacechip voor RS-232 (MAX3221) en een spanningsstabilisator voor 3 V. De functionaliteit wordt voor het overgrote deel bepaald door de firmware die te downloaden is van de site bij dit artikel [1]. De firmware is gemaakt in C met behulp van WINAVR. Met het terminalprogramma kan een tekst ingegeven worden die in het EEPROM van de processor wordt opgeslagen. Er kunnen maximaal 100 karakters met een ASCII-waarde van 32-128 opgeslagen worden. Elk karakter dat in beeld komt, wordt ook via RS232 naar de terminal gestuurd, zodat je ook zonder scoop kunt controleren welke tekst er opgeslagen is. De terminal is gemaak t in D e l p h i 6 P E m e t e e n e x t r a geïnstalleerde component (CPORT310) [2]. Het terminalprogramma zorgt er ook voor dat de uitgangen van de COMpoort een positieve spanning K2 hebben, zodat de schakeling 1 hieruit gevoed kan worden. 6 2 De schakeling kan dus uit de 7 RS232-poort gevoed worden, 3 maar ook uit een gelijkspan8 4 ningsvoeding of een CR20329 batterij. De batterijvoeding is 5 handig om bijvoorbeeld snel even een collega te verrassen SUB-D9 met ‘Gefeliciteerd’ dat door zijn scoop-beeld rolt. Bij het inschakelen van de voedingsspanning verschijnt eerst één keer ‘ELEKTOR’, voordat de tekst uit de EEPROM wordt

4k7

Emile Steenbeeke (NL)

K3 SCOPE

D1

LL4001

K4

CE

LL4001

BT1 C8

C9

D5

C10

C11

10u 35V

100n

LL4148

100n

1u 16V

2025

D7

LL4001 100327 - 11

7/8-2010

elektor

Uitbreiding voor seriële USB-TTL kabel Antoine Authier (Elektor-lab)

1

VCC

K3

K4

K6

K1

K2

S1

3

4

2

5

9

5

8

4

7

3

6

2

ON

3

5

2

4

6

4

5

10

3

1

2

6

1

Het is intussen alweer twee jaar geleden dat in dit tijdschrift door mij de USB TTL/serieelconversiekabels van FTDI [1][2] gepresenteerd zijn. Deze zijn uitstekend geschikt voor communicatie en debuggen. Het toenemende gebruik van ARM-processoren in onze schakelingen zoals de Scepter, de batterijmonitor, de testbank, enzovoorts heeft ons echter doen besluiten de 3,3 V uitvoering toe te passen ter bescherming van de in- en uitgangpoor-

1

1

K5

ten van de ARM processor die op 3,3 V werken (helaas zijn de datasheets over dit onderwerp erg onduidelijk... maar voorkomen is echter beter dan genezen, zoals u weet). Inmiddels kunt u in de e-shop van Elektor onder nummer 080213-72 de 3,3V-uitvoering van de USB/TTL interface-kabel vinden. De 5V-versie blijft te koop onder num-

100007 - 11

streeks uit batterijen wordt gevoed, te isoleren, voorkomt u dat batterijen beschadigen of, in het ergste geval, zelfs exploderen. De massa’s blijven doorverbonden. Het 0V-referentiepunt op de FASTON-aansluiting is handig voor het bevestigen van de krokodilklemmen van de meetsnoeren van oscilloscopen en multimeters. Zo nodig kan er een tweede FASTON-aansluiting met 5 V van de USB-aansluiting aangebracht worden. Hier is dat niet gebeurd. Merk op dat de volgorde van de signalen aangepast wordt bij de microswitch, zodat de 5V-spanning zich aan een uiteinde bevindt. Dit maakt het eenvoudiger het schakelaartje met uw nagel om te zetten.

Het schema van de ‘luxe’ uitvoering, zoals te zien in figuur 2, heeft als extra een analoge schakelaar, IC1, een 4066. Door simpelweg druktoetsschakelaar S2 in te drukken, worden in één keer alle logische signalen van de seriële verbinding onderbroken. Ik heb namelijk geconstateerd dat de spanning op de TXpen van de kabel voldoende kan zijn om een ATmega324PA (low power uitvoering) te voeden en een warme herstart van de processor onmogelijk te maken, zelfs als de voeding kort onderbroken wordt. Deze schakelaar is dus een redmiddel en maakt debuggen eenvoudiger, omdat er geen seriële kabel losgenomen en geen microswitch omgezet hoeft te worden. (100007)

Weblinks: [1] USB/TTL interface-kabel 080213-72: www.elektor.nl/usb-ttl [2] USB/RS232-adapter: www.elektor.nl/080470

IC1.A 1

IC1.B 3

4 5

K6

IC1.C 8 6

K1

S1

3

3

4

2

5

ON

2

4

10

K2

12

10

6

9

5

8

4

7

3

5

5

11

4

1

IC1.D

3

6

K4

9

2

elektor 7/8-2010

K3

2 13

1

6

2

1

VCC

1

VCC

R1 10k

mer 080213-71. Bij werkzaamheden aan verschillende projecten en speciaal als het debuggen betreft van firmware in een microprocessor met behulp van deze kabels, heb ik vastgesteld dat het handig zou zijn om bepaalde signalen te kunnen onderbreken of ze met een oscilloscoop te kunnen bekijken. Dat is de reden geweest om de kleine schakeling uit figuur 1 te ontwerpen. Via connector K3 en K4 kan ieder signaal eenvoudig geanalyseerd worden. De 5polige microswitch S1 maakt het mogelijk om onafhankelijk van elkaar één van de TX, RX, CTS, RTS signalen te onderbreken. Daarnaast is er ook een optie aanwezig om de 5V-voeding van de USB-kabel te onderbreken. Door op deze wijze uw schakeling, die vaak recht-

VCC

K5 S2

2

14

IC1 7

C1 100n

IC1 = 4066 100007 - 12

105

Universele PWM-generator IC2 7805

V+

+5V

1

2

3

7915

V-

4

5

6

R1

IC1

7

8

9

A

K

D7

D6

D5

100n

D4

220u 10V

D3

100n

D2

470u 25V

D1

100n

D0

470u 25V

E

C6

R/W

C2

RS

C3

VO

C1

VDD

C4

VSS

LC DISPLAY C7

10 11 12 13 14 15 16

+5V

R2 4k7

1k

180R

R1

+5V

D2

1

D1

3

A

4 15 16

K1

6

8

10 12 14 16

+5V

RA0/AN0

RB1/RX/DT

RA2/AN2/REF

RB2/TX/CK

RA3/AN3/CMP1

RB3/CCP1

RA4/TOCLK/CMP2

RB4/PGM

RA5/MCLR/VPP

RB5

RA6/OSC2/CLKOUT

RB6/T1OSO/T1CLK/P

RA7/OSC1/CLKIN

RB7/T1OSI/PGD

5

3

4k7

R7 1

7

SB

2

8

SC

3

9

4

10

5

13

ICSP RESET

D3

PWM-2

B

T2 6 R10

R11 S1

C

ROTARY SWITCH

12

2

INA

2x BYW32 OUTA

47R

4

MC34151 INB

OUTB

PWM

7 D4

IC4

5

S

A

11

47R

4

4k7

SA

VSS

2

K2

6

PIC16F628

1

R6

4k7

D7 LCD

R5 RB0/INT

RA1/AN1

D6 LCD

IC3

D5 LCD

D4 LCD

E LCD

RS LCD

RW LCD

10k

4k7

4k7

2

1

4

14

1

3

2

VDD

18

B

2

11 13 15

100n

17

MODE

9

C5

R4

J1

7

BAT81

BAT81 R9

5

K4 LCD +5V

R8

3

5

2x IRF9540

PWM-1 T1

3 090856 - 11

Herbert Musser (A) en Alexander Ziemek (D) PWM-generatoren zijn handig in allerhande elektronica: in voedingen of om te meten, te testen of te regelen. Dergelijke schakelingen zijn dus ook al heel wat keren besproken in Elektor. We presenteren hier een universele uitvoering die luxueus te noemen is. Zoals altijd is de software (sourcecode en hexfile) gratis te downloaden van de webpagina die hoort bij dit artikel [1] en is daar ook de voorgeprogrammeerde controller te bestellen. Speciaal voor dit project zijn daar ook de Eagle-files voor de printplaat van de auteurs te vinden. Het centrale bedieningsorgaan voor (bijna) alle instellingen is een incrementele encoder 106

(meerkeuzeschakelaar) van ALPS. Daarnaast hebben we nog een mode-switch nodig om de functies ‘Uit’, ‘PWM’ en ‘Full Power’ mee te kiezen. Beide bedieningselementen worden aangesloten via pinheaders (K2 en J1). Wat er is ingesteld, wordt weergegeven op een standaard-LCD van 2 x 16 tekens, dat eveneens via een standaard connector met de print wordt verbonden. Het middelpunt van de schakeling is een PIC16F628 (of een PIC16F628A). Twee parallel geschakelde vermogens-FET’s en twee krachtige blusdiodes zorgen ervoor dat gelijkspanningsmotoren tot 30 V met een nominale stroom tot zo’n 10 A zonder mankeren rechtstreeks aan te sturen zijn. Hogere stroom kan de elektronica ook wel leveren, maar extra

maatregelen om te zorgen dat de leidingen die stroom aankunnen, zijn dan beslist noodzakelijk. Je zou eventueel de printbaan dikker kunnen vertinnen, maar het is beter om voldoende dik draad erbij te solderen. Ook voor de bediening hebben we ons vooral gericht op motorsturing. Een boost-functie om de motor betrouwbaar te laten starten, is dan een handige feature. Gedurende de ingestelde boost-tijd worden de uitgangen vol uitgestuurd, dus onafhankelijk van de ingestelde duty-cycle. Het PWM-signaal verschijnt alleen aan de uitgang als de meerkeuzeschakelaar eerst vanuit de UIT-stand is omgeschakeld. Dat is gedaan vanwege de veiligheid, om ervoor te 7/8-2010

elektor

zorgen dat een aangesloten machine na een stroomstoring niet plotseling vanzelf weer gaat draaien. In de normale stand (PWM) zie je de actuele frequentie van de PWM en de duty-cycle in procenten op het display. Via de encoder kan op dat moment alleen de duty-cycle worden veranderd, de PWM-frequentie is een basisinstelling. Die basisinstellingen bepaal je in het setupmenu. Daar kom je in terecht door de stand UIT te kiezen en dan de encoder meerdere

seconden ingedrukt te houden. Dit menu biedt de volgende keuzes: boost: boost time: PWM freq: PWM step:

on / off 1 s / 2 s / 5 s 1 kHz / 2 kHz / 5 kHz 1 % / 2 % / 5 % / 10 %

Met ‘exit’ verlaat je het setup-menu. De parameter ‘PWM step’ geeft de stapgrootte aan waarmee de duty-cycle van het PWMsignaal verandert als je op de meerkeuze-

schakelaar drukt. De ingestelde waarden gaan niet verloren als de voeding wordt uitgeschakeld, want die worden opgeslagen in de EEPROM van de 16F628(A). Bij de auteurs doet de schakeling uitstekend dienst. Ook bij frequenties van 5 kHz zijn de flanken nog mooi steil en stabiel. (090856)

[1] www.elektor.nl/090856

Economische aan/uit-netschakelaar Joost Waegebaert (B)

elektor 7/8-2010

K1

RE1.B

K2

230V

230V

F1

S1

250mA T

R1

470k

T3 D4 9V1

HV

BC557B 2k2

R4

D1

0W5

R6

D3

R7 2k2

400V

22k

820n

R9

T2

100n

0W5

R2

R5 22k

1W C1

C3

47R

100R

R3

1M

BC547B

D5

1N4148

1N4001 T1

4x 1N4007

C2

D2

100u 63V

RE1.A R8 MY4 24VDC

BD139

C4

100k

Veel apparaten worden vandaag de dag in- en uitgeschakeld met een simpele druk op een ‘soft’ aan/uit-knopje. In de ‘uit’-stand staat het toestel enkel in een slaapstand en blijft het een kleine hoeveelheid energie verbruiken — not done tegenwoordig. Deze schakeling behoudt de eigenschap van het in- of uitschakelen met één simpele drukknop èn brengt het stroomverbruik in uitgeschakelde toestand terug naar nul. Bij het indrukken van drukknop S1 krijgt de schakeling voedingsspanning via de capacitieve spanningsdeler met C1. De gelijkgerichte spanning over C2 laat via R3 relais RE1.B aantrekken. LED D2 licht op. Eén van de relaiscontacten staat parallel over S1, zodat het relais aangetrokken blijft wanneer S1 wordt losgelaten. De rest van de schakeling heeft geen invloed bij het inschakelen. C3 zorgt ervoor dat T2 spert en condensator C4 is nog niet opgeladen. Beide condities zorgen ervoor dat T1 geen basisstroom krijgt en spert. Het relais kan vrij aantrekken en de netspanning op K1 wordt doorgeschakeld naar K2. Na het inschakelen laadt C4 langzaam op. Na ongeveer 0,25 sec is de spanning hoog genoeg en om T3 via zenerdiode D4 open te sturen. Op de emitter van T3 staat nu spanning. Wordt S1 ingedrukt, dan zal T1 basisstroom krijgen via T3 en het tweede contact S1. T1 geleidt en sluit de spanning over RE1.B kort, waardoor het relais afvalt. Tegelijkertijd zorgt T2 voor een vergrendeling: T1 zorgt via R6 voor basisstroom voor T2. Deze geleidt en voorziet T1 van basisstroom via R7. T1 blijft dus geleiden, zelfs na het loslaten van S1. Via R3 wordt C2 ontladen. Zo verdwijnt de voedingsspanning voor latch T1-T2 uiteindelijk, waardoor deze spert. Via D5 wordt ook de timingcondensator C4 ontladen, waardoor de schakeling klaar is voor een volgende start. De volledige schakeling is nu losgekoppeld van het net, de stroomopname is letterlijk nul!

2u2 100299 - 11

De waarde van condensator C1 hang vooral af van het gebruikte relais. Als voorbeeld is hier een Omron MY4-24VDC gebruikt [1]. Het relais is een 24V-type dat genoegen neemt met een spoelstroom van 40 mA en dat een contactbelasting van 5 A toelaat. Bij 24 V over het relais vloeit ongeveer 10 mA door LED D2. De totale stroom bij het inschakelen bedraagt dus ongeveer 50 mA. De waarde van condensator C1 wordt dan ruwweg als volgt bepaald: XC1 = UC1/IC1 = (230 V – 24 V)/50 mA = 4k12 C1 = 1/2πfXC1 = 1/(2 x 3,14 x 50 x 4120) = 773 n

We kiezen de eerst volgende grotere waarde: 820 nF. De condensator moet absoluut geschikt zijn voor minstens 250 VAC en is liefst een X2-type, bijvoorbeeld een exemplaar uit de MKP 336 2 X2-reeks van Vishay [2]. In feite begrenst de condensator de totale stroom die door de schakeling kan lopen. Bij het in geleiding komen van T1, beperkt C1 de stroom door T1 tot ongeveer 50 mA. De grootte van deze stroom geeft ook een idee van het extra schijnbaar vermogen dat de schakeling opneemt: PS = U x I = 230 V x 50 mA = 1,15 VA. Het werkelijk opgenomen vermogen ligt lager dan deze waarde, aangezien de cos ϕ van de schakeling zeker kleiner is dan 1. Weerstand R2 ontlaadt condensator C1 na het 107

uitschakelen. Dit moet ook een type zijn dat 250 VAC kan verdragen (bijvoorbeeld de MBE/ SMA 0414 reeks [3]). Ook schakelaar S1 dient geschikt te zijn voor 230 V. R2 kan eventueel vervangen worden door een serieschakeling van twee ‘normale’ weerstanden van 470 kΩ. Weerstand R1 beperkt de inschakelstroom

door S1 bij een ongeladen condensator C1. (100299)

[2] www.vishay.com/docs/28120/ mkp3362.pdf [3] www.vishay.com/docs/28767/28767.pdf

Weblinks [1] www.ia.omron.com/data_pdf/ data_sheet/my_dsheet_gwj111-e103.pdf

Snel veilige via’s Kai Riedel (D) Er bestaan verschillende methoden om op professionele manier printen te voorzien van doorgemetalliseerde via’s. Voorbeelden zijn dunne draden, ingeperste buisnagels (bijvoorbeeld van Bungard), doormetalliseringshulzen (bijvoorbeeld van ELV) of doormetalliseringsklinknagels (bijvoorbeeld LPKF “EasyContac”). Verder kan men via’s ook met een galvanisch proces of doormetalliseringspasta vervaardigen. De genoemde processen zijn ten dele echter heel tijdrovend (en foutgevoelig). Sommige daarvan vereisen ook speciaal gereedschap of dure gebruiksmaterialen. De auteur heeft goede ervaringen met de goedkopere doormetalliseringsstiften van Harwin die er in verschillende afmetingen zijn. Opdat men de doormetalliseringsstiften T1559F46 ([1], bijvoorbeeld te verkrijgen

1

bij Farnell onder bestelnummer 1143874) kan gebruiken, boort men gaten met een diameter van 0,8 mm, waarin dan de stiften worden gestoken. Daarvoor heeft Harwin speciaal persgereedschap (Farnelll bestelnummer 145248. Een handleiding vindt men onder [2]).

De stiften kunnen echter ook zonder speciaal (duur) gereedschap geplaatst worden. Een soldeerbout met brede punt is voldoende! De stiften worden met lichte druk verwarmd in de print geperst en dan aan beide kanten gesoldeerd. Door de nauwe boorgatdiameter en het indrukken van de stift door de soldeerbout, blijven de stiften ook tijdens het soldeerproces in de print vast zitten en vallen ze er niet meer uit, zoals dat met dunne draadjes kan gebeuren. Op deze manier krijgt men heel vlug betrouwbare doormetalliseringen. (090425)

[1] www.harwin.com/search/ T1559F46?ProductSearch=True [2] www.harwin.com/include/downloads/ tis/IS-06.PDF

Stappenmotoren doormeten A

A+ A-

5 aansluitdraden

COM

4 aansluitdraden

B B+

B-

C

D

A

A COM1

6 aansluitdraden

8 aansluitdraden

A' B'

B

B C

COM2

D

C

C' D'

D

090420 - 14

2

090420 - 11

3

W.G. Jansen (NL) Stappenmotoren zijn er in veel verschillende uitvoeringen. Omdat bij motoren die zijn gedemonteerd uit oude afgedankte apparaten de documentatie ontbreekt, moet door meten de juiste aansluiting van de verschillende draden worden bepaald. 108

Hiervoor hebben we maar drie dingen nodig: een ohmmeter, een wisselspanningsmeter en een transformator die een spanning van 2 tot 6 V levert. De meeste stappenmotoren hebben twee of vier statorspoelen, die met 4, 5, 6 of 8 ver-

090420 - 12

4

090420 - 13

schillend gekleurde draden naar buiten zijn gevoerd, zie figuur 1. Bij een motor met 4 draden zoeken we naar twee draden waartussen we een weerstand meten. De weerstandswaarde en de kleur van de draden schrijven we op. Op deze manier kunnen we de twee statorspoelen onder7/8-2010

elektor

scheiden en weten we dat het een bipolaire motor is. Bij een motor met 5 draden (unipolair) is het moeilijk om de vier afzonderlijke spoelen te herkennen. We beginnen hier met het meten van de weerstand tussen de verschillend gekleurde draden en maken hiervan een lijstje (zie voorbeeld figuur 2). Zoek eerst de draadparen waartussen de laagste weerstand wordt gemeten en noem die Rx ...Ω. De weerstandswaarden van de andere combinaties zijn niet van belang. Meetwaarden:

geel/rood = Rx ...Ω blauw/rood = Rx ...Ω wit/rood = Rx ...Ω bruin/rood = Rx ...Ω

Uit dit voorbeeld blijkt dat rood de gemeenschappelijke draad is (COM). Twee spoelen vormen samen de A-B en de C-D fase. Om uit te zoeken welke bij elkaar horen, sluiten we op één spoel een kleine wisselspanning aan, eventueel via een serieweerstand. We nemen als voorbeeld geel/rood. Meet nu met een wisselspanningsmeter de spanning over de andere spoelen. De spoel waarbij we de hoogste spanning meten, vormt samen met

de stroomvoerende spoel één fase. Of we die A-B of C-D noemen, is niet belangrijk. Bij een motor met 6 draden (zowel bipolair als unipolair te gebruiken) is het makkelijk om de afzonderlijke spoelen te herkennen. Meet de weerstandswaarden tussen de verschillend gekleurde draden en maak weer een lijstje. Meetwaarden:

nen als Rx ...Ω (zie figuur 4). Om de spoelen twee aan twee in de juiste fasevolgorde aan te sluiten, moet de wikkelrichting per spoel worden bepaald. Sluit daarvoor de transformator op één spoel aan en meet met een wisselspanningsmeter de spanning over de verschillende spoelen. De spoel met de hoogste spanning vormt met de stroomvoerende spoel één fase. Om ze in de juiste wikkelrichting aan te sluiten zetten we de bij elkaar behorende spoelen in serie en sluiten de transformator op één spoel aan. Meet eerst de spanning over de stroomvoerende spoel en daarna over de twee spoelen in serie. Er zijn dan twee mogelijkheden: De spanning over de serieschakeling is ongeveer twee maal de spanning over de stroomvoerende spoel, of bijna nul. De juiste serieschakeling is die waarbij de spanning het hoogste is. Bij bipolair gebruik schakelen we de twee spoelen per fase in serie of parallel, omdat dan het door de motor geleverde koppel het hoogst is.

geel/rood = Rx ...Ω rood/bruin = Rx ...Ω blauw/zwart = Rx ...Ω wit/zwart = Rx ...Ω geel/bruin = 2Rx ...Ω blauw/wit = 2Rx ...Ω

We vinden vier maal een lage weerstand Rx ...Ω en twee maal een hogere weerstand 2Rx ...Ω. Er is geen verbinding tussen de twee fasen (zie figuur 3). Voor bipolaire toepassingen worden de aansluitingen 2Rx gebruikt. Bij bipolair gebruik wordt de middenaftakking niet verbonden. Bij een motor met 8 draden (zowel bipolair als unipolair te gebruiken) is het moeilijk om de juiste volgorde van de vier spoelen van de twee fasen vast te stellen. We beginnen weer met weerstandsmeting en een lijstje, dan zijn de afzonderlijke spoelen te herken-

(090420)

Literatuur: ‘Werken met stappenmotoren’, Elektuur december 2003

Zapper voor elektrotherapie D1

10n 16

6 5 3 2 4

9V

13 12 14 15

R1

1

100k

T2

14

C6

IC2 10n

7

1

CTR12

2

IC1 +

3

10

BC559B 10 2

4 5 6 7

6 1n

4040 CT=0

11

1 R8

9 10

13

IC2.A

CT

R DIS

R13

THR

C2

8

4 R

1k

100k

BT1

R3 10k

R2

R12

0

TR

OUT

12

5

IC2.B

THR

8

OUT

9

R14 1k

TR CNTR

DIS CNTR

R11

3

11

11

1k

T4 R9 10k

8

BS170

100k

R5

R7 2k2

7

R10

T3

1k

9

R6

12k

R4

10k

C1

100k

BC559B

10k

T1

C3

C4

10n

10n

BC559B

C5

IC2 = LM556CN

1n

S2 090030 - 11

Jac Hettema (NL) Een zapper is een apparaat dat veel wordt toegepast in het medisch-alternatieve circuit. Het gaat hierbij om een zogenaamde elektor 7/8-2010

elektronische bioresonantie-pulsgenerator die een blokgolf met een bepaalde frequentie genereert. Via hand- of polselektroden wordt dit signaal aan het lichaam toegevoerd en er loopt dan een minuscule stroom door

het lichaam. Dit zou bacteriën, virussen en andere parasieten in het lichaam doden en het immuunsysteem van het lichaam herstellen. Na lezing van de desbetreffende gedeelten uit het ‘handboek zelfgenezing’ van dr. Hulda 109

Clark en na het signaal van een dergelijk apparaat te hebben bekeken heeft de auteur een goedkope zelfbouw-versie van zo’n zapper ontworpen. Deze uitvoering is beduidend goedkoper dan de op de markt zijnde schakelingen. Over de medische werking zijn nogal verschillende geluiden te horen, maar als men het een keer wil proberen kan dat al voor weinig geld, in elk geval veel minder dan voor de kant en klare apparaten moet worden betaald.

IC1.C IC1.A

10n

1

1

5 2

1M

R1 S1

6

IC1.D 9

C3 1u

1

1

8

IC1.E 11

1

10

IC1.B 3

1

IC1.F

4

1

12

1M

R2 S2

13

C2

C4

10n

1u

zichzelf af, omdat dan uitgang Q9 (pen 14) van IC1 hoog wordt. Daardoor valt de basisstroom van T1 weg en deze schakelt dan via T2 de voedingsspanning uit. Via twee hand- of polselektroden (in het simpelste geval enkele stukken blank draad) worden de massa en de uitgang van de schakeling (R14) met het lichaam verbonden. In verband met de veiligheid mag de schakeling uitsluitend worden gevoed uit een 9-V-batterij. (090030)

6-voudige omschakelaar

VCC C1

Deze zapper geeft een blokvormig uitgangssignaal af van de 9-V-voedingsspanning, in serie met een weerstand van 1 kΩ. Hierdoor kan er nooit meer dan 9 mA vloeien (bij kortsluiting), hetgeen zonder meer veilig is. De frequentie varieert daarbij van circa 28 kHz tot ongeveer 75 kHz. Om dit een beetje lineair te laten verlopen wordt C3 via een stroombron opgeladen, de daarvoor gebruikte LED is tegelijk de ‘aan’-signalering van het apparaatje. Na een minuut of 8 schakelt de zapper

IC1 = 40106N

100342 - 11

Kees van het Hoff (NL) De 40106 is een veelzijdig CMOS-IC dat zes Schmitt-trigger-inverters bevat. Deze kan men prima gebruiken voor het realiseren van een aantal omschakelaars met hardwarematige denderonderdrukking. Voor iedere schakelaar zijn - behalve één poort - slechts een druktoets, een weerstand en twee condensatoren nodig. De werking is als volgt: de 1-μF-condensator aan de uitgang wordt, afhankelijk van het uitgangsniveau van de inverter, geladen of ontladen via een 1-M-weerstand. Een druk op de knop zorgt er voor dat de ingang van de poort verandert

van niveau en daardoor klapt de uitgang om. De 10-nF-condensator bepaalt de uitgangspositie na inschakelen van de voedingsspanning; deze kan men naar behoefte verbinden met de voedingsspanning of met massa. Ingedrukt houden van de schakelaar resulteert in een blokgolf aan de uitgang, waarbij de RC-tijd ongeveer 1 s bedraagt. Met de componentenwaarden kan geëxperimenteerd worden. (100342)

Frontplaat-ontwerpprogramma Henk van Zwam (NL) Iedereen die zelf apparaten bouwt, staat op een gegeven moment voor het probleem: Hoe maak ik een layout voor een fatsoenlijke frontplaat? Louter tekst is met behulp van een tekstverwerker nog wel op de goede plek te krijgen, maar schalen voor potentiometers, draaischakelaars en varco’s, dat is andere koek. Er bestaat al enkele jaren een geweldig programma om dit soort problemen op te lossen: Galva (versie 1.85). Het is freeware, van oorsprong Frans en heeft een Franse of Engelse interface naar keuze. Er is een uitgebreide helpfunctie aanwezig. Het gemaakte ontwerp kan op elke printer worden afgedrukt, op papier of kunststof folie, afhankelijk van de gebruikte printer. Het programma is eigenlijk een soort programmeeromgeving: de gebruiker schrijft een aantal commando’s met parameters die na een druk op de F4-knop een tekening opleveren. Het programma heeft twee ven110

sters: één grafisch venster voor de tekening en één venster waarin de commando’s worden geschreven. Het heeft dus geen grafische interface zoals we die bij normale tekenprogramma’s kennen. Maar het gebruik went

snel, omdat je weet waartoe je een bepaalde opdracht geeft. Logo’s (merken) e.d. kunnen worden geïmporteerd en alle in Windows aanwezige lettertypen en vreemde tekens kunnen worden gebruikt. Kleurgebruik is 7/8-2010

elektor

vanzelfsprekend. De resultaten zijn verbluffend: schaaldeelstrepen zijn op een fractie van een graad mogelijk, plaatsing van onderdelen tot op een tiende millimeter. Door de bijgevoegde voorbeelden te bestuderen en te gebruiken als basis voor eigen ontwerpen is de leercurve

kort. Verandering van de parameters in de voorbeelden toont snel wat er mogelijk is. Het programma is geschikt voor talloze projecten als schaalverdelingen en frontplaten, maar ook te gebruiken om millimeterpapier, logaritmisch papier, nomogrammen, logaritmische tabellen en dergelijke te maken.

Galva kan worden gedownload van onderstaande (Franstalige) website. U vindt het programma in de categorie ‘Electronique’. (100287)

Weblink: www.radioamateur.org/download/

PIC/C of VHDL/FPGA voor RFM12 TX/RX VCC

1k

R1

VCC

20 1 2 3 4 5

K2

6 7 11 12 13 14

VDD MCLR/VPP

RB7 RB6

RA0

RB5

IC1

RA1

RB4

RA2

RB3

RA3

RB2

RA4

RB1

RA5

RB0

PIC16F73 RC0

RC4

RC1

RC5

RC2

RC6

RC3

RC7

K1

28 SDI 27 SDO

1

12

26 SCK

2

11

25 SEL

3

10

24 IRQ

4

9

23

5

8

22

6

7

C2 100n

D1

C1

X1

10MHz

15p

Receiver

Init RFM12A

Init RFM12A

Open Tx

Open Rx

Send DATA

Receive DATA

Close Tx

N

21

RFM12A

Check pass ? Y

15

Indicate receive

16 17 18

VSS OSC1 OSC2 VSS 19 9

Transmitter

Send DATA

Receive DATA

Wait SDO high

Wait IRQ low

Write a byte

Read FIFO data

10 8

C3 15p 090721 - 11

Package send over ?

Bojan Jovanovic en Milun Jevtic (SP) De goedkope RFM12 868 MHz ISM (licentievrije) radiomodule is goed te combineren met microcontrollers als de ATmega en de R8C13. In Elektor zijn daar al verschillende artikelen over gepubliceerd [1],[2],[3]. Hier is gekozen voor de transceivermodule RFM12-434-D die werkt op 434 MHz [4]. Deze zit in een gewone DIP-behuizing die voor hobbyisten veel gemakkelijker te gebruiken is. De antenne moet nu 17 cm worden in verband met de lagere frequentie. De auteurs gebruikten een PIC16F73A om de RFM12A transceivermodule te besturen. De firmware voor de microcontroller is geschreven in C met behulp van een EasyPIC4- ontwikkelkaart en mikro C PRO voor PIC, beide van Mikroelektronika. Tegelijk werd software ontwikkeld in VHDL voor de CycloneII FPGAfamilie. Daarbij werden de Altera DE2 kaart en QuartusII-software gebruikt. We tonen hier het communicatieprotocol voor de zender en de ontvanger. De algoritmen zijn in C geprogrammeerd voor de elektor 7/8-2010

DATA receive over ?

N

Y

PIC16F73. De voedingsspanning en het spanningsniveau voor logisch ‘1’ zijn beide +5 V. De SPI-communicatie-interface is gerealiseerd in software in de PIC. De overdrachtssnelheid is 4,8 kbps en de frequentieafwijking is ±90 kHz. Tijdens de dataoverdracht houdt de microcontroller de SDO-pen in de gaten om te controleren of het TX-register klaar is om de volgende byte te ontvangen (SDO hoog). Deze byte wordt serieel overgedragen, MSB eerst. Als er data ontvangen is, genereert de ontvanger een interrupt-request door de nIRQ-pen omlaag te maken als de data in het FIFO-register staat. Deze databits worden serieel overgedragen naar de microcontroller, wederom met MSB eerst. Voor de koppeling van de CycloneII FPGA met de RFM12 radiomodule werden iets aangepaste algoritmen en communicatieprotocollen toegepast. In dit geval zijn voedingsspanning en logisch ‘1’-niveau beide gedefinieerd als +3.3 V. Alle broncode-files en programma’s die de auteurs hebben ontwikkeld voor beide ‘tak-

Y

Return

Preamble: SyncWord: AAAAAA 2DD4

N

Return

DATA

CheckSum Stop bits: AA 090721 - 12

ken’ van het project (C/PIC en VHDL/FPGA), zijn gratis beschikbaar op de Elektor-website [5]. De RFM12-868-S is verkrijgbaar bij de Elektor Shop onder nummer 071125-71. (090721)

[1] De vonk is overgeslagen!, Elektor januari 2009, www.elektor.nl/080852 . [2] Radioverbinding voor microcontrollers, Elektor januari 2009, www.elektor. nl/071125 . [3] Draadloze USB-terminal, Elektor juli & augustus 2009, www.elektor.nl/090372. [4] www.hoperf.com [5] www.elektor.nl/090721

111

SHOP

BOEKEN, CD-ROM’s & DVD’s, KITS & MODULES

Verplichte kost De hele elektronicawereld in één shop!

Akoestische eigenschappen en meer

Introductie tot de

Elektro-akoestiek Dit boek gaat in op de akoestische eigenschappen van open, halfopen en omsloten

! W U E I N

ruimten. Belangrijk is hoe luidsprekers aangepast kunnen worden op allerlei omgevingen. Meestal moet men een keuze maken uit het aanbod van luidsprekers en microfoons. De vraag is dan welke luidspreker en microfoon de juiste keuze zijn. En hoe deze moeten worden opgesteld voor het verkrijgen van een optimaal resultaat. Dit boek geeft antwoord op die vragen. Verder wordt de lezer meegenomen naar het ontwerpen van luidsprekers op basis van de T/S parameters. 200 pagina’s • ISBN 978-90-5381-256-3 • € 36,00

Boeken

50 maal ‘elektronica van vroeger’

RTING Tijdelijk 10% KO voor abonnees! l/juli www.elektor.n

50 praktische schakelingen

Digitale Elektronica In dit boek worden basisschakelingen met poorten, flipflops en tellers uit de CMOS-4000-familie gebruikt om de be-

Retrotronica

ginselen van de digitale elektronica te

Als lezer van Elektor kent u natuurlijk de rubriek ‘Retrotronica’. De eerste aflevering van deze ru-

beschreven experimenten worden een

briek verscheen in januari 2005. Onder supervisie van Elektor-redacteur Jan Buiting wordt sinds-

volledig schema en een gedetailleerde

dien elke maand een stukje ‘elektronica van vroeger’ opgerakeld. In dit boek hebben we 50 bij-

componentenopstelling (op experimen-

dragen uit de rubriek ‘Retrotronica’ voor u gebundeld. Nog niet zo heel lang geleden bestonden

teerboard) gegeven. De kennis die dit boek

er nog geen microcontrollers (of ze waren onbetaalbaar). Niettemin slaagden de ontwerpers van

aanreikt, vormt de basis voor verdergaan-

toen er, naar huidige maatstaven, verbijsterend goed in om uiterst betrouwbaar en nauwkeurig

de experimenten en projecten op het

werkende schakelingen en apparatuur te bouwen. Veel apparaten blijken, na jaren op een stof-

gebied van microcontrollers en program-

fige zolder of in een vochtige kelder te hebben gestaan, na een schoonmaakactie nog perfect te

mering. Er is voor slechts € 22,50 een bij-

functioneren – er is dus geen reden om de ‘elektronica van vroeger’ met een meewarige blik te

behorende starterkit verkrijgbaar. Kijk op

bekijken. Integendeel: het zijn vaak wondertjes van vernuft en vakmanschap!

www.elektor.nl/digitale-elektronica.

160 pagina’s • ISBN 978-90-5381-260-0 • € 24,50

180 pagina’s • ISBN 978-90-5381-253-2 • € 29,95

verduidelijken. Van elk van de vijftig

Prijswijzigingen en drukfouten voorbehouden

7/8-2010

elektor

Boeken

Best verkocht! Voor beginners en experts

Snel aan de slag met Python

50 PIC Microcontroller projecten

Python Programming and GUIs

Dit boek bevat 50 leuke en spannende

Dit boek (Engelstalig) richt zich op ingeni-

de samenleving. Waarom zijn LED’s een

projecten met PIC microcontrollers. Bij-

eurs, wetenschappers en hobbyisten die

succes? Ten eerste gaan ze langer mee en

voorbeeld een laser alarm, USB plaagmuis,

PC’s aan hardwareprojecten willen koppe-

verbruiken ze minder energie dan gewone

eier wekker, geluidsschakelaar, pratende

len met behulp van grafische gebruikersin-

verlichting. Daarnaast zijn zogenaamde

microcontroller en nog veel meer. U kunt

terfaces. De gebruikte programmeertaal

Solid State Lighting systemen eenvoudig

ze allemaal nabouwen en vervolgens in de

is Python, een objectgerichte scripttaal,

te installeren, robuust, betrouwbaar, com-

praktijk brengen. Talloze technieken ko-

een hogere programmeertaal dan bijvoor-

pact, energiezuinig en verkrijgbaar in ver-

men aan bod. Daarnaast komt aan de orde

beeld C. Het boek leidt u door het starten

schillende kleuren. Op deze DVD-ROM

hoe u de programma’s van de ene naar de

met Linux met behulp van een vrij down-

staan een groot aantal datasheets van

andere microcontroller kunt overzetten (er

loadbare, actief opstartbare distributie die

verschillende leveranciers. Naast data-

worden 15 types ondersteund) incl. twee

naar meerdere computers kan worden ge-

sheets per type LED biedt deze DVD tech-

praktijkvoorbeelden. De drie PIC micro-

leid zonder dat daarvoor installatie op de

nische informatie, ontwerprichtlijnen,

controllers die in dit boek gebruikt worden,

harde schijf nodig is. Er worden praktische

applicatie gegevens, technische artikelen

zijn de 16f877A, 18f4455 en 18f4685.

demonstratie schakelingen en complete,

en catalogi. En natuurlijk ook een verza-

downloadbare softwarevoorbeelden ge-

meling artikelen (meer dan 100) over

presenteerd die als basis voor andere pro-

LED’s die gepubliceerd zijn in Elektor.

440 pagina’s • ISBN 978-90-5381-257-0 • € 39,50

jecten kunnen dienen.

Zie het licht met Solid State Lighting

DVD LED Toolbox LED’s zijn niet meer weg te denken uit

ISBN 978-90-5381-245-7 • € 32,50

224 pagina’s • ISBN 978-0-905705-87-3 • € 34,50

Passieve componenten

Embedded Electronics 1 Dit boek is geschreven voor iedereen die zich terdege wil bekwamen in de ontwikkeling. En het richt zich tot de allround-elektronicus die geen tijd heeft om specialist op een van de vele deel-

www.elektor.nl

Nostalgie! Tien complete jaargangen op DVD

DVD Elektuur 1990-1999 Deze DVD-ROM bevat de complete jaargangen 1990-1999 van het maandblad Elektuur (nu Elektor). Het gaat om 110 tijdschriften en meer dan 2.100 artikelen

gebieden te worden maar die weet dat

Elektor International Media BV

hij met standaard huis-, tuin- en keuken-

Postbus 11

logisch op publicatiedatum (maand/jaar)

oplossingen niet ver komt. Het boek be-

6114 ZG Susteren

geordend, en zijn daarnaast naar onder-

handelt de passieve componenten vaste weerstanden, instelbare weerstanden,

Tel. +31 (0)46 - 43 89 444

NTC- en PTC-weerstanden, spannings-

Fax +31 (0)46 - 43 70 161

afhankelijke weerstanden, condensato-

E-mail: [email protected]

in PDF-formaat! De artikelen zijn chrono-

werp alsmede alfabetisch gerubriceerd. Een totaalindex maakt het mogelijk de gehele DVD te doorzoeken. Als gratis extraatje treft u op deze DVD de volledige

ren, spoelen, transformatoren en con -

CD-ROM-reeks The Elektor Datasheet

tactelementen.

Collection 1 t/m 5 aan.

384 pagina’s • ISBN 978-90-5381-239-6 • € 49,00

ISBN 978-90-5381-215-0 • € 89,00

elektor 7/8-2010

CD-ROM’s & DVD’s

professionele hardware- en

systeem -

Uitgebreide informatie over al onze producten vindt u op de Elektor-website:

CD-ROM’s & DVD’s

SHOP

BOEKEN, CD-ROM’s & DVD’s, KITS & MODULES

Best verkocht! Een complete Elektor jaargang

DVD Elektor

2009

Deze DVD-ROM bevat alle artikelen uit de Nederlandse, Duitse, Engelse, Amerikaanse, Franse en Spaanse Elektor uitgaven van 2009. U kiest zelf de taal die u wenst. Via de meegeleverde Adobe Reader worden de artikelen gepresenteerd in de layout van het tijdschrift. Het uitgebreide zoeksysteem maakt het mogelijk om op trefwoord te zoeken. Verder kunt u o.a.

InterScepter

Mobiele CO2 meter

(juni 2010)

(mei 2010)

De Scepter (uit de editie maart 2010, zie de

De CO2-meter uit het januarinummer van

kolom hiernaast) biedt op zichzelf al inte-

2008 functioneert (nog altijd) prima. Waar-

ressante mogelijkheden, maar het Scepter-

om dan toch een nieuw ontwerp? Daarop

platform wordt pas echt krachtig als we er

kunnen we een even eenvoudig als begrij-

een uitbreidingskaart aan toevoegen die

pelijk antwoord geven. Uit het vorige arti-

toegang geeft tot alle ingebouwde randap-

kel kwam o.a. naar voren dat een te hoge

paratuur. Als we die uitbreidingskaart dan

concentratie CO2 invloed heeft op het con-

ook nog in een geschikte behuizing onder-

centratievermogen. En in welke dagelijkse

brengen, kunt u direct een prototype

bezigheid speelt het concentratievermo-

ontwikkelen dat ‘zoals het hoort’ in een

gen een belangrijke rol? Juist! Tijdens het

opstelling past, zonder losse stukken draad

autorijden. Deze CO2-meter is geschikt

en plakband om de hele zaak bij elkaar te

voor mobiel gebruik!

print-layouts in perfecte kwaliteit afdruk-

houden. Dat is pas echt rapid prototyping!

ken, met een tekenprogramma aanpassen

Bouwpakket met print en alle onderdelen

en de LCD (excl. behuizing)

Art-Nr. 100174-71 • € 129,95

Art-Nr. 100020-71 • € 154,00

en naar andere programma’s exporteren

Bouwpakket met alle onderdelen,de sensor

ISBN 978-90-5381-251-8• € 27,50

Best verkocht!

Elektor’s Components Database

CD ECD

5

ECD 5 omvat acht databanken met de gegetransistoren, thyristoren, triacs, dioden en optocouplers. Elf extra programma‘s, voor bijvoorbeeld de berekening van AMV’s, spanningsdelers, voorschakelweerstanden voor zeniordioden en de kleurcodering van weerstanden en spoelen, maken het pakket compleet. Elke databank bevat van vrijwel ieder component: een afbeelding van de behuizing, de aansluitgegevens en de technische gegevens (voor zover bekend). De databanken zijn interactief. U kunt dus zelf componenten toevoegen, wijzigen of aanvullen. De CD-ROM bevat gegevens

Zwaai de Scepter!

(mei 2010)

(maart 2010)

Via dit controller-board maakt u kennis met

Dit open-source hardware- en software-

specifieke industriële elektronicatoepassin-

project is meer dan een klein bord met een

gen zoals motorbesturingen en regelingen

grote microcontroller en wat handige ex-

voor statische buck- of boost-omvormers.

tra’s, want het gaat hier om een echt sy-

Het doel was om een board te realiseren met

steem voor rapid prototyping. Om een

een groot aantal pulsbreedte-modulatoren,

dergelijke benaming te rechtvaardigen zijn

waarmee tegelijkertijd verschillende moto-

naast een goed bruikbaar bord ook ge-

ren en statische omvormers kunnen worden

bruiksvriendelijke ontwikkel-tools nodig en

aangestuurd. Bovendien moest het bord

bibliotheken die het mogelijk maken de on-

met een gewone soldeerbout kunnen wor-

board randapparatuur van het bord snel te

den opgebouwd (dus zonder gebruik van

kunnen inzetten. Ambitieus? Misschien,

een reflow-oven). Met deze uitgangspunten

maar we deinzen ergens voor terug om in

zijn we gaan kijken naar het assortiment mi-

het rijk van de embedded toepassingen

croprocessoren van Microchip, dat speciaal

onze scepter te kunnen zwaaien!

geschikt is voor motorbesturing. Wij kozen voor de dsPIC30F6010A microcontroller.

Opgebouwde en geteste print met voorgeprogrammeerde test-software

van meer dan 69.000 componenten!

Opgebouwde en geteste print

(excl. Bluetooth module)

ISBN 978-90-5381-159-7• € 29,50

Art-Nr. 090073-91 • € 159,00

Art-Nr. 090559-91 • € 99,95

Prijswijzigingen en drukfouten voorbehouden

7/8-2010

Kits & Modules

vens van IC’s, FET’s, germanium- en silicium-

dsPIC controller-board

elektor

Bestsellers

Juni 2010 (Nr. 560) Een virtuele auto 080804-71 ....bouwpakket ................................................................... 99,95

Dubbel U/I-display InterScepter 100174-71 ....bouwpakket ................................................................. 129,95

Meten zonder draden 100051-71 ....bouwpakket van print 100051-1/-2/-3 met geprogr. controllers en module 080910-91 ..................... 39,95

Mei 2010 (Nr. 559) Veilig achter het stuur 100020-71 ....bouwpakket ................................................................. 154,00 100020-72 ....behuizing ....................................................................... 22,50

dsPIC-controller-board 090073-91 ....opgebouwde en geteste print ....................................... 159,00

AirControl 090329-91 ....opgebouwde print met behuizing (poll) ............www.elektor.nl

April 2010 (Nr. 558) Fun with Fireflies 100014-1 ......print ............................................................................... 12,50 100014-41 ....geprogr. controller ......................................................... 12,50

Diagnose met Bluetooth 090918-71 ....bouwpakket met print met SMD onderdelen reeds gemonteerd en BTM222 bluetooth module ........... 29,95

Boeken

100166-71 ....bouwpakket met geprogr. controller (incl. LCD) .............. 69,95

CD-ROM’s & DVD’s

Productoverzicht

+ + + Kijk voor het productoverzicht van deze maand op www.elektor.nl + + +

090786-1 ......print ............................................................................... 17,95 090786-71 ....print met alle componenten behalve de nettrafo ............. 71,50

VisiOLED 081141-1 ......print ............................................................................... 14,95

Binnen zonder sleutel! 081143-41 ....geprogr. controller ......................................................... 17,50

Maart 2010 (Nr. 557) Zwaai de Scepter! 090559-91 ....opgebouwde en geteste print met voorgeprogrammeerde test-software (excl. Bluetooth module) ................................................ 99,95

Modulo D

Kits & Modules

UniLab

1

50 PIC Microcontroller projecten

2

Python Programming and GUIs

3

Digitale Elektronica

4

Introductie tot de Elektro-akoestiek

5

Embedded Electronics 1

ELEK NL1007 kaart.indd 1

€

Juli/Augustus 2010 (Nr. 561/562)

ISBN 978-90-5381-257-0 ....................... € 39,50

ISBN 978-0-905705-87-3 ....................... € 34,50

ISBN 978-90-5381-253-2 ....................... € 29,95

ISBN 978-90-5381-256-3 ....................... € 36,00

ISBN 978-90-5381-239-6 ....................... € 49,00

1

DVD Elektor 2009

2

DVD LED Toolbox

3

DVD Masterclass Luidsprekers

4

DVD Elektuur 1990-1999

5

CD ECD 5

ISBN 978-90-5381-251-8 ....................... € 27,50

ISBN 978-90-5381-245-7 ....................... € 32,50

ISBN 978-90-5381-219-8 ....................... € 24,95

ISBN 978-90-5381-215-0 ....................... € 89,00

ISBN 978-90-5381-159-7 ....................... € 29,50

1

Zwaai de Scepter

2

UniLab

3

dsPIC controller-board

4

Mobiele CO2 meter

5

Bluetooth voor de OBD2-analyser NG

Art-Nr. 090559-91 ................................. € 99,95

Art-Nr. 090786-71 ................................. € 71,50

Art-Nr. 090073-91 ............................... € 159,00

Art-Nr. 100020-71 ............................... € 154,00

Art-Nr. 090918-71 ................................. € 29,95

090563-71 ....bouwpakket met de printen met voorgemonteerde SMD’s en alle andere componenten .......................................... 79,95

Slimmer stoken met ATmega 060325-1 ......print ............................................................................... 13,95 060325-41 ....geprogr. controller ATmega32-16PU .............................. 22,95

De Vikingen komen! 080948-71 ....bouwpakket Package: bare PCB and bluetooth module BTM222............................................. 27,50

Februari 2010 (Nr. 556) Kanalenzoeker 090985-41 ....geprogr. controller ......................................................... 24,95

Accu-checker

Bestel nu snel en eenvoudig via

www.elektor.nl/shop of gebruik de bestelkaart achterin dit tijdschrift!

071131-41 ....geprogr. controller ......................................................... 20,00 071131-71 ....bouwpakket ................................................................. 139,95

5-V-power-controller 090719-1 ......print ................................................................................. 9,95

27-05-2010 21:40:17

elektor 7/8-2010

Elektor International Media BV Postbus 11, 6114 ZG Susteren Tel. +31 (0)46 - 43 89 444 Fax +31 (0)46 - 43 70 161 E-mail: [email protected]

VOLGENDE MAAND

IN ELEKTOR

True-RMS-voltmeter met frequentieteller Meetapparatuur voor zelfbouw is een thema dat elektronici altijd aanspreekt. Volgende maand stellen we een digitale voltmeter voor met vier meetbereiken (0,1...100 V). Van sinusvormige ingangssignalen tot 1 MHz kan de schakeling zowel de RMS-waarde als de top-top-waarde weergeven. Frequentiemeting is mogelijk tot 30 MHz. De schakeling bestaat uit twee delen: een afgeschermde meetversterkermodule en een weergavemodule op basis van een R8C/13 met een tweeregelig LCD en een RS232-programmeer-interface.

Beelddetectiesysteem Bij dit systeem wordt een krachtige en toch goedkope PIC16F690 gebruikt om via zijn analoge ingang een beeld van een kleine zwartwit-camera (16 x 18 pixels) te verwerken. Dit beeld kan worden vergeleken met een in EEPROM opgeslagen referentie, de PIC kan bewegingen in het beeld detecteren en hij kan zelfs de coördinaten van een in het beeld waargenomen lichtpunt vaststellen. Het beeld kan ook worden doorgestuurd naar een PC.

Digitaal multi-effect-apparaat Elke muzikale presentatie klinkt meteen veel beter met enkele passende geluidseffecten. Deze kleine schakeling biedt tal van mogelijkheden, dankzij het gebruik van een speciaal IC van Spin Semiconductors. Dit kleine effectenwonder bezit onder meer hoogwaardige A/D- en D/A-omzetters, een RAM-vertragingsgeheugen, 4 LFO’s, 3 extra analoge ingangen en een 24-bits ALU. Acht standaard-effectalgoritmes zijn al door de fabrikant in de chip geprogrammeerd.

Aankondigingen onder voorbehoud.

Verschijningsdatum septembernummer: 17 augustus a.s.

ABO-PLUS-jaarabonnement

Losse nummerprijs :

Nederland België

e 14,50 e 14,50

Nederland: België: buitenland: luchtpost Europa buiten Europa surface-mail Europa buiten Europa studie-abonnement alle landen

De afdeling klantenservice is bereikbaar:

e 97,00 e 99,00 e 139,50 e 173,50 e 124,50 e 145,50

en loopt automatisch door, tenzij het 2 maanden voor

CJP-abonnement

116

uitsluitend Nederland

de vervaldatum schriftelijk, per e-mail of telefonisch

e 122,00 e 156,00 e 107,00 e 128,00 -/- 20%

+31 (0)46 - 4389424.

Voor het afhandelen van uw abonnement of bestelling vraagt Elektor International Media B.V. uw persoonsgegevens. Het klantenbestand van Elektor International Media B.V. is als persoonsregistratie aangemeld bij het College Bescherming Persoonsgegevens onder nr. M 1024093.

Een abonnement kan op ieder gewenst tijdstip ingaan

e 79,50 e 81,50

afdeling bellen onder nummer

-/- 10%

Bestellingen/verkoop: Nicolle vd Bosch e-mail: [email protected]

Nederland: België: buitenland: priority-mail Europa buiten Europa standard-mail Europa buiten Europa studie-abonnement alle landen

Voor al uw vragen over abonnementen, kunt u deze

Voor bestellingen belt u : +31 (0)46 - 4389414

CJP-abonnement

Standaard-jaarabonnement

vrijdag van 08.30 tot 12.30 uur

-/- 20%

Abonnementen: Riet Maussen e-mail: [email protected]

uitsluitend Nederland

maandag t/m donderdag van 08.30 tot 17.00 uur

(incl. schriftelijke bevestiging) is opgezegd. De snelste en goedkoopste manier om een nieuw abonnement op te geven is die via de antwoordkaart in dit blad. Reeds verschenen nummers op aanvraag leverbaar (huidige losse-nummerprijs geldt).

De door u verstrekte gegevens kunnen gebruikt worden om u te informeren over relevante diensten en producten. Stelt u daar geen prijs op, dan kunt u dit doorgeven aan: Elektor International Media B.V., Afdeling lezersmarkt, Postbus 11, 6114 ZG Susteren.

Adreswijzigingen s.v.p. minstens 3 weken van tevoren opgeven met vermelding van oude en nieuwe adres en

-/- 10%

het abonneenummer.

Prijswijzigingen voorbehouden.

7/8-2010

elektor

✁

✁

Ja, ik neem een jaarabonnement op Elektor en ontvang gratis de bestseller Compendium Elektrotechniek (t.w.v. € 37,50)! Ik kies voor: Standaard abonnement: 11 nummers voor g 79,50 (België g 81,50) Plus abonnement: 11 nummers, inclusief de jaargang DVD-ROM 2010 en exclusieve toegang tot www.elektor-plus.nl TIP voor g 97,00 (België g 99,00)* Ik wacht met betalen totdat ik uw factuur heb ontvangen.

Ruim 600 pagina’s!

* De jaargang DVD-ROM wordt u na verschijning (februari 2011) automatisch toegezonden.

*Dit aanbod geldt alleen wanneer u de afgelopen 12 maanden geen abonnement gehad heeft.

Een jaarabonnement kan op ieder gewenst tijdstip ingaan en loopt automatisch door, tenzij het 2 maanden voor de vervaldatum schriftelijk, per e-mail of telefonisch (incl. schriftelijke bevestiging) is opgezegd.

Ja, ik neem een proefabonnement op Elektor!

!

Ik ontvang de komende 3 uitgaven voor slechts g 13,90 in mijn brievenbus.* Dit is een korting van bijna 45% op de losse nummerprijs van y 8,20! Het proefabonnement stopt automatisch en ik heb geen verdere verplichtingen.

Ik wacht met betalen totdat ik uw factuur heb ontvangen.

✁

Elektor bestelkaart lk lk EL7-8/10 EL7-8/10

7/8-2010

y 24,50

Aantal

Totaalprijs

Dit vlak tegen onderstaand vlak plakken of nieten!

Ik bestel de onderstaande Elektor-producten:

y 34,50

Stuksprijs

NIEUW!

Bestelnummer/omschrijving

Retrotronica

NIEUW!

y 36,00

Python Programming and GUIs

Introductie tot de Elektro-akoestiek

y 29,95

y 39,50

Digitale Elektronica

y 16,50

NIEUW!

Elektor Audio Special 4

y 27,50

50 PIC Microcontroller projecten

DVD Elektor 2009

y

GRATIS

Verzendkosten binnen Nederland: y 6,50

y

Elektor catalogus 2010

Verzendkosten buiten Nederland: y 8,50

y

Handtekening

✁

Dit vlak tegen bovenstaand vlak plakken of nieten!

Handtekening

TOTAALBEDRAG

Ik betaal deze bestelling als volgt (kruis uw keuze aan)

Ik betaal met de factuur die ik bij de levering van de bestelde producten ontvang.

Ik machtig Elektor International Media BV eenmalig het totaalbedrag van mijn bank/giro af te schrijven (Geldt alleen voor Nederland)

Mijn bank/gironummer

Vul uw naam en adres op de ommezijde in!

✁

E-mail

Land

Woonplaats

Postcode

Adres

Naam

Dit zijn mijn gegevens:

m/v

6114wv50008

Nederland E-mail

Land

Woonplaats

Postcode

✁

6114wv50008

Nederland

Elektor International Media BV Antwoordnummer 50008 6114 WV Susteren

nodig! Adres

nodig!

geen postzegel

postzegel

geen

Aan

6114wv50008

Binnen m/v

nodig!

Elektor International Media BV Antwoordnummer 50008 6114 WV Susteren Nederland

Aan

geen postzegel

Nederland Naam

m/v

Binnen Nederland

Nederland

Dit zijn mijn gegevens:

E-mail

Land

Woonplaats

Postcode

Adres

Naam

Dit zijn mijn gegevens:

Binnen

Elektor International Media BV Antwoordnummer 50008 6114 WV Susteren

Aan

U kunt de catalogus ook GRATIS downloaden op de Elektor website.

Kijk op www.elektor.nl of stuur een e-mail naar [email protected]

Boeken • CD-ROM’s • DVD’s E-blocks • Kits & Modules

Vraag nu een GRATIS exemplaar aan van de nieuwe Elektor catalogus 2010!

✁

27-05-2010 21:40:35

ADVERTEERDERSINDEX Beta Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . www.pcb-pool.com . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Dirksen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.dirksen.nl/elektronica.htm. . . . . . . . . . 45

Neem nu een gratis abonnement op E-weekly

E-design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.e-design.nl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Eltim Audio . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.eltim.eu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Iedere vrijdag verschijnt E-weekly, de gratis nieuwsbrief van Elektor. Wilt u op de hoogte blijven van het laatste nieuws op het gebied van elektronica en computertechniek? Bent u altijd op zoek naar handige tips en interessante aanbiedingen? Neem dan een abonnement op E-weekly. Uw voordelen: Gratis het laatste elektronicanieuws in uw mailbox Gratis toegang tot het nieuwsarchief op de Elektor website Gratis deelnemen aan de discussies op het Elektor forum

Eurocircuits . . . . . . . . . . . . . . . . . www.eurocircuits.nl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Farnell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.farnell.nl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Formule Zero Team . . . . . . . . . . . . www.greenchoice-forze.nl . . . . . . . . . . . . . . 69 HAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.han.nl/opendagen . . . . . . . . . . . . . . . . 45 HPS Industrial . . . . . . . . . . . . . . . . www.hpsindustrial.nl . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Huijzer Components . . . . . . . . . . . www.huijzer.com . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 KCS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.kcs.tv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 MikroElektronika. . . . . . . . . . . . . . www.mikroe.com. . . . . . . . . . . . . . . . . . 12, 13 Rohde & Schwarz . . . . . . . . . . . . . www.rohde-schwarz.com . . . . . . . . . . . . . . . 2 RS Components . . . . . . . . . . . . . . www.rsonline.nl/edp en www.rsonline.be/edp 3 Transfer Distribution . . . . . . . . . . . www.transfer.nl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Wegwijzer van de Vakhandel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

Aanmelden? Ga naar www.elektor.nl/nieuwsbrief

PCB Service

Würth Elektronik . . . . . . . . . . . . . . www.we-online.com . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

Printplaten Prototypes Multilayer

NIEUW

Bestel nu uw eigen ontwerp bij de Elektor PCB Service De voordelen op een rij:

ELEK NL1007 kaart.indd 2

s0RINTPLATENVANPROFESSIONELEKWALIT EIT s'EENlLM OFOPSTARTKOSTEN s'EENMINIMUMORDERBEDRAG s"ESCHIKBAARVOORBEDRIJVENENPARTICULI EREN s7ECHECKENUWPROJECTEERSTOPPRODU CEERBAARHEID (IEROVERONTVANGTUBINNENUURBER ICHT
s/MPRINTENTELEVEREN PRODUCERENW EER)SDE DERDEPRINTOOKGOED DANKRIJGTUDIE ERGRATISBIJ
s'EENVERRASSINGENDOORDEONLINEPRIJS CALCULATOR s%ENVOUDIG SNELENVEILIGBETALEN

elektor

7/8-2010

Snel, voordelig en betrouwbaar

www.elektorpcbservice.nl 119