Коновалов Дмитрий Александрович (ДАК)

  • Применение интегральных датчиков магнитного поля (4)

    SS49 - бюджетный, аналоговый, биполярный, фиксированный диапазон ± 1000Gs. 
    AD22151 - прецизионный, аналоговый, диапазон от ±50Gs до ±6000Gs.
    HMC1053 - магниторезистивный 3-х осевой магнитометр, диапазон ±6Gs по каждой оси.
    HMC5883L - магниторезистивный 3-х осевой магнитометр с цифровым выходом, диапазон ±8Gs по каждой оси.

  • Конструкции на микроконтроллерах (17)

    Atmel:  ATtiny13A, ATtiny2313, ATmega8A. 
    STMicroelectronics:  STM32F100RBT6B, STM32L152RBT6
    Arduino

  • 3D принтер с кинематикой Delta (7)

    За основу взяты размеры конструкции Kossel. Каркас собран из алюминиевого профиля 20х20 с V-образным пазом. Вертикальные стойки одновременно являются направляющими для кареток с роликами mini POM Dual V slot Delrin. Приводные зубчатые ремни GT2 спрятаны в пазы профилей. Шарниры диагоналей магнитные. 

  • Устройство для разработки локтевого сустава (19)

    Устройство относится к аппаратам двигательной терапии для совершения пассивных движений. В рамках данного раздела описано только техническое решение устройства и не даются никакие рекомендации по его применению. Использовать описанное устройство для медицинской реабилитации можно только после консультации с лечащим врачом.

  • Пассивный ретранслятор радиосигналов дистанционного датчика температуры для погреба (2)

    Простая конструкция для трансляции радиосигналов дистанционного датчика температуры и влажности, размещенного в погребе.

  • НБК из стандартных узлов (3)

    НБК собрана из стандартных узлов (куб, царга с СПН, узел отбора, повороты, холодильники и т.п.)

  • Универсальный узел отбора (1)

    Из узла отбора по пару Wein легко сделать универсальный узел отбора.

  • Инициализация M48T08 (DS1643) (1)

    Очень древняя микросхема часов реального времени с оперативной памятью 8 K x 8 SRAMs на борту.
    Но до сих пор производится и продаётся как запчасть, так как использовалась в большом количестве разнообразного компьютеризированного оборудования.


на тему "Устройство для разработки локтевого сустава"
Цель: Самостоятельное изготовление устройства.


Устройство для разработки локтевого сустава
В состав блока управления входят отладочная плата STM32L-Discovery (STM32L152RB) и драйвер шагового двигателя DRV8825.


19-НБК в сборе.jpg НБК_.png

  1.  Царга 20 см.
  2.  Поворот на 90°.
  3.  Тройник.
  4.  Слив в канализацию.
  5.  Царга 50 см с СПН 3мм.
  6.  Узел отбора по жидкости - работает наоборот на подачу.
  7.  Узел предподогрева (стандартный холодильник).
  8.  Узел доохлаждения (стандартный дефлегматор).
  9.  Слив готового продукта.
  10.  Подача сырья.


Эта гибридная микросхема содержит литиевый элемент питания, поэтому для экономии его ресурса поставляется с остановленным осциллятором. Не все устройства, использующие этот компонент умеют запускать его после замены.

Согласно документации для запуска осциллятора нужно совершить манипуляции с битом ST в регистре секунд.

Осуществить запуск осциллятора, а заодно и загрузить в регистры значения времени и текущей даты можно с помощью несложной конструкции на базе контроллера Arduino nano.

Конструкция собирается на беспаечной макетной плате по схеме:

Схема.png20231122_100217.jpg

Ниже можно скачать или скопировать скетч.

Несколько пояснений:

  • для первоначального запуска нужно раскомментарить соответствующие строки и вписать актуальные значения даты и времени.
  • после компиляции, загрузки и запуска в последовательный порт раз в секунду будут выводиться считанные из регистров дата и время.

Sketch: M48T08.ino

#define DQ0 2
#define CE 10
#define _G 11
#define _W 12

void set_addr(byte addr) {

  byte i;
  for (i = 0; i <= 2; ++i) {
    digitalWrite(A0 + i, addr >> i & 1);
  }
}

void set_byte(byte data) {
  byte i;
  for (i = 0; i <= 7; ++i) {
    digitalWrite(DQ0 + i, data >> i & 1);
  }
}

byte read_byte(byte addr) {
  byte data;
  byte i;
  for (i = 0; i <= 7; ++i) {
    pinMode(DQ0 + i, INPUT_PULLUP);
  }
  set_addr(addr);
  delayMicroseconds(1);
  digitalWrite(_G, 0);
  delayMicroseconds(1);
  data = 0;
  for (i = 0; i <= 7; ++i) {
    data += digitalRead(DQ0 + i) << i;
  }
  digitalWrite(_G, 1);
  delayMicroseconds(1);
  return data;
}

void write_byte(byte addr, byte data) {
  byte i;
  set_addr(addr);
  set_byte(data);
  for (i = 0; i <= 7; ++i) {
    pinMode(DQ0 + i, OUTPUT);
  }
  delayMicroseconds(1);
  digitalWrite(_W, 0);
  delayMicroseconds(1);
  digitalWrite(_W, 1);
  delayMicroseconds(1);
} 

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  digitalWrite(CE, 0);
  digitalWrite(_G, 1);
  digitalWrite(_W, 1);
  pinMode(_G, OUTPUT);
  pinMode(_W, OUTPUT);
  pinMode(CE, OUTPUT);
  for (byte i = 0; i <= 2; ++i) {
    pinMode(A0 + i, OUTPUT);
  } 

/* Раскомментарить для первого запуска и вставить актуальные значения даты и времени

  digitalWrite(CE, 1);
  delay(1);
  write_byte(0, 0); // Control
  // По мануалу для уверенного первого запуска нужно все равно установить бит ST,
  а затем уже снять его
  write_byte(1, B10000000); // Стоп осциллятора
  write_byte(1, B00000000); // Запуск осциллятора 

  write_byte(0, B10000000); //WRITE
  write_byte(1, B00001000); //Set 8 sec
  write_byte(2, 0x41); //Set  41 min
  write_byte(3, 0x10); //Set  10 h
  write_byte(4, 0x04); //Set 4 day
  write_byte(5, 0x22); //Set 22 date
  write_byte(6, 0x11); //Set 11 month
  write_byte(7, 0x23); //Set 23 year  
  write_byte(0, 0); //No WRITE
  digitalWrite(CE, 0);
/**/
}

void loop() {
  digitalWrite(CE, 1);
  delay(1);
  write_byte(0, B01000000); // READ
  Serial.print(String(read_byte(0),HEX)+"  20"+String(read_byte(7),HEX)+"-"
  +String(read_byte(6),HEX)+"-"+String(read_byte(5),HEX)+" ");
  Serial.print(String(read_byte(3),HEX)+":"+String(read_byte(2),HEX)+":"
  +String(read_byte(1),HEX));
  Serial.println();
  write_byte(0, 0); //No READ
  digitalWrite(CE, 0);
  delay(1000);}




Универсальный узел отбораИз узла отбора по пару Wein легко сделать универсальный узел отбора.
Для этого нужно:

  • разрезать возвратную силиконовую трубку;
  • вставить в разрез водяной тройник;
  • на получившейся отвод надеть игольчатый клапан (для обжима использовать короткий отрезок силиконового шланга);
  • просверлить отверстие диаметром 8ммм  в фланце после парового крана;
  • выход игольчатого клапана соединить отрезком силиконового шланга с внешним диаметром 9 мм с фланцем парового крана.


22.jpg
Насос подачи сырья с ШИМ регулятором скорости.
На выходе насоса установлен датчик потока. На работу НБК он не влияет и нужен был только на этапе НИОКР.

06-система слива барды.jpg
Система слива отходов. Горячая барда смешивается в сифоне с водой, сливаемой в раковину из холодильника, и охлаждается до безопасной для трубопровода канализации температуры.


НБК_2023-03-14.png
Типичный протокол рабочего цикла НБК:

  • общее время работы: ~ 3 часа
  • израсходовано сырья: 46 л
  • полезный выход: 11,7 л (~64%)
  • израсходовано воды на парообразование: ~ 10 л



Устройство относится к аппаратам двигательной терапии для совершения пассивных движений. В рамках данного раздела описано только техническое решение устройства и не даются никакие рекомендации по его применению. Использовать описанное устройство для медицинской реабилитации можно только после консультации с лечащим врачом.

Устройство собрано из "подручного материала":
  • Узел сгибания/разгибания собран на базе моторедуктора автомобильного стеклоподъёмника и металлических трубок от старой пантографической лампы.
  • Ложементы плеча и предплечья изготовлены из пластикового водостока.
  • Струбцинный узел крепления к мобильному шасси взят от пантографической лапмы.
  • Мобильное шасси изготовлено из колёсной платформы офисного кресла и черенка для садового инструмента.
В состав блока управления входят отладочная плата STM32L-Discovery и драйвер шагового двигателя DRV8825.

ATtiny13 ATtiny13

ATtiny13A - низкопотребляющий 8 битный КМОП микроконтроллер с AVR RISC архитектурой. 

ATtiny13 поддерживается различными программными средствами и интегрированными средствами разработки, такими как компиляторы C, макроассемблеры, программные отладчики/симуляторы, внутрисхемные эмуляторы и ознакомительные наборы.

Программы для всех конструкций в этом разделе созданы в среде программирования  Algorithm Builder for AVR 5.44

SS49, датчик Холла, производитель Honeywell SS49, датчик Холла, производитель Honeywell
Самый простой и бюджетный аналоговый датчик магнитного поля.
Не требует внешних элементов.

ноябрь 2020 г.

Очень заманчиво контролировать температуру и влажность воздуха в погребе с помощью дистанционного датчика домашней метеостанции не выходя из дома . Но, вот незадача, радиосигналы датчика с частотой 433 МГц полностью экранируются перекрытием потолка погреба и слоем грунта.

Решить эту проблему поможет простой пассивный ретранслятор, который можно полностью изготовить из коаксиального телевизионного кабеля.

Электрическая схема ретранслятора.

1 - антенна на поверхности земли.
2 - коаксиальный кабель.
3 - вторая антенна находится в погребе.

Идея ретранслятора взята в блоге "Дед клуб" из статьи "Самодельный пассивный ретранслятор мобильного телефона и интернета". Конструкция антенн и их расчет взяты из статьи "Простая самодельная антенна для приёма эфирного цифрового телевидения" того же блога.

Ретранслятор был изготовлен из гибкого удлинителя телевизионной антенны длиной 5 м. Телевизионные разъемы (гнездо и штекер), отлитые вместе с кабелем также пригодились.

Порядок изготовления ретранслятора из удлинителя телевизионной антенны следующий:

  1. Разрезать кабель на расстоянии 30-40 см от штекера.
  2. От длинного куска кабеля отрезать два отрезка длиной ~71 см и освободить от изоляции их концы на длину 1 см.
  3. Распушить оплетку на концах отрезков и срезать под корень центральную жилу вместе с изоляцией. 
  4. Скрутить распушенную оплетку в жгутики.

    * Думаю, что можно не срезать центральную жилу, а очистить её от изоляции, изогнуть под прямым углом и скрутить вместе с оплеткой.

  5. Освободить от изоляции свободные концы длинного и короткого отрезков удлинителя с телевизионными разъемами на длину ~2 см.
  6. Распушить оплетку и снять алюминиевый экран.
  7. Скрутить распушенную оплетку в жгутики.
  8. Освободить от изоляции центральные жилы на длину ~1 см.
  9. Спаять ретранслятор по приведенной ниже монтажной схеме:

Монтажная схема пассивного ретранслятора на частоту 433 МГц



Спускаем конец кабеля с гнездом в трубу вентиляции. 
      Размещаем дистанционный датчик внутри петли нижней антенны.
Вставляем штекер антенны в гнездо кабеля.
  Петлю верхней антенны деформируем так, чтобы она уместилась в вентиляционной трубе и закрепляем в колпаке дефлектора.
Плоскость петли направляем в сторону основного блока домашней метеостанции.

* Петля, показанная на фотографии, изготовлена из медного одножильного изолированного провода диаметром 2мм.
      Устанавливаем колпак дефлектора на место.

Метеостанция расположена в глубине дома на расстоянии примерно 15 м от верхней антенны. Сигнал дистанционного датчика принимается уверенно.

Если расстояние до метеостанции будет больше 20-30 м, то мощности, излучаемой антенной, скорее всего не хватит для уверенного приема сигнала датчика, т.к. антанна в виде одиночной петли не обладает усилением. В таком случае можно попробовать сделать наружную антенну (или даже обе) направленной петлевой рамочной фазированной, добавив еще одно кольцо на расстоянии 17.3 см:


Фотография взята с сайта "Дед клуб" http://dedclub.blogspot.com

Такая антенна является остронаправленной, а её реальный коэффициент усиления достигает 5 дБ. Подробное описание, конструктивное исполнение и расчет такой антенны приведены в статье блога "Дед клуб" - "Простая самодельная антенна для приёма эфирного цифрового телевидения".

"Reseter" для сервера "Reseter" для сервера
Сторожевой таймер для сервера института.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ДВИЖЕНИЙ В СУСТАВАХ ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ДВИЖЕНИЙ В СУСТАВАХ ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ
Авторы: Королев С.Б., Белоусов С.С., Гафанович Б.И.
RU 157166
1999 г.

2-х канальный термометр - сигнализатор 2-х канальный термометр - сигнализатор
Контролирует температуру мощных полевых транзисторов в экспериментальной установке.
Управление с помощью ИК ПДУ.

2. Устройства для кинезотерапии локтевого сустава 2. Устройства для кинезотерапии локтевого сустава
Ю.П. Солдатов, В.М. Шигарев
1999 г.

20.03.2021

На дворе март 2021 г. Приточную трубу вентиляции занесло снегом до самого верха. А ретранслятор продолжает исправно трудиться, передавая из под земли и сквозь сугроб информацию о микроклимате в погребе. Удивительно, что радиосигнал пробивает почти метровую толщу снега. Не смотря на зиму с затяжными морозами температура в погребе не опускалась ниже 2 градусов.

  

Еще в конце прошлого года, когда температура в погребе опустилась до 6 градусов, вместо дефлектора на приточную трубу вентиляции было надето пластиковое ведерко - чтобы ограничить приток холодного воздуха.

3. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ДВИЖЕНИЙ В СУСТАВАХ ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ 3. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ДВИЖЕНИЙ В СУСТАВАХ ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ
Авторы: Королев С.Б., Белоусов С.С., Павлов Д.В.
RU 2177295
2000 г.

4. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ 4. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ
Авторы: Соколов Л.Н., Пилясова Г.Н.
SU 1025427
1982 г.

5. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ КОНРАКТУР 5. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ КОНРАКТУР
Авторы: Подсобей Г.З., Волков И.Н., Герасимович Н.С., Волков А.С., Сёмина Г.П.
RU 2271177
2004 г.

6. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ДВИЖЕНИЙ В СУСТАВАХ 6. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ДВИЖЕНИЙ В СУСТАВАХ
Авторы: Байдимиров М.В., Канбегов В.Т., Каримова С.Н.
RU 2214210
2001 г.

7. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ КОНТРАКТУР ЛОКТЕВОГО СУСТАВА 7. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ КОНТРАКТУР ЛОКТЕВОГО СУСТАВА
Авторы: Волосников А.П., Кожухин П.В., Климов О.В.
ПМ RU 138420
2013 г.

8. ARTROMOT - E2 8. ARTROMOT - E2
Моторизованный аппарат движений. Выпускается серийно.
Используется в качестве важного компонента медицинской реабилитации в клиниках и частных медицинских кабинетах, а также на правах аренды.

9. Тренажер для локтевого сустава 9. Тренажер для локтевого сустава
Производство ООО «БИА»

AD22151, датчик Холла, производитель Analog Devices AD22151, датчик Холла, производитель Analog Devices
Эти микросхемы предназначены для использования в высокочувствительных прецизионных магнитометрах и аналоговых магнитных датчиках различного назначения.

HMC1053, магниторезистивный 3-х осевой датчик, производитель Honeywell HMC1053, магниторезистивный 3-х осевой датчик, производитель Honeywell
Магниторезистивные датчики состоят из 4-элементного моста Уитстона. Основное применение - недорогие измерители слабого магнитного поля: компасы, магнетометры.

HMC5883L (HMC5983), магниторезистивный 3-х осевой магнитометр с цифровым выходом HMC5883L (HMC5983), магниторезистивный 3-х осевой магнитометр с цифровым выходом
HMC5883L имеет интерфейс I2C.
HMC5983 имеет температурную компенсацию и работает по интерфейсу I2C или SPI.

USB-HID магнитометр на HMC5883L USB-HID магнитометр на HMC5883L
В составе компьютерного самописца используется для круглосуточного мониторинга магнитной обстановки в помещении лаборатории.

USB-HID термометр USB-HID термометр
Спецификация HID позволяет обойтись без написания драйвера для любой версии Windows.

Z-probe на оптопаре Z-probe на оптопаре

Автономный регистратор температуры на базе отладочной платы STM32VL-Discovery Автономный регистратор температуры на базе отладочной платы STM32VL-Discovery
Предназначен для регистрации температуры во времени, с последующей обработкой полученной информации на персональном компьютере.

Выводы Выводы
Выбор прототипа для самостоятельного изготовления устройства.

Генератор слабых магнитных колебаний Генератор слабых магнитных колебаний
Предназначен для генерации синусоидального переменного магнитного поля внутри объёма соленоида. Применялся для исследования влияния слабых переменных магнитных полей на физико-химические свойства высокоразбавленных водных растворов биологически активных веществ.

Датчик угла поворота Датчик угла поворота
Использован датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) ВАЗ-2112

ИК пульт вместо кнопок ИК пульт вместо кнопок
Если посмотреть на тенденцию развития управления бытовой техникой, то легко заметить, что на смену россыпи кнопок на передних панелях пришли пульты дистанционного управления (ДУ) и сенсорные экраны. Сейчас можно встретить устройства (например, медиа плееры), у которых осталась только одна кнопка – Reset.

Интерфейс управления Интерфейс управления

Кинематика Дельта Кинематика Дельта
Общая информация.

Конструкция блока управления Конструкция блока управления

Краткий обзор существующих конструкций Дельта-принтеров Краткий обзор существующих конструкций Дельта-принтеров

Ложементы плеча и предплечья Ложементы плеча и предплечья

Направляющие и каретки Направляющие и каретки

Общий вид и особенности Общий вид и особенности
 

Погрешности позиционирования в Дельта-принтере Погрешности позиционирования в Дельта-принтере
Рассмотрены три основных вида погрешностей позиционирования: абсолютные, относительные и динамические.

Принципиальная электрическая схема Принципиальная электрическая схема

Программатор для Algorithm Builder fo AVR Программатор для Algorithm Builder fo AVR
Algorithm Builder содержит встроенный внутрисхемный программатор, обеспечивающий последовательное программирование микросхем.

Программное обеспечение Программное обеспечение

Реализация AVR309_USB в среде Algorithm Builder Реализация AVR309_USB в среде Algorithm Builder
Программная реализация протокола USB.
Может работать в составе AVR-микроконтроллеров с малым объемом памяти, от 2 кбайт.

Среда программирования Algorithm Builder for AVR Среда программирования Algorithm Builder for AVR
Программы для конструкций на МК Atmel созданы в свободно распространяемой среде программирования Algorithm Builder for AVR 5.44.
Инсталлятор можно скачать с указанного выше сайта.
По моему мнению это лучшая среда программирования для начинающих.

Терморегулятор с ИК управлением Терморегулятор с ИК управлением
Простой терморегулятор с дискретным выходом. Для измерения температуры используется цифровой датчик DS18b20 с интерфейсом 1-Wire. Управление режимами и установка температурных параметров осуществляется с помощью ИК пульта ДУ.

Тестер для исследования пультов ДУ Тестер для исследования пультов ДУ
Для того чтобы определить целесообразность использования конкретного пульта ДУ в своей конструкции нужно определить по какому протоколу он работает. Для этого может пригодиться простое устройство, измеряющее параметры импульсов, передаваемых этим пультом.

Удлинитель ИК ДУ Удлинитель ИК ДУ
Удлинитель инфракрасного дистанционного управления (ИК ДУ) для управления спутниковым тюнером, установленном в соседнем помещении.

Управляем индикатором TIC по одному проводу Управляем индикатором TIC по одному проводу
При разработке устройства на ATtiny13, как обычно, столкнулся с проблемой нехватки выводов для управления индикатором LCD. Поиск решения вывел на известный способ под названием «Управление семисегментными индикаторами по одному проводу»

Цифровой магнитометр на HMC5883L Цифровой магнитометр на HMC5883L
В качестве датчика использован готовый модуль GY-273.

Электромеханический привод Электромеханический привод
Выбор и доработка мотопривода

Эффектор Эффектор