Making non è solo sinonimo di progettini semplici o didattici. Lo dimostra il maker Sebastian Harnisch che ha progettato un resistore programmabile straordinariamente professionale, che egli stesso ha ribattezzato come “glorified decade resistance box”.

“Nel 2021/2022 ho progettato un carico elettronico DC che sarebbe stato più capace, ma anche molto più complesso delle solite soluzioni fai-da-te”, spiega Harnisch in merito alle origini del progetto. “Tuttavia, dopo aver costruito un prototipo di breadboard funzionante del circuito analogico con 12 circuiti integrati inclusi più amplificatori operazionali di precisione e doppi, ho pensato che sarebbe stato meglio iniziare con un progetto più piccolo che mi avrebbe permesso di acquisire molta esperienza e scrivere molto codice non specifico dell’applicazione che avrei potuto utilizzare in seguito per la parte digitale. Ed è così che ho iniziato a lavorare su un resistore a decadi programmabile, uno strumento piuttosto specializzato per applicazioni di nicchia”.

Una decade box è, in effetti, una versione più precisa di un varistore: invece di girare una manopola per regolare la sua resistenza tra due valori, è possibile programmarla esattamente su ciò di cui hai bisogno. In genere, si tratta di un dispositivo manuale che coinvolge interruttori di contatto fisici o cavi di collegamento, ma il resistore di precisione programmabile Harnisch si trova sulla scrivania e fornisce non solo una resistenza controllabile con precisione, ma anche una serie di altre funzionalità.

 

 

“Il resistore a decade programmabile è costituito da tre blocchi funzionali principali”, spiega Harnisch. “Alimentazione (scheda di alimentazione). Decadi programmabili, circuiti di controllo e driver (scheda madre). Interfaccia utente (scheda interfaccia utente). Il controller principale della scheda madre contiene la logica aziendale per controllare i relè, leggere gli ingressi esterni ed eseguire l’USB e interfacce utente. Il controller principale comunica con la scheda di interfaccia utente su I2C che gestisce il multiplexing del display LED alfanumerico, esegue la scansione della matrice di commutazione, decodifica i segnali dell’encoder rotativo e aziona il cicalino”.

La scheda madre è gestita da un microcontrollore STMicro STM32G441KBT6, con una EEPROM collegata tramite I2C per l’archiviazione dei dati. Ci sono un totale di 39 relè senza ritenuta, controllati utilizzando tre driver LED a corrente costante a bassa tensione che fungono da registro a scorrimento a 48 bit. “Certo”, osserva Harnisch, “la scelta di un driver LED a corrente costante come relè è un po’ strana. Tuttavia, le condizioni operative del componente lo consentono e il componente è stato scelto per pilotare il display LED sulla scheda UI”.

 

 

Altrove nella macchina ci sono due sensori di temperatura, utilizzati per la calibrazione, due ingressi esterni con riferimento a terra che possono fungere da ingressi digitali, ingressi trigger o segnali di inibizione e, naturalmente, una connessione USB – esponendo il dispositivo a una macchina host tramite a Interfaccia Comandi Standard per Strumenti Programmabili (SCPI). Un pannello frontale offre un maggiore controllo locale, con un display alfanumerico luminoso per un feedback immediato sulle impostazioni.

Questo progetto non è l’unico di Harnisch con l’interfaccia SCPI: ad aprile ha mostrato un termometro da tavolo che forniva il controllo SCPI tramite USB, prendendo le letture da un sensore Texas Instruments TMP117M e stampandole su un paio di Hewlett-Packard HPDL-1414 display LED GaAsP alfanumerici. Se vi può interessare, ne abbiamo parlato qui.

Il progetto è spiegato nel dettaglio sul blog di Harnisch, attraverso una serie di post.

Progetti come questo sono decisamente di livello superiore alla media. Non stiamo senz’altro parlando di qualcosa che sia alla portata di tutti, ma per certe tipologie di prove elettriche avere una decade di resistori personalizzabile a questo livello è qualcosa di decisamente utile. In commercio se ne trovano, ma si rischia di pagare per qualcosa che non si utilizza visto che, solitamente, vengono fornite decadi con valori fissi (non programmabili). Il costo di un prodotto valido è, purtroppo, decisamente elevato.

 

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