Prototipi elettronici

[arkypita]

Ciao a tutti!
Vi mostro un po' dei miei lavori fatti in passato nel ramo elettronico. Lo faccio ovviamente per sboroneggiarmi, ma anche per poter essere di stimolo per qualcuno che voglia iniziare e per suggerire dei "modus operandi" a chi volesse prendere spunto su come realizzare i prototipi.

Primo progetto: la chiave a codice. Fu il mio "piatto forte" alle superiori con una tesina sulle tecnologie di cifratura.

La chiave a codice era formata da un circuito "serratura" e da un altro circuito "chiave" (che ho perso, come succede sempre con le chiavi).

La serratura generava una serie di numeri casuali tramite un generatore di rumore bianco, quindi li inviava alla chiave la quale li cifrava con un codice comune tra chiave e serratura e li rispediva alla serratura. La serratura controllava che la cifratura desse lo stesso risultato calcolato dalla stessa. In questo modo non veniva mai passata il codice ma solo delle stringhe casuali che cambiano di volta in volta.

In aggiunta la serratura gestiva una tastiera per l'input di un pin e di un display per sboroneggiare un po'.

Insieme:


Dettaglio motherboard:


Retro del circuito:

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Programmatore universale per microcontrollori e memorie:

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Basetta (bread-board) con evidenti segni dovuti all'esplosione di condensatori al tantalio. Ragazzi che botta!
Ne ho un sacchettino che uso come botti di capodanno

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Infine il progetto più assurdo che la mia mente abbia mai potuto partorire del quale vi potrei parlare per ore.

Diciamo solo che questo circuito è finito all'interno di un pianoforte del '700 di una pazza milionaria per trasformarlo in un juke-box.





In pratica il circuito rileva la nota suonata dal pianoforte e fa partire la canzone corrispondente da un lettore mp3 (ipod)
La cosa ha non pochi problemi implementativi in quanto le note di un pianoforte partono da una 20ina di Hz fino ad alcuni kHz. Le note più gravi vanno rilevate misurando la durata di una oscillazione, le note più acute contando quante oscillazioni in un dato periodo. Inoltre ci sono battimenti, risonanze (motivi per cui vedete un doppio microfono) problemi dovuti alla non perfetta accordatura che in un pianoforte del '700 è cosa decisamente tediosa, insomma: un macello!

Cosa da non sottovalutare, quando parte la musica il circuito potrebbe rilevare delle note pure dalla musica stessa e triggerare un'altra canzone... un macello due volte!

[Chimico]

O.O mamma mia...

[ale93]

oggi mi sento ispirato...credo che andrò a comprare le basette e vediamo se esce qualcosa fuori

[vixeup]

arkipita degli ottimi lavori. Sono però perplesso soprattutto riguardo al circuito per serratura elettronica. Capisco che sia un prototipo ma non credo che in presenza di un circuito tanto complesso (ovvero ricco di collegamenti) convenga ricorrere alla millefori e al cavetto AWG30. Se dopo aver terminato il lavoro (noioso e molto faticoso, vista la necessità di realizzare a mano ogni singolo collegamento) anche solo uno dei collegamenti dovesse risultare danneggiato sarebbe una impresa riuscire a individuarlo per poi sostituirlo. Non è raro che durante lo spellamento si intacchi eccessivamente l'anima sottile del cavetto.
E' per questo che mi sento di consigliarti, anche in presenza di un prototipo, di ricorrere da subito al PCB. Ti risparmierà molta fatica e molti potenziali errori.

[Rusty]

Bè, per i prototipi è sempre bene iniziare a fare delle prove su blocchi funzionali del circuito, quando molto complesso, per poi passare al PCB, che ritengo l'opera finale. Mi avvalgo spesso di breadboard, millefori, ma ultimamente con l'avvento nel mio lab di integrati SMD sono costretto a realizzare direttamente su scheda incisa, sia mono che doppia faccia.
Alcuni miei lavori potete vederli cliccando sul link nella mia firma: sono realizzazioni sperimentali, quindi servono a tutto e a niente... piu' che altro per sperimentare appunto

[arkypita]

Se dopo aver terminato il lavoro (noioso e molto faticoso, vista la necessità di realizzare a mano ogni singolo collegamento) anche solo uno dei collegamenti dovesse risultare danneggiato sarebbe una impresa riuscire a individuarlo per poi sostituirlo. Non è raro che durante lo spellamento si intacchi eccessivamente l'anima sottile del cavetto.
E' per questo che mi sento di consigliarti, anche in presenza di un prototipo, di ricorrere da subito al PCB. Ti risparmierà molta fatica e molti potenziali errori.

Capisco cosa vuoi dire, ma per fare un buon PCB serve tanta pratica e l'attrezzatura giusta. Molti pensano che basti un bromografo e una bacinella. Non tutti tengono presente che bisogna anche fare i fori delle piazzole e quindi è consigliato un buon trapano a colonna, oltre a pazienza e precisione. Io non ho questa attrezzatura, quindi sarei costretto a far incidere i PCB da terzi, con risultati ottimi (difficilmente ottenibili in casa, anche da esperti), ma costi e tempi non ignorabili.

Siccome di solito io progetto e sviluppo quasi contemporaneamente (alle volte non faccio nemmeno lo schema per capirci) tutti i passaggi di sbroglio e di incisione me li evito. Questo purtroppo mi causa che del 50% dei miei progetti non ho più gli schemi... ma tanto li conosco, e questo mi basta.

[ale93]

Il trapano a colonna è il problema minore
Basta un normale trapano a batteria, una punta da 1mm e tanta pazienza!
Il problema maggiore, per quanto mi riguarda, è stato la misura del tempo di esposizione e di sviluppo, un piccolo errore e hai sprecato una basetta

[vixeup]

non è detto che bisogni servirsi per forza di strumenti professionali. Un ottimo sistema per gli hobbysti è rappresentato per es. dai fogli PNP (press and peel). Su questi fogli è sufficiente stampare (tramite stampante laser o fotocopiatrice) il PCB (il master per intenderci) e successivamente usare un comune ferro da stiro per "incollare" quest'ultimo sulla basetta di rame (non servono quindi le basette presensibilizzate). In questo modo non serve l'uso del bromografo e della soda caustica per lo sviluppo. Si passa cioè direttamente alla incisione con il cloruro ferrico (operazione quest'ultima niente affatto complicata).
C'è chi al posto dei fogli PNP utilizza con successo anche la comune carta patinata delle riviste. Basti pensare che il sottoscritto ha iniziato addirittura utilizzando i pennarelli indelebili della staedtler (le piste, sebbene di forma irregolare, risultano perfettamente funzionanti anche con questo sistema). Sono passato al PCB perchè della millefori mi sono stancato presto, troppo faticosa e "rischiosa".
Per quanto riguarda il trapano, beh.. alcuni dicono ne serva uno specifico (es. il dremel), ma sono sciocchezze. Io utilizzo un comune trapano di ambito domestico senza nessuna difficoltà, con punte da 1, 2 e 3mm (per i pad degli integrati e per i componenti comuni si usa la punta da 1mm).
Alle volte si teme di cambiare le proprie abitudini, aprendosi ad altri sistemi, e anch'io ero dubbioso all'inizio; la mia esperienza è stata tuttavia indolore, tanto che non tornerei mai indietro.

[valvale97]

Io invece utilizzavo quella carta patinata con cui fanno ad esempio il catalogo ikea. Per quanto riguarda i fori, consiglio vivamente una colonna per trapano/dremel , non solo perchè è tutto molto più veloce ma è anche la precisione che conta. Al posto del cloruro ferrico io usavo una soluzione di HCl(10-15%) e H2O2 in rapporto 1:1.