Integrirani dvosmjerni most s Dual RMS detektorima za mjerenje RF snage i povrat gubitaka

Eamon Nash i Eberhard Brunner, Analog Devices

Direkcijski spojnici se koriste u širokom rasponu aplikacija za osjete RF snage i mogu se pojaviti na više točaka u signalnom lancu. U ovom ćemo članku istražiti ADL5920, novi uređaj s Analog Devices koji kombinira širokopojasni usmjereni premosnik na temelju mosta s dva rms odgovorna detektora u pakiranju površine od 5 mm x 5 mm. Ovaj uređaj nudi značajne prednosti u odnosu na konvencionalne diskretne usmjerne spojnice koji se bore s razmještajem između veličine i širine pojasa, osobito na frekvencijama ispod 1 GHz.

In-line mjerenja RF snage i povratnih gubitaka obično se provode pomoću usmjernih spojnica i RF detektora snage.

Na slici 1, dvosmjerni sprežnik se koristi u radiju ili testu i aplikaciji za mjerenje za praćenje emitirane i reflektirane RF snage. Ponekad je poželjno imati i RF monitoring snage ugrađen u krug, s primjerom gdje su dva ili više izvora uključeni u put odašiljanja (bilo pomoću RF sklopke ili s vanjskim kabelima).

1
Slika 1. Mjerenje naprijed i reflektirane snage u RF signalnom lancu.

Direkcijski spojnici imaju vrijedno obilježje usmjerenosti – to jest sposobnost razlikovanja incidenta i reflektirane snage RF. Budući da incidentni RF signal putuje kroz sprežnik naprijed na putu prema opterećenju (Slika 2), mali udio RF snage (obično signal koji iznosi 10 dB do 20 dB niži od signala koji je uključen) je spojen i upravlja RF detektorom. Gdje se mjeri i naprijed i reflektirana snaga, koristi se drugi sprežnik s obrnutom orijentacijom u odnosu na sprežnik naprijed. Signali izlaznog napona iz dva detektora bit će proporcionalni naprijed i obrnutoj snazi ​​RF snage.

Slika 2. Tipični RF mjerni snaga pomoću usmjernih spojnica i RF detektora.
Slika 2. Tipični RF mjerni snaga pomoću usmjernih spojnica i RF detektora.

Poveznice za usmjeravanje na površini pate od temeljne razmjene između širine pojasa i veličine. Dok su dvosmjerni usmjerni spojnici s jednom oktavom frekvencijskog pokrivanja (tj. FMAX jednaki dvostrukom FMIN) obično su dostupni u pakiranjima manjim od 6 mm2, višekratna površinska montaža usmjerivača bit će mnogo veća (Slika 3). Širokopojasni spojni usmjereni spojnici imaju pokrivenost višekratnim frekvencijama, ali su znatno veći od površinskih uređaja.

Slika 3. Priključni spojni usmjerivač, usmjerivač na površini i ADL5920 integrirani IC s usmjerenim mostom i dvostrukim rms detektorima.
Slika 3. Priključni spojni usmjerivač, usmjerivač na površini i ADL5920 integrirani IC s usmjerenim mostom i dvostrukim rms detektorima.

Slika 3 također prikazuje ploču za procjenu ADL5920, novog podsustava za otkrivanje RF snage s rasponom detekcije do 60 dB, pakiranim u MLF paket od 5 mm x 5 mm (ADL5920 IC se nalazi između RF priključaka). Blok dijagram za ADL5920 prikazan je na slici 4.

Slika 4. ADL5920 blok dijagram.
Slika 4. ADL5920 blok dijagram.

Umjesto da prepozna naprijed i reflektirajuće signale pomoću usmjerenih spojnica, ADL5920 koristi patentiranu tehnologiju usmjerene mosta kako bi se postigla širokopojasna i kompaktna spojka signala na čipu. Da bismo shvatili kako funkcionira smjenski most, moramo najprije zauzeti korak unatrag i pogledati na Wheatstoneov most.

Vitstanov most

Pojam usmjerenog mosta temelji se na Wheatstoneovom mostu (slika 5) koji stvara nultog diferencijalnog napona kada je uravnotežen. Na Wheatstoneovom mostu, jedan otpornik u jednoj od dvije noge je varijabilan (R2), dok su dvije druge (R1 i R3) fiksne. Ukupno su četiri otpornika – R1, R2, R3 i Rx – gdje je Rx nepoznat otpor. Ako je R1 = R3, onda kada je R2 jednak Rx, VOUT = 0 V. Most se smatra uravnoteženim kada je varijabilni otpornik točne vrijednosti tako da su omjeri razdiobe napona na lijevoj i desnoj strani mosta jednaki time stvoriti diferencijalni signal nulte volta preko difuzorskih čvorova koji proizvode VOUT.

Slika 5. Mramorni kameni most.
Slika 5. Mramorni kameni most.

Jednosmjerni most

Slika 6 je shematski jednosmjerni most i najbolje objašnjava osnovni rad takvog uređaja. Prvo, važno je imati na umu da je usmjereni most trebao biti dizajniran za određeni Zo i da je gubitak umetanja minimiziran. Ako je RS = RL = R = 50 Ω, tada osjetni otpornik mosta iznosi 5 Ω, što je dobar kompromis između gubitka umetanja (<1 dB) i osjetljivosti signala. Izračunavanje ROUT-a kao što se gleda natrag od opterećenja rezultira točnom impedansom ulaza od 50 Ω, dok će izračunavanje RIN rezultirati impedancijom ulaza od 50,8 Ω (| Γ | = 0,008; RL = -42 dB; VSWR = 1,016). Ako se signal koristi kao što je prikazano na RFIP onda, od RIN ~ 50 Ω, napon na RFIP je oko polovice napona izvora. Ako pretpostavimo na trenutak da je napon na RFIP jednak 1 V, onda napon na RFOP će biti oko 0,902 V.

Ovaj napon dodatno je atenuiran 10/11 = 0,909 tako da negativni ulaz diferenciranog pojačala iznosi 0,82 V, a rezultirajući diferencijalni napon od (1 – 0,82) = 0,18 V. Efektivni faktor napajanja naprijed (Cpl) ovog mosta je Slika 15. Opcije procjene ADL5920 odbora. (1)

Balansiran u kontekstu mosta znači da kada se signal primjeni u obrnutom smjeru (RFOP do RFIP), VFWD detektor (ili Cpl priključak) idealno će vidjeti nultog diferencijalnog napona dok vidi maksimalni signal kada je signal primijenjen u smjeru naprijed (RFIP na RFOP). Da bi se postigla maksimalna usmjerenost u takvoj strukturi, precizni otpornici su od najveće važnosti i zato je njihova integracija korisna.

U jednosmjernom mostu, kako bi se odredila izolacija, koja je potrebna za izračun gubitka povratka, potrebno je okrenuti uređaj i primijeniti ulazni signal RFOP-u. U tom slučaju, most je uravnotežen, a plus i minus ulazi na diferencijalno pojačalo su jednaki, jer isti omjeri razdiobe 0.909 = (10R / (10R + R) = (R / (R + 0,1R)) rezultiraju diferencijalni napon od (V + minus V-) = 0 V.

Slika 6. Pojednostavljeni jednosmjerni most dijagram.
Slika 6. Pojednostavljeni jednosmjerni most dijagram.

Dvosmjerni most

Slika 7 je pojednostavljeni dijagonalni dvosmjerni most, sličan onome koji se koristi u ADL5920. Otporna jedinica R jednaka je 50 Ω za 50 Ω okruženje. Tako je vrijednost senzorskog otpornika na mostu 5 Ω, dok su dvije šumske mreže svaka od oko 1,1 kΩ.

Ovo je simetrična mreža, tako da su ulazni i izlazni otpor, RIN i ROUT, jednaki i blizu 50 Ω kada su RS i RL također jednaki 50 Ω.

Kad su izvor i impedancija opterećenja 50 Ω, ohmska analiza unutarnje mreže govori nam da će VFWD biti prilično velik u usporedbi s VREV. U primjeni u stvarnom svijetu to odgovara maksimalnom prijenosu snage od izvora do opterećenja. To rezultira malom refleksnom snagom koja zauzvrat rezultira vrlo malim VREV.

Zatim, razmotrimo što se događa ako je RL beskonačan (otvoreni krug) ili nula (kratko opterećenje). U oba slučaja, ako ponovimo omičnu analizu, nalazimo da su VFWD i VREV približno jednaki. Ovo zrcalo stvarnom sustavu u kojem otvoreni ili kratki opterećenje rezultira izjednačenjem naprijed i reflektirane snage. U nastavku slijedi detaljnija analiza ovih scenarija.

Slika 7. Pojednostavljeni dvosmjerni most dijagram.
Slika 7. Pojednostavljeni dvosmjerni most dijagram.

VSWR i koeficijent refleksije

Potpuna analiza pogrešaka u mrežnoj analizi prekomplicirana je i izvan dosega ovog članka, ali želimo ovdje sažeti neke od osnovnih pojmova. Odličan resurs je aplikacijska napomena Marki Microwave, Directivity i VSWR Mjerenja .1

Putujući valovi su važni koncepti za opisivanje napona i struja duž dalekovoda budući da su funkcije položaja i vremena. Opće rješenje napona i struja duž prijenosnih vodova sastoji se od naprijed putujućeg vala i obrnutog putujućeg vala, koji su funkcije udaljenosti x.2

25 (2)

3 (3)

U jednadžbi 2 i jednadžbi 3, V + (x) predstavlja naponski val koji putuje prema opterećenju, dok V- (x) predstavlja naponni napon koji se reflektira iz opterećenja zbog neusklađenosti, a Z0 je karakteristična impedancija dalekovoda. U prijenosnoj liniji bez gubitaka, Z0 je definiran klasičnom jednadžbom:

bgf (4)

Najčešći Z0 je 50 Ω za prijenosne linije. Ako je takva linija prekinuta sa svojom svojstvenom impedancijom, čini se da je 50 Ω izvor kao beskonačna linija, jer bilo koji napon koji ide niz liniju neće rezultirati nikakvim refleksijama koje se mogu osjetiti na izvoru ili bilo gdje drugdje na liniji , Međutim, ako je opterećenje različito od 50 Ω, tada će se uzduž linije generirati stacionarni val koji se može detektirati i definirati omjerom napona stacionarnog vala (VSWR).

Općenitije, koeficijent refleksije definiran je kao:

SD

(5)

gdje Γ0 je koeficijent refleksije opterećenja i γ konstanta propagacije dalekovoda.

af (6)

7 (7)

8 (8)

R, L, G i C su otpor, induktivitet, vodljivost i kapacitet po jedinici duljine prijenosne linije.

Gubitak povratka (RL) je negativan koeficijent refleksije (Γ) u dB. To je važno istaknuti kao koeficijent odzračivanja i gubitak povratka koji se često zbunjuju i koriste se naizmjenično.

9 (9)

Druga vrlo važna definicija gubitka povratka pored gore navedene neusklađenosti opterećenja je u smislu incidenta i reflektirane snage pri diskontinuitetu impedancije. Ovo je dano od strane

10 (10)

i široko se koristi u dizajnu antene. VSWR, RL i Γ0 odnose se na sljedeći način:

11 (11)

12 (12)

13

(13)

Jednadžba 14 i jednadžba 15 predstavljaju maksimalni i najmanji napon stacionarnih valova. VSWR je definiran omjerom maksimalnog do minimalnog napona duž vala. Maksimalni i minimalni naponi duž linije su

14 (14)

15 (15)

Na primjer, u 50 Ω prijenosnoj liniji, ako signal naprijed napajanja napona ima vršnu amplitudu od A = 1, a linija se podudara s savršenim opterećenjem, onda | Γ0 | = 0, nema stacionarnog vala (VSWR = 1,00), a napon vrha duž linije je A = 1. Međutim, ako je RLOAD 100 Ω ili 25 Ω, onda | Γ0 | = 0,333, RL = 9,542 dB, i VSWR = 2,00, s | V (x) | max = 1,333 i | V (x) | min = 0,666.

Slika 8 je replika na slici 7, ali sa signalima prikazanim u zadanoj konfiguraciji naprijed i s putujućim valovima koji pokazuju gdje je referentna ravnina kod opterećenja. Na niskim frekvencijama gdje je valna duljina dugačka u odnosu na fizičku strukturu, naponi i struje su u fazi, a krug se može analizirati prema Ohmovom zakonu.

Slika 8. Pojednostavljeni dvosmjerni most s signalima.
Slika 8. Pojednostavljeni dvosmjerni most s signalima.

Portovi su definirani kao što je prikazano s ulaznim priključkom (Port 1) na RFIP, izlaznom priključku (Port 2) na RFOP, spojeni priključak (Luka 3) na VFWD i izolirani priključak (Luka 4) na VREV. Budući da je struktura simetrična, portovi se poništavaju kada se signal odražava na ZL ili primjenjuje na RFOP.

U slučaju odgovarajućeg opterećenja i napona generatora priključenog na priključak 1 (RFIP) i ZS = ZL = Z0 = R = 50 Ω,

16

(16)

17 (17)

i VL / VS + je gubitak umetanja, LI ili IL u dB.

18 (18)

Faktor prigušenja za dvije noge skače na obje strane otpornika glavnog linka od 0,1 × R

19

(19)

Jednadžbe na slici 8 za | VREV | i | VFWD | pokazuju vrijednosti za te napone pomoću signala koji se primjenjuje u smjeru naprijed. Ove jednadžbe ukazuju na osnovnu granicu usmjerenosti za pojednostavljeni shematski zbog odbacivanja nestalih na izoliranoj luci od 33 dB.

20

(20)

Iz slike 8 možemo vidjeti da je usmjerenost dvosmjernog mosta u linearnoj domeni određena pomoću

21

(21)

što pokazuje da za povećanje usmjerenosti, α mora biti jednak gubitku umetanja, LI.

U siliciju, usmjerenost vrha je tipično bolja od pojednostavljenog dijagrama (slika 9).

Ako ZL nije jednak ZO, kao što je normalno slučaj, spojeni i izolirani naponski naponi, koji su složeni, bili bi

22 (22)

23 (23)

gdje je VS + naponski napon na Port 1 (čvor VS) i VL- je odrazeni napon od opterećenja na Port 2 (čvor VL). Θ je nepoznata faza odraženog signala,

24 (24)

Zamjenjujući (24) za VL-u (22) i (23) i koristeći (21) pojednostaviti rezultat, plus činjenicu da

25 (25)

rezultira složenim izlaznim naponom

26

(26)

27

(27)

Od (26) i (27) možemo primijetiti da za DL >> 1,

28

(28)

U ADL5920 su naponi VREV i VFWD mapirani preko dva linearna u dB rms detektoru od 60 dB u naponima VRMSR i VRMSF koji su (VISO / VSLP) i (VCPL / VSLP) u dB. Dakle, diferencijalni izlaz uređaja VDIFF u dB predstavlja

29

(29)

gdje je VSLP, nagib detekcije, oko 60 mV / dB.

Korištenjem mapiranja napona do dB (29) u (28)

30 (30)

Upotrebljava se jednadžba 9 u jednadžbi 30

31 (31)

32 (32)

Slika 9. ADL5920 usmjerenost prema frekvenciji. Razina ulaza iznosi 20 dBm.
Slika 9. ADL5920 usmjerenost prema frekvenciji. Razina ulaza iznosi 20 dBm.

Slika 10 prikazuje odgovor senzora rms detekcije napajanja naprijed kada se ADL5920 pokreće u smjeru naprijed. Svaki trag odgovara izlaznom naponu prema frekvenciji za određenu razinu snage koja se primjenjuje. Dok se parcela zaustavlja na 10 MHz, provjereno je rad na frekvencijama do 9 kHz. Na Slici 11 isti su podaci prikazani kao izlazni napon i ulazna snaga s svakim tragovima koji predstavljaju različitu frekvenciju.

Slika 10. Tipični izlazni napon prema frekvenciji od detektora daljinskog puta na višestrukim ulaznim razinama snage.
Slika 10. Tipični izlazni napon prema frekvenciji od detektora daljinskog puta na višestrukim ulaznim razinama snage.
Slika 11. Tipični izlazni napon nasuprot ulazne snage od detektora daljinskog puta na više frekvencija.
Slika 11. Tipični izlazni napon nasuprot ulazne snage od detektora daljinskog puta na više frekvencija.

Kada je RFOUT pin ADL5920 završen s otpornikom od 50 Ω, ne bi trebalo biti reflektirajućeg signala. Prema tome, detektor obrnutog puta ne bi trebao registrirati nikakvu otkrivenu inverznu snagu. Međutim, budući da je usmjerenost kruga nevidljiva i pomiče se prema frekvenciji, neki će signal biti prepoznat u obrnutom putu. Slika 12 prikazuje napon mjeren na detektorima naprijed i natrag na 500 MHz kada je RFIN swept i RFOUT završava s 50 Ω. Okomito razdvajanje ovih tragova odnosi se izravno na usmjerenost mosta.

Slika 12. VRMSF i VRMSR izlazni napon nasuprot ulazne snage na 500 MHz kada je most prevezen iz RFIN i RFOUT je prekinut s 50 Ω.
Slika 12. VRMSF i VRMSR izlazni napon nasuprot ulazne snage na 500 MHz kada je most prevezen iz RFIN i RFOUT je prekinut s 50 Ω.

Slika 13 prikazuje učinak promjene opterećenja na mjerenje naprijed snage. Određene razine snage se primjenjuju na ulaz RFIN i povratak gubitka opterećenja na RFOUT varira od 0 dB do 20 dB. Kao što se i očekivalo, kada je povratni gubitak u rasponu od 10 dB do 20 dB, točnost mjerenja snage je prilično dobra. No, budući da se povratni gubitak smanjuje ispod 10 dB, pogreška mjerenja snage počinje se povećavati. Značajno je da za gubitak od povratne vrijednosti od 0 dB, pogreška je još uvijek samo u duljini 1 dB.

Slika 13. Mjerena naprijedna snaga prema primijenjenoj snazi ​​i povratak gubitka opterećenja mjeren na 1 GHz.
Slika 13. Mjerena naprijedna snaga prema primijenjenoj snazi ​​i povratak gubitka opterećenja mjeren na 1 GHz.

Na slici 14, ADL5920 se koristi za mjerenje gubitka povratnog opterećenja, također na 1 GHz. Poznati povratni gubitak primjenjuje se na RFOUT priključak. VRMSF i VRMSR izmjereni su i izračunati povratni gubitak.

Slika 14. Mjereni povratni gubitak nasuprot primijenjenom povratu gubitka i RF snage, mjereno na 1 GHz.
Slika 14. Mjereni povratni gubitak nasuprot primijenjenom povratu gubitka i RF snage, mjereno na 1 GHz.

Postoji nekoliko točaka koje treba zapamtiti o ovoj zemlji. Kao prvo, može se vidjeti da sposobnost ADL5920 za mjerenje gubitka od povratka degradira kako se povratni gubitak poboljšava. To je zbog usmjerenosti uređaja. Drugo, imajte na umu kako točnost mjerenja pada dok snaga pogona padne. To je zbog ograničenog raspona detekcije i osjetljivosti detektora ADSL5920 na unutarnjim izlazima. Treće opažanje odnosi se na prividno upadanje u tragove. To je uzrokovano činjenicom da se svako mjerenje izvodi u jednoj fazi povratnog gubitka. Ako je mjerenje ponovljeno pri svim gubitku povratka faze će rezultirati obiteljom krivulja čija bi vertikalna širina bila otprilike jednaka vertikalnoj širini valovitosti.

Aplikacije

S mogućnošću mjerenja inline RF snage i gubitka povratka, ADL5920 je koristan za više aplikacija. Njegova mala veličina znači da se može spustiti u mnoge krugove bez značajnog utjecaja na prostor. Tipične primjene uključuju praćenje snage RF u snazi ​​u RF frekvencijama do 30 dBm, gdje gubitak umetanja nije kritičan. Mjerenje mjerenja povratnog gubitka obično se koristi u aplikacijama gdje se prati RF učitavanje. To bi mogao biti jednostavan krug za provjeru da nije oštećena ili prekinuta antena (tj. Katastrofalna neuspjeh). Međutim, ADL5920 se također može koristiti za mjerenje skalarnog gubitka povratka u aplikacijama za analizu materijala. Ovo je najčešće primjenjivo na frekvencijama ispod približno 2,5 GHz, gdje je usmjerenost (a time i točnost mjerenja) veća od 15 dB.

ADL5920 je dostupan za procjenu u dva faktora oblika, kao što je prikazano na slici 15. Lijeva strana prikazuje tradicionalnu ploču za procjenu gdje su izlazni naponi detektora dostupni na vodilicama i SMA priključcima. Ova ploča za procjenu također uključuje kalibracijski put koji se može koristiti za kalibriranje gubitka umetanja FR4 ploče.

Desna strana prikazuje integriranija ploča za procjenu koja uključuje 4-kanalni, 12-bitni ADC (AD7091R-4). Ova ploča za procjenu priključuje se na ploču Analog Devices SDP-S USB sučelja i uključuje računalni softver koji izračunava RF snagu i gubitak povrata i uključuje osnovnu rutinu za kalibraciju napajanja.

 Slika 15. Opcije procjene ADL5920.

Reference

>

1 Doug Jorgesen i Christopher Marki. Izravnost i VSWR Mjerenja: Razumijevanje mjerenja gubitka povrata . Marki Microwave, 2012.

2 Guillermo Gonzalez. Analiza mikrovalnih tranzistorskih pojačala i dizajn . Prentice-Hall, 1984.

3 Eamon Nash. “ Razumijevanje, funkcioniranje i povezivanje s integriranim RF detektorima temeljenim na diodi .” Analog Devices, Inc., studeni 2015.

Izvori

Zahvaljujemo Steve Boyleu za promišljene rasprave i konstruktivne inpute, a Rob Hicks za izradu odbora za procjenu. Nadalje, zauvijek smo dugujemo Petru Kearneyju za sva njegova mjerenja.

Autori

Eamon Nash [eamon.nash@analog.com] je direktor za inženjere aplikacija na Analog Devices. Radio je na Analog Devicesu 28 godina u raznim poljskim i tvornicama koje pokrivaju mješovite signale, preciznost i RF proizvode. Trenutno radi u ADI-inoj RF Products Group, specijaliziranoj za mjerenje RF snage, radarskom rasporedu polja i milimetarskom valnom slikanju. Diplomirao je elektroniku iz sveučilišta u Limericku, Irska.

Eberhard Brunner [eberhard.brunner@analog.com] je viši inženjer projektiranja na Analog Devices, s tvrtkom B.S.E.E. od UC Berkeley (1988) i M.S.E.E. iz Instituta za poslijediplomski studij iz Oregona (1995). On je i student Sveučilišta Santa Clara. Nakon diplome iz UC Berkeleyja, radio je za Harris Farinon, mikrovalna radio tvrtka, kao inženjer modnog dizajna. Godine 1991. preselio se u Oregon i pridružio se sjeverozapadnim laboratorijima Analog Devicesa, priopćavajući ADI Fellow Barrie Gilbert. Od ovog je puta radio kao tehničar i inženjer za aplikacije, u inženjerskoj podršci proizvoda, marketingu i uglavnom dizajnu. Njegova područja stručnosti su nelinearni analogni dizajn, RF detekcija snage, medicinske slike, i mikrovalna dizajna. Trenutno radi u dizajnu grupe Power over Ethernet (PoE) u Santa Barbari, CA. Ima 10 izdanih patenata.

NOVI CRASH-PROOF BOARD-TO-BOARD PRIKLJUČAK IDEAL ZA BLINDMATING APLIKACIJE


Serija proizvoda HD-EFI tvrtke Amphenol RF dizajnirana je kako bi se povećala radijalna i aksijalna plutajuća ploča u pločama i pločama.

Danbury, CT – Amphenol RF ponosno objavljuje novu HD-EFI proizvodnu liniju. Ovo 50 ohmsko mikro-minijaturno sučelje idealno je za slijepe mate situacije i parenje više RF linija između tiskanih pločica. Ovi priključci su posebno dizajnirani kako bi se maksimalno povećala radijalna i aksijalna plutajuća ploča u pločama za primjenu na ploči.

920-509A-51S HD-EFI PCB priključci dostupni su u prolaznim otvorima, površinskim nosačima i dizajnom za lansiranje rubova. Trostruki spojni sustav koristi ograničeni držač i glatki provrtni PCB priključak, povezan s plutajućim adapterom s metkom. Velikodušni konus okupljanja i jedinstven dizajn bullet omogućuje 1,4 mm aksijalnog plutajućeg i 1,4 mm radijalnog plutajućeg zraka, s maksimalnim kutem plutajućih 5 stupnjeva.

920-501J-53P Ovi 50 ohma proizvodi imaju radnu frekvenciju od DC do 6 GHz, što ih čini idealnim za aplikacije visoke performanse s malom veličinom paketa. Odabir držača PCB-a i duljina metaka nude svestranost za pokretanje ploča i konfiguracije slaganja PCB-a.

HD-EFI aditivi za bullet jedinstveno su dizajnirani kako bi pružili nezadovoljavajuće parenje, što je olakšano produženjem izolatora izvan tijela adaptera. Koristi se zajedno s glatkim priključcima za provrt, sustav parenja omogućuje jednostavno povezivanje i sigurnu vezu.

Amphenol RF je vodeći proizvođač koaksijalnih konektora za uporabu u radijskim frekvencijama, mikrovalovima i aplikacijama za prijenos podataka. Sa sjedištem u Danbury, Connecticut, SAD, Amphenol RF posjeduje globalne prodajne, marketinške i proizvodne lokacije u Sjevernoj Americi, Aziji i Europi. Standardni proizvodi uključuju RF priključke, koaksijalne adaptere i sklopove RF kabela. Prilagođeni proizvodi s projektima obuhvaćaju višeslojne priključke za međusobno povezivanje, slijepe mate i hibridne mješovite signale.

Maxim pruža prvi istinski rješenje za zaštitu grešaka za velike brzinske USB priključke i industrijske naponske aplikacij


MAX22505 uklanja oštećenje ulaza iz svih kvarova, uključujući razlike u tlu, do ± 40 V; smanjuje veličinu otopine za više od 50%

MAX22505-PR San Jose, CA-29. svibnja 2018. – Pomoću MAX22505 ± 40V USB zaštitnog koda za velike brzine tvrtke Maxim Integrated Products, Inc. (NASDAQ: MXIM), dizajneri sada mogu otkloniti oštećenja USB porta od svih kvarova, uključujući potencijalne razlike u tlu, do ± 40 V bez preinaka potrebnih za konkurentska rješenja. Ona štiti podatke i naponske vodove od industrijske opreme napajane na 24V AC i 40V DC , istodobno smanjujući veličinu otopine za više od 50% za industrijske naponske aplikacije.

  • Detalji o MAX22505: http://bit.ly/MAX22505_Details
  • Hi-res slika: http://bit.ly/MAX22505_Image

Industrijska okruženja i dalje nastoje smanjiti rješenje rješenja za povećanje produktivnosti i propusnosti dok zahtijevaju robusnost sustava i povećano vrijeme neaktivnosti. Kao rezultat toga, došlo je do usvajanja USB i RS232 na automatizacijskoj opremi zbog mnogo manjeg priključka. Budući da industrijska okruženja usvajaju USB kako bi osigurali bržu komunikaciju za aplikacije kao što su dijagnostika u stvarnom vremenu, programiranje / servisni priključci na programirajuće logičke kontrolere (PLC) ili podržavanje sustava vizije kamere, USB priključci zahtijevaju zaštitu od prenapona i razlika u tlu, za podršku brzih brzina prijenosa do 480Mbps. Oštećenja na strani računala i uređaja mogu se pojaviti u tim sustavima, što zahtijeva jedinstveno rješenje koje postiže visoku razinu zaštite od kvara. Postojeći USB rješenja za zaštitu od greške na tržištu danas kompromitiraju radnu brzinu USB ili zaštitu od napona / struje na podatkovnim i električnim vodovima uređaja. Slijedom toga, trenutna rješenja na tržištu su skuplja i nesposobna za pružanje zaštite od greške pri visokim brzinama USB performansi.

MAX22505 odgovara ovoj potrebi tržišta kao jedinom rješenju koje kombinira industrijske napone velike brzine (480Mbps), dok je dovoljno fleksibilan da podržava aplikacije računala ili uređaja, uključujući USB On-The-Go (OTG) , Ona štiti opremu od prenapona ili negativnog napona na mrežama napajanja i podatkovnih linija, kao i razlike između potencijala u zemlji između uređaja. Smanjuje veličinu rješenja za više od 50% u usporedbi s konkurentnim rješenjima i osigurava robusnu komunikaciju u otežanim uvjetima ekonomično u jednostavnijem dizajnu. Smještena u 24-pinski 4mm x 4mm TQFN paket, radi preko -40 stupnjeva Celzijusa do + 105 stupnjeva Celzijus temperature. Primjene uključuju automatizaciju zgrada, industrijska računala, PLC i dijagnostičke USB priključke.

Ključne prednosti

  • Robusne komunikacije : štiti od prenapona, negativnog napona i razlika u potencijalu tla; Integrirana zaštita od ± 50V DC za V BUS / GND vodove; Integrirana zaštita od ± 40.7V DC za D + / D-linije podataka
  • Mala veličina: više od 50% manja veličina rješenja u usporedbi s konkurentnim rješenjima
  • Visoka učinkovitost : podržava visoke (480Mbps), pune (12Mbps) i niske (1.5Mbps) brzine USB operacije

Komentar

  • Do sada nije bilo rješenja u industriji za zaštitu USB-a od velike brzine “, izjavio je Susie Inouye, direktor istraživanja Databeans. “Maximovo rješenje će otvoriti put za poboljšanu robusnost u industrijskim sustavima, osobito s današnjim rastućim trendom dijagnostičkih luka unutar industrijske opreme.”
  • “Kako bismo se dodatno usredotočili na fokus tvrtke Maxim za robusnu komunikaciju, naši kupci sada imaju sposobnost postizanja velike brzine USB zaštite od greške za industrijske naponske aplikacije”, rekao je Timothy Leung, izvršni poslovni menadžer, Industrial & amp; Poslovna jedinica za zdravstvo na Maxim Integrated.

Dostupnost i cijena

  • MAX22505 dostupan je na Maximovoj web stranici za 2,24 USD (1000, FOB USA); također dostupna kod odabranih ovlaštenih distributera
  • Kit MAX22505EVKIT # dostupan je za $ 110

Boschov senzor digitalnog tlaka BMP388 s niskom snagom sada je dostupan od Mouser za Drones i AR / VR aplikacij

LPR_Bosch-BMP388 29. svibnja 2018. – Mouser Electronics, Inc., vodeći distributer za uvoz novog proizvoda (NPI) s najširim izborom poluvodiča i elektroničkih komponenti, sada snabdijeva BMP388 digitalni barometarski senzor tlaka tvrtke Bosch. S najkvalitetnijim koeficijentom odstupanja temperature (TCO) od 20 do 65 stupnjeva Celzija, mali senzor BMP388 s niskom snagom i niskom razinom zvuka pruža točno mjerenje visine preko širokog raspona temperature.

Bosch BMP388 digitalni barometarski senzor tlaka, dostupan od tvrtke Mouser Electronics, koristi dokazane principe osvjetljavanja za mjerenje tlaka i temperature. 24-bitni uređaj pokriva područje mjerenja od 300 hPa do 1250 hPa dok troši samo 3,4 μA pri 1 Hz. Osjetnik BMP388 ima funkciju sirovog prekida za jednostavan pristup pohrani i podacima, a ugrađeni beskonačni impulsni odziv (IIR) smanjuje kratkoročne smetnje poput onih uzrokovanih udaranjem vrata ili prozora.

Bosch BMP388 digitalni senzor barometražnog tlaka smješten je u 10-pinski paket veličine 2 mm × 2 mm × 0,75 mm LGA i nudi FIFO funkcionalnost koja smanjuje potrošnju energije uz istodobnu jednostavnost korištenja. Kompaktan uređaj idealan je za stabilizaciju visine u potrošačkim trčanima, aplikacijama Interneta Stvari, o vertikalnoj brzini, vremenskim prognozama, aplikacijama za zdravstvenu zaštitu, povećanu stvarnost (AR) i virtualne stvarnosti (VR) te poboljšanu GPS točnost.

Da biste saznali više, posjetite www.mouser.com/bosch-sensortec-bmp388-sensor.

Sa svojim širokim proizvodnim linijama i nenadmašnom službom za korisnike, Mouser nastoji osnažiti inovacije kod dizajnerskih inženjera i kupaca isporukom naprednih tehnologija. Mouser dionicama nudi najširi izbor najnovijih poluvodiča i elektroničkih komponenti za najnovije dizajnerske projekte. Web stranica Mouser Electronics stalno se ažurira i nudi napredne metode pretraživanja kako bi korisnicima brzo pronašao oglasni prostor. Mouser.com također sadrži podatke, referentne dizajne specifične za dobavljače, bilješke o aplikacijama, tehničke podatke o dizajnu i inženjerske alate.

VIVOTEK prepoznao Genetec kao Platinum Technology Partn

列印 New Delhi, Indija, 30. svibnja, 2018 -VIVOTEK (TWSE: 3454), globalni lider IP nadzor usluga, sa zadovoljstvom objavljuje da je primio Platinum Tehnologija Partner priznanje od Genetec Inc. ( „Genetec”), vodećeg tehnologiji pružatelj jedinstvene sigurnosti, javne sigurnosti, operacija i rješenja za poslovnu inteligenciju. Među svim globalnim partnerima Genetec-a, samo je šest pružatelja rješenja prepoznato zbog dokazanog i pouzdanog odnosa u obje mogućnosti proizvoda i razvoju poslovanja.

Istaknuvši međusobno partnerstvo, cijeli niz VIVOTEK-ovih H.265 proizvoda u potpunosti je integriran s Genetec ™ Security Center, jedinstvenom sigurnosnom platformom tvrtke Genetec Inc. Korisnici rješenja oba ponuđača mogu iskoristiti potpuno novu H.265 glavne kamere s naprednom tehnologijom tvrtke VIVOTEK, uključujući poboljšanje kibernetičke tehnologije, tehnologiju kompresije Smart Stream III i SNVII (Supreme Night Visibility II). Osim toga, zahvaljujući jedinstvenoj IP adresi tvrtke VIVOTEK i dizajnu jednostrukog licenciranja u Genetec ™ Security Center, korisnici mogu uživati ​​u uštedama u ukupnim troškovima vlasništva prilikom postavljanja VIVOTEK-ova višenamjenskog i multi-podesivog fotoaparata serija senzora.

Shengfu Cheng, direktor divizije za marketing i razvoj proizvoda, VIVOTEK INC., Izjavio je: “Čast nam je primiti ovo postignuće iz Geneteca. Ovo priznanje ne samo da jača međusobno partnerstvo u integraciji proizvoda, nego također pokazuje zajedničku viziju u globalnoj suradnji. Obje strane su sada blisko surađuju u cybersecurity. Veselimo se pružanju naših zajedničkih kupaca višim razinama sigurnosti mreže i daljnjem održavanju rasta u globalnom poslovanju. “

“Zadovoljstvo nam je prepoznati VIVOTEK kao jedan od naših Genetec Platinum Technology partnera”, rekao je Georges Tannous, direktor za strateške saveze za Genetec. “Imajući snažan razvoj i integracijski odnos s našim tehnološkim partnerima, znači da naši krajnji korisnici mogu uvelike imati koristi od naših oblak usluga i sigurnosti u vezi s kibernetikom”, dodao je Tannous.

Više informacija o VIVOTEK-u i njegovoj sveobuhvatnoj liniji proizvoda potražite na adresi www.vivotek.com.

O Genetecu

Genetec razvija softver otvorene arhitekture, hardver i usluge temeljene na oblaku za fizičku sigurnost i javnu sigurnost. Njegov vodeći proizvod, Centar za sigurnost, objedinjuje IP kontrolu pristupa, video nadzor i automatsko prepoznavanje registarske pločice (ALPR) u jednu platformu. Globalni inovator od 1997. Genetec ™ ima sjedište u Montrealu u Kanadi i služi poduzećima i vladinim organizacijama putem integrirane mreže prodavača, certificiranih partnera za kanale, integratora i konzultanata u preko 80 zemalja. Genetec je utemeljen na načelu inovacija i ostaje na čelu novih tehnologija koje ujedinjuju IP sustave fizičke sigurnosti. Za više informacija o Genetec ™, posjetite: www.genetec.com

Ujutro: Boulder Bounces

SparkFun se nedavno udružio s Muzejom Bouldera kako bi stvorio novu izložbu pod nazivom Boulder Bounces. To je ponovno stvaranje našeg Simona Says Soldering Kit-a , ali pomoću trampolina umjesto gumba i reflektora umjesto LED dioda.

Svrha Boulder Bouncesa je povećati još jednu izložbu pod nazivom Sportsologija koja ima interaktivna područja gdje ljudi mogu naučiti o vlastitoj agilnosti i testirati svoju snagu u različitim sportskim aktivnostima. Muzej je želio dodati nešto namijenjeno malom djetetu na ovo područje.

alt tekst

Digitalno izmišljanje iz prijedloga projekta

Emily Zinn, njihov kustosica obrazovanja, bila je u SparkFun za suradnju koja uključuje njihov novi makerspace, vidio izvorni Simon Says trampolini i mislio da će biti savršeni dodatak!

alt tekst

Izvorni Simon trampolini – trenutno se nalaze na SparkFunu

Iznenađujuće, izvorni trampolini su preživjeli gotovo pet godina od njihove originalne Dunk Tank Hack instalacije – čak su bili na turneji po cijeloj naciji nekoliko puta! Oni zahtijevaju vrlo malo održavanja (uglavnom pucanja žica i LED dioda), ali bio sam vrlo uzbuđen da ih stvoriti drugi put i poboljšati na izvornu verziju.

Mnogo poboljšanja

alt tekst

Upravljačka ploča s novim načinima igranja igara

Vrlo smo uzbuđeni zbog dodavanja dva nova načina igranja: “Slobodno odskočiti” i “Udariti mole”.

Besplatno odskočiti jednostavno vam omogućuje skok za zabavu. Čujete zvuk i svjetla reflektora svaki put kad skočite. Ako nema skakanja za 30 sekundi, izložba će biti zadana u ovaj način rada.

Udarac je malo zahtjevniji. Ona igra baš kao i stara karnevalska igra; kad vidite traktorski svjetlo, skočite na nju.

Ako želite stvarno testirati svoje pamćenje i skakanje vještine, onda možete pokušati Simon Says i zapamtiti do osam skokova za pobjedu!

Druga velika nadogradnja bila je uklanjanje središnjeg jaza u trampolinima. Uvijek sam sanjala o zavarivanju jednog okvira za sve njih, ali samo tri tjedna da se ovaj projekt dovrši, jednostavno nije bilo dovoljno vremena. Našli smo nekoliko šesterokutnih trampolina koji se lijepo uklapaju zajedno umjesto toga.

alt tekst

Šesterokutni trampolići bez središnjeg jaza

Kao i sa svakom malom promjenom dizajna, to je dodalo kompleksnost negdje drugdje. Obični pokrivači postali su vrlo izazov, ali oni su sigurno izašli iz izgleda strašno!

alt tekst

Custom šesterokutni pokrivači

Izvorna instalacija koristila je vježbe trampolinima koji su došli s vrlo praktičnim prekidačem za pokretanje.

alt tekst

Mehanička sklopka verzije 1

Ove mehaničke kratkospojne sklopke jako dobro funkcioniraju za većinu skakača. Međutim, neki od stvarno laganih skakača nisu uzrokovali dovoljno pokreta za zatvaranje prekidača, pa je povremeni skok propustio. Da bismo to riješili, prešli smo na analogni način prepoznavanja i koristili ultrazvučni senzor .

alt tekst

Verzija 2 koristila je ultrazvučne daljine

To je omogućilo preciznije mjerenje trampolinske kože i osjetili smo čak i najmanji broj pokreta – nije propustio mali dječji skok!

Izvorna verzija uključivala je puno ručnog lemljenja žica. Mnogo je povezivanja napravljeno izravno na ATMega328 igle na Simon Says PCB-u:

alt tekst

Puno ručnih ožičenja – čekaj, koji sam ADC radio?

Za ovu novu verziju, dizajnirao sam prilagođenu PCB kako bi stvari bile organizirane.

alt tekst

Custom PCB dizajn

Imam nekoliko zahtjeva od nastavnika za pomoć u ponovnom stvaranju vlastite instalacije trampolina Simona, pa sam se s tim u vezi približio sljedećoj verziji. Pokušala sam se lako stvoriti s manje točkastom rukom, pa je bila malo pristupačnija za učionicu s malo iskustva u lemljenju ili kodiranju. Također sam odlučio koristiti Arduino Pro Mini kako bi stvari bile lako zamjenjive.

alt tekst

Neki su dijelovi spojeni tijekom početnog razvoja

Ethernet kabeli (i konektori) također su pomogli smanjiti priključke ožičenja, ali uz dodavanje upravljačkih ploča, još uvijek je bilo dovoljno lemljenja:

alt tekst

Unutar glavnog upravljačkog panela

Druga verzija uključila je još dva trampolina za malu djecu: “Mighty Mini” i “Hop and Hear”. Obojica uključuju više sofisticiranih zvukova, a Mighty Mini ima značajku za brojanje!

alt tekst alt tekst

Dva dodatna trampolina

Izazovi dizajna

Jedan od najizazovnijih dijelova ovog projekta, daleko, bio je činjenica da smo imali samo tri tjedna da ga podignemo i pokrenemo. Podcijenili smo vrijeme potrebno za većinu instalacijskih koraka i nismo dodali dovoljno prostora za bilo kakve probleme iznenađenja. Dovođenje u nove tehnike dizajna (šesterokutne oblike) i korištenje novih tehnologija (ultrazvučni senzori, tzunami zvučne ploče) dodali su neko iznenađenje za dodatni razvojni rad koji je povećao vrijeme krckanje.

Prvo iznenađenje dolazi od ultrazvučnih senzora raspona. Napravio sam testiranje s dva senzora na staroj Simon Says instalaciji, pa sam naivno pretpostavio da bi to bilo lako. Dosad sam uspio dobiti dobru procjenu dvaju senzora, ali nisam napravio nikakva testiranja s dva trampolina koji su istodobno skočili. Kasnije sam otkrio da kad imate dva daljinska ispitivača u neposrednoj blizini snimanja na nagnutim površinama, mogu biti neke doista čudne čitanja. Signal “send” iz jednog senzora može pogrešno “odzvanjati” put do sljedećeg senzora i uzrokovati pogreške. Naposljetku, uspjela sam ugađati vrijeme sekvencijalnih očitanja i filtrirati neke od pogrešnih podataka, ali ovo dodatno rješavanje problema dodaje dodatnih 4-5 sati rada!

Drugo iznenađenje potječe od tsunami Super Wav Trigger . Došla sam do nekog čudnog ponašanja – činilo se da su tsunami ploče nedostajali aktivi, stvarajući neobične zvukove zvuka i na kraju srušio. Nakon što je proveo dan i pol za rješavanje problema, na kraju sam otkrio da je jedan od mojih postavki USD kartica je uzrok problema – Imao sam moj veličina datoteke raspodjela nepravilno postavljena na četiri kilobajta. Nakon što sam ga prebacio na 32 kilobyte, moje tsunami ploče su besprijekorno radile.

alt tekst

Postavke formata za Tsunami uSD karticu

Što bih drugačije napravio za verziju 3?

Planirajte bolje za pristup upravljačkoj ploči. Snaga je razrađena, ali bila je uska i neuredna. Također, želio bih staviti pristup programskim linijama i kontrolu glasnoće bez potrebe za uklanjanjem prednje ploče. Bilo je stresno misliti da je sve moralo biti “savršeno” prije stavljanja lica na ploče i da bi bilo bolno “odrezati ih” (velcro) za bilo kakve prilagodbe.

Vezano uz pristup ploči, otići bih s RedBoard Edgeom za buduće projekte poput ove. Ima sve potrebne stvari spremne za postavljanje ploče. Trenutno nudimo ovu uslugu putem SparkX-a, a nažalost nije bilo zaliha dok sam to razvijao.

alt tekst

RedBoard Edge bi bio dobar izbor za moje upravljačke ploče

Također sam trebao napraviti veće rupe za kabele u kontrolne ploče. Razmišljao sam samo o promjeru kabela koji odgovara zidu okvira; to dovodi do neplaniranih bušenja i drvnih strugala u svemu!

U idealnom slučaju, želio bih više vremena za fino podešavanje pristupa kontroli gumba. Trenutno, Pro Mini sluša ljestve otpornika na jednom ADC-u. To je zahtijevalo fer iznos fino podešavanje “prozora” i de-odskakanje. Trenutačno će propustiti vrlo blago pritisnite gumb, ali to zapravo nije tako uobičajeno jer većina sudionika smack arkadne tipke sa svim svojim moć!

Koristio bih drugačije rješenje za napajanje kako bih izbjegao klika reljefa od mesa – možda Lumenati 3×3 rasvjeta za rasvjetu?

Također sam trebao testirati LED svjetlinu na LED modovima – one zelje su previše svijetle! Koristio sam 330 ohm otpornika na sve, i otkrio da je to previše svijetle za naše 10mm gumdrop zelje . Također, Veliki 7-segmenti su prilično sjajan, želim da sam mogao tonirati one dolje malo.

Vjerojatno bih trebao koristiti prekidačke gumbe za promjenu načina rada, možda tako da sve tipke kuku do prekidača i držite ih povezanim s vlastitim namjenskim GPIO. Na taj način, prekinut će vatru, mogli biste čitati sve igle i znati tko je pritisnut. Bio sam slabo na GPIO (kako bi moj običaj PCB univerzalni za sve tri kontrolne ploče), pa sam odlučio za otpornik ljestvici pristup.

Dodavanje LED ograničavajućih otpornika u prilagođeni PCB dizajn bi također bio koristan. Bilo je to boli za žice od LED vodi do gole žice, a ja bih mrziti promijeniti ih u ovom trenutku, ali ako su bili u PCB dizajn to bi bilo puno lakše.

Što dalje?

Razmišljamo o mogućoj revizija za glasno kriket da bismo imali vijčane stezaljke. Imali smo poteškoća s korištenjem čak i nekih malih gauge zvučničkih žica s standardnim PTH jastučićima od 0.1 “header breaksa. Završili smo zapravo postavljanje završnog stupa u zaglavlja (kao što su oni) i omogućili nam je pristup GND / MONO- OUT koji smo trebali, ali to je manje od idealne.

Naši trenutni Simonovi trampolini mogli bi upotrijebiti nadogradnju. Razmišljam o isključivanju gumenih LED dioda za neke vrste traka. Naše bočne svjetiljke LED RGB bi vjerojatno radile trik!

Nisam bio posve zadovoljan mojim približavanjem protoboardu. Ove PTH zaglavlja trebaju se podnijeti, ali volio bih da imam neki čvršiji stav koji drži sve zajedno.

Tsunami vam omogućuje da zvučne datoteke “pitch bend”, a volio bih da svjetlije skakače imaju zvukove visokih zvukova, a teži skakači imaju veće, niske zvukove zvuka (mogu biti osobito zabavne sa zvukovima žabe).

Također razmišljamo o širenju projekta u “The Hive” – ​​sedam šesterokutnih trampolina koji su povezani i stvaraju zvukove. O da!

Konačno, želio bih istražiti više tehnika osvjetljenja. Spotlight je izlazio cool, ali znatiželjan sam što znamo što možemo učiniti sa sustavima za rasvjetu ispod trampolina i običajima od jasnog materijala.

Čak i sa svim ovim potencijalnim idejama za verziju 3.0, još uvijek smo stvarno zainteresirani za krajnji rezultat Boulder Bounces. Svaki projekt je iskustvo učenja, i to svakako nije izuzetak.

Također bismo vam htjeli poslati veliko hvala Muzeju Boulderu za priliku za suradnju na ovom projektu! Za više informacija o muzeju i svim ostalim izložbama posjetite MuseumofBoulder.org .

alt tekst

Boulder Bounces će biti izložen u muzeju u naredna tri mjeseca pa ako dobijete priliku, molimo Vas da provjerite!

Za dizajn datoteke i kod, posjetite GitHub repozitorij ovdje:

Boulder bounces Github Repository

komentari feed komentara

Gitara za DIY gitaru stvarno se smrzava

[Keith Decent] nedavno se uključio u izazov šperploča i odlučio napraviti jednu električnu gitaru. Budući da je plodonosni čuvar od drva, rezultat je lijep stog laminata iz mnogih izvora, uključujući i vraćena vrata ormara . Doista, drvo je tek početak – gotovo svaki dio te teksture bogate sjekirom počeo je život kao nešto drugo.

Napravio je gitaru za cigaretu već prije, ali nikad električno električno čvrsto tijelo. Kao što ste mogli pogoditi, naučio je vrlo malo u tom procesu. [Keith] se odlučio za dizajn s vratom umjesto da ga učvrsti i pomoću štapića. Dijelovi lica izrezani su sa svoje stare klupice koja ima jedinstvenu topologiju zahvaljujući nekoliko godina boje, ljepila i drugih sastojaka za stvaranje ljepote.

Volimo geometrijski umetak [Keith] koji je napravljen za čuvara, i činjenicu da je taj proces koristio kao plutajući most. Također je napravio vlastitu podiznu traku od vijaka, starog zakona za preklapanje i recikliranu magnetnu žicu od odbacenih transformatora zidnih bradavica. Kad je izvadio tijelo i ugradio elektroniku, [Keith] izrezao je staru sliku koju je napravio na šperploču kako bi ga koristio kao stražnja ploča. Naš jedini prigovor o ovoj lijepoj gitari jest taj što nije dizajnirao stražnji dio kako bi bio van dinosaura. Provalio je prošlost pa bi joj pružio slušanje.

[Keith] s malom pomoći iz bušilice rano je ubacila, ali DIY-ov podizač motora mogao bi ga uzrokovati manje žalosti.

Najbolji dio buđenja Samo je bolj

Ako nas pitate, jedan od najvećih užitaka života je sjediti s lijepom, vrućom šalicom nečega od kave, čaja ili vruće čokolade. Naravno, najbolji dio ovog rituala je kada se piće dovoljno hladi da dosegne taj kratki prozor optimalne temperature pića.

Često se događa nezamislivo: prasno pržimo i zapalimo, inače postajemo ometeni gledanje videa mačke čitanje naših kolega Hackaday postova i propustiti prozor zajedno. Što treba učiniti? Nešto što bismo željeli mislili: korištenje topline pića da se ohladi putem termalne dinamike. Za [Scott Clandinin] ulazak u Hackadayovu nagradu 2018, nada se da će s napitka iskoristiti dovoljnu toplinsku energiju da bi napuhala ventilator koji će puhati preko vrha šalice .

[Scott] upitao je prijatelja da smith gusta bakrena ploča u pravom kutu formacije. Blaga krivulja okomite strane izvlači toplinu iz keramičke šalice i prenosi je na hladnjak hladnjaka CPU-a. Tada je samo pitanje povećanja napona koje proizvodi termoelektrični generator s pretvaračem pojačanja. Kad mu se ovaj pozove, želio bi ga napuniti superkapsurom i dodati senzor s tempom i mikrokontroler kako bi ga upozorio da je trenutak zena neizbježan. Popit ćemo to!

Modularna robota olakšana je s ROS

Robot se sastoji od mnogih hardverskih komponenti od kojih svaka zahtijeva vlastiti softver. Čak i mala robotska ruka s nekoliko servo motora koristi biblioteku servo motora.

Dodajte tu ruku na vozilo s kotačima i imate više motora. Zatim pričvrstite neke ultrazvučne senzore za izbjegavanje sudara ili fotoaparat za viziju. Do tog trenutka, vjerojatno ste razdvojili softver u više procesa: jedan za ruku, drugi za mobilnost, jedan za viziju i jedan za djelovanje kao mozak koji se na neki način povezuje sa svima ostalima. Vizija može biti prepoznavanje objekta , nešto što je računalno zahtjevno i tako imate više računala.

Prekinite sve te kompleksnosti u module i imate ROS, operativni sustav za robote. Kao što ovaj članak pokazuje, ROS može pomoći pri projektiranju, izgradnji, upravljanju i razvoju robota.

Što je ROS?

ROS je okvir koji se sastoji od velikog broja knjižnica i alata za razvoj robota. To je open source i većina koda dolazi pod BSD licencom. Također je podržan u zajednici.

ROS je prvenstveno testiran na Ubuntu i Mac OS X, iako je zajednica također stekla rad na drugim Linux distribucijama i radi na sustavu Windows. Imam Kineticov izdanje ROS-a koji se izvodi pod Ubuntu 16.04 na mom Raspberry Pi 3B .

Robotna simulacija ruku u Gazebi
Robotna simulacija ruku u Gazebi. Fotografija iz The Construct

Simuliranje vašeg robota

Prije nego što izgradite svoj robot, možda ga želite simulirati. Za to možete stvoriti datoteku Unified Robot Description Format (URDF), što je XML datoteka koja detaljno opisuje vaš robot. Postoji čak i dodatak za izvoznik URDF koji je dostupan za SolidWorks. Zatim ga upotrijebite s ROS-om i robotskim simulatorom Gazebo da biste vidjeli i manipulirali robotom na ekranu prije nego što napravite nešto.

Strukturiranje stvari u ROS-u: Paketi

Teško je objasniti što je raspoloživo za ROS, a ne precizira kako su stvari strukturirane.

Na vrhu hijerarhije, vaša robota se sastoji od jednog ili više paketa. Paketi obično sadrže kod, biblioteke, skupove podataka i datoteke konfiguracije. Sve što ima smisla ići zajedno kao modul bi ići u paket. Možda ste posvetili Arduino Nano servisnom kontroleru motora. Možete staviti sve datoteke za komuniciranje s tim Arduinom u svoj paket.

Pokretanjem naredbe ROS, rospack list na komandnoj liniji navodi 229 paketa. Evo mali uzorak onoga što se dogodilo.

    • radost – ROS driver za generički Linux joystick
    • serijski – cross-platforma, jednostavan za korištenje knjižnice za korištenje serijski portovi
    • tf2 – pomaže vam pratiti više koordiniranih okvira tijekom vremena
    • rosout – mehanizam zapisivanja cijelog sustava za poruke poslane temi / rosout
    • raspicam_node – paket za dobivanje videozapisa s fotoaparata Raspberry Pi
    • olovka – Pi ogledni paket paketa

Paket raspicam_node je onaj koji sam pronašao na mreži, a paket za očne jabuke je onaj kojeg sam stvorio od nule.

Paketi pridonose velikom zajednicom. Na primjer, od hobisti, postoje paketi za popularne Pololu kontrolere motora i iz industrijskog svijeta, postoje paketi za KUKA i Baxter robote. Evo veze s velikim popisom dostupnih paketa . Pretraživanje na mreži pronalazi više.

Procesi su čvorovi

Čvorovi u ROS-u

Dovoljno složeni robot će zahtijevati više procesa, možda čak i raširenih preko različitih računala. U ROS-u svaki je proces čvor. Paket sadrži jedan ili više čvorova.

Za moj primjer, koristim raspicam_node koji čita iz Pi Camera i stvara komprimirani stream videa. Čvor nazvan image_republisher dekomprimira taj videozapis. Moj čvor očnih gruda zatim obrađuje slike s videozapisa. Naravno, za to moraju nešto nekako komunicirati.

Komuniciranje između čvorova

ROS osigurava dva mehanizma za čvorove da komuniciraju jedni s drugima.

ROS primjer čvorova i topiika Jedan je mehanizam objavljivanja pretplata, pri čemu jedan čvor objavljuje da će imati podatke dostupne. Objavljuje pod nazivom tema. U primjeru ilustriranom ovdje, raspicam_node objavljuje komprimirani videozapis na temu, / raspicam_node / image / compressed. Čvor koji želi te podatke, image_republisher u našem primjeru, potpiše tu temu. Kada izdavač ima spremnu komprimiranu sliku, izdavač ga objavljuje i pretplatnik ga prima.

Drugi mehanizam komunikacije naziva se usluge. Poslužiteljski čvor pruža uslugu, a klijentov čvor zahtijeva tu uslugu. Kao i kod objavljivanja pretplata, poslužitelj svoju uslugu obavještava preko naziva teme i klijent pronalazi uslugu putem te teme. Za razliku od objavljivanja pretplata, to je klijentov čvor koji inicira komunikaciju. To čini kad god želi uslugu.

Imajte na umu da s oba mehanizma komunikacija započinje korištenjem teme, a ne izravnim adresiranjem bilo kojeg čvora. Ako testirate različite kontrolere motora, mogli biste pisati različite čvorove koji svi objavljuju pomoću iste teme. Testirajte jedan po jedan, a pretplatnik će otkriti što god se dogodi, budući da radi pretraživanje pomoću teme, a ne bilo koji specifični kontroler motora. Ovo je također korisno ako kasnije odlučite promijeniti hardver ili će koristiti polugu kada se hardver isključi radi održavanja.

ROS također osigurava neovisnost jezika između komunikacijskih čvorova. ROS podržava Python i C ++. Izdavač može biti napisan u Pythonu i pretplatnik se može napisati u C + +, ili obrnuto. Na primjer, Python izdavač može prikupiti podatke o senzora, dok pretplatnik C + + obavlja tešku obradu kad god postoje podaci.

Kako se teme prenose na određene čvorove? Glavni proces vodi brigu o tome.

Distribuirana računarstvo

Momaro
Momaro, Foto granice u robotici i AI

Čvorovi mogu međusobno komunicirati preko mreže strojeva. Majstor radi samo na jednom stroju. Čvorovi na svim ostalim strojevima nalaze Master pomoću varijable okoline koja sadrži naziv hita stroja koji ima Master.

Kada čvorovi zahtjevaju objavljivanje ili pretplatu na temu, daju samo naziv teme. Jednog dana izdavački čvor može biti na jednom stroju, a sljedeći bi mogao biti na drugom stroju. Pretplatnici to neće znati. Jednostavno će se pretplatiti na naziv teme i Učitelj se brine o pronalaženju nakladnika.

Kao primjer, zamislite robot kentausa s torzom koji se može priključiti na različite mobilne platforme. Jednom fizički povezani, čvorovi u torzo moraju pronaći čvorove u mobilnoj platformi. Ako se na svim platformama koriste isti nazivi tema, čvorovi će se naći bez obzira na to koja je platforma u upotrebi. Robot, Momaro, prikazan je ovdje samo kao ilustracija jer ima stalnu bazu sa samo jednim CPU-om. Međutim, koristi se ROS.

Alati za vizualizaciju

Postoji nekoliko korisnih naredbenog retka i grafičkih alata koji pomažu u upravljanju i ispravljanju paketa, čvorova, tema i komunikacije. Nekoliko alata naredbene retke su ropack za pakete, rosnode i rostopic.

rqt_graph prikazuje čvorove, teme i način na koji komuniciraju
rqt_graph prikazuje čvorove, teme i način na koji komuniciraju

Rqt_graph daje grafički prikaz čvorova, tema i kako čvorovi komuniciraju jedni s drugima. Ovdje ćemo opet vidjeti da / raspicam_node / image / compressed je tema za pretplatu na komprimirane video slike iz raspicam_node i / raspicam_node / image je za nekompresirane slike. Ovaj zaslon mogao bi istaknuti komunikacijske probleme.

rqt_console i rqt_logger_level koji prikazuju moguće probleme s raspicom_node
rqt_console i rqt_logger_level koji prikazuju moguće probleme s raspicom_node

rqt_console i rqt_logger_level zajedno prikazuju poruke zapisane s čvorova, bilo strogo informativne, upozorenja ili pogreške. Korisni su za uklanjanje pogrešaka i rješavanje problema.

Modularni roboti Dobrodošli

A to je veliki primjer onoga što je ROS dostupan za pomoć u modularnosti robota, od dizajna i simulacije do otklanjanja pogrešaka i otklanjanja poteškoća.

Imate li robot koji koristi ROS? Možda biste se htjeli upisati u Challenge Robotics Modula nagrade Hackaday 2018, ali požurite. rok za 4. lipnja brzo se približava. Čak i ako ne ulaziš na natjecanje, i dalje bismo željeli čuti o vašim iskustvima s ROS-om. Javite nam u komentarima u nastavku.

U međuvremenu, ostavit ćemo vas video montiranjem koji prikazuje robote koji koriste ROS.

Reverse-Emulating NES: Nintendception!

Ovo je zvjezdani udarac, ljudi. [Tom7] povukao je oba video zapisa i pokrenuo Super Nintendo igru ​​na redovnom starom Nintendu s jednim vrlo sladakim trikom. I on daje svoju prezentaciju o tome kako je to učinio na samom Nintendo – Nintendo Power (točka)! “Što” i “hows” objašnjeni su tijekom dva videa, također ugrađenog u nastavku.

U prvom , on to sve pokazuje i daje vam pregled. Jednostavno je ovo: Nintendo sustavi pohranjuju blokove grafike 8 × 8 piksela za igre na svojim ROM patrone, a pokrenuti program ih povlači i prikazuje ih. Ako niste ograničeni da ti blokovi budu pohranjeni u ROM-u, recimo da ste zamijenili uložak s Raspberry Pi, mogli biste poslati vlastitu grafiku da bi se prikazali.

On demonstrira videozapis poznatog crvenokosa engleskog soul-pop pjevača tako što upravo to – svaki put kroz petlju zaslona, ​​”konstantni” slikovni blok preračunava Raspberry Pi kako bi napravio video. A onda je podigao ante, emulirajući SNES na Pi, igrajući igru ​​koja se nikad nije mogla igrati na NES u emulaciji i slanje blok grafikona blokom natrag do Nintendu. Slatko!

Drugi videozapis govori o tome kako je to detaljno izvukao. Posebno smo se svidjeli njegovom pristupu epskom hacku: provedite barem jedan dan pokušavajući dokazati da je to nemoguće, a kad izbrišete sve ozbiljne zabave za show, znate da postoji dobra šansa da će to funkcionirati. Zatim idi na posao. Također smo naučili da postoje kondenzatori koji su izgledali identični otporima koji su se koristili sredinom 80-ih godina u Japanu.

To su dugački videozapisi, a prvi završava s nekim divljim spekulacijama o tome kako slična povećanja ljudskog mozga mogu uzeti sličan pristup, zamjenjujući naše “sjećanja” izračunatim podacima na letu. (Čekaj, što?!? Ali dobra ideja, ipak.) Postoji još jedna tema koja prolazi kroz prvi video o humoru, ali iskreno nismo dobili šalu. Ili možda jednostavno ne znamo što je smiješno. Komentari?

Ništa od toga nije važno. SNES igra je igrao u NES guranjem modificirane grafike s “ROM” uloška u stvarnom vremenu. I to je sjajno!

Ako želite više Nintendo-in-Nintendo dobrote, pogledajte ovaj NES ROM koji je također zip datoteka koja sadrži svoj izvorni kod. Ako sastavite izvor, dobit ćete zip datoteku, koja ako unzip daje izvor za sastavljanje. Pravo?

Zahvaljujem svima koji su to poslali u liniju tipa! [Erik S], [Reversnes], [Tim Trzepacz], [KAN], [Jorhlok] i [Qes]. (Jeste li zaboraviti bilo koga?!?)