Nel mestiere elettronico servono spesso strumenti custom per il test e/o sviluppo.
Una cosa di cui si sente il bisogno è una unità di acquisizione a 4-8 canali con LCD.
Il suo primo impiego sarà visualizzatore tensioni e correnti in un alimentatore duale e gestire la limitazione di corrente.
La presenza di una manciata di out digitali e un paio di periferiche di comunicazione permetterà di allargare le possibilità di impiego.
Come linguaggio di programmazione scegliamo pyton che capibile anche dai tecnici più obnubilati.
Qualcuno potrebbe dire esistono schede DAQ National Instrument e un completo ambiente di sviluppo…. tutto molto bello per soluzioni hiend.
Molti clienti hanno budget bassi per il collaudo e quindi occorre arrabattarsi e una volta creato un piccolo sistema lo si può usare in decine di casi.

Ipotesi di impiego

Sopra possiamo vedere un alimentatore duale da 3A di ottime prestazioni.

Presentato nel video 621

Nato per alimentare apparecchiature di test si è rivelato adatto anche per un uso di laboratorio.
Per realizzare un alimentatore completo servono un VA duale e la possibilità di impostare la limitazione di corrente.
Inoltre pensiamo di dotare il sistema di un relè che scollega l’ alimentatore del carico se interviene la limitazione di corrente.
Il tutto deve essere inserito in un rack da una unità quindi l’ alimentatore userà ventilazione forzata.

Caratteristiche di massima

Dopo varie considerazione si è decide di realizzare un visualizzatore doppio con LCD 4 righe:

• LCD a 4 righe standard
• CPU RPI Pi Pico montaggio castellated
• Doppio voltmetro con scale 1-10-100 V
• Doppio amperometro scale 1-10-100A
• ADI converter 12 bit 4 canali SAR ADC124S021CIMM/NOPB
• Convertitore isolato digitalmente (non montando l’ isolatore e con pochi ponticelli si può collegare direttamente)
• Alimentatore interfaccia isolato dal 5 V di sistema

Scelta componenti

La scelta dei componenti in un sistema elettronico ai “non addetti” può sembrare una scienza arcana e misteriosa.
I designer sono un poco di tromboni e a progetto finito ti dicono “dopo lunghe ricerche e notti insonni abbiamo partorito questa soluzione esclusiva”.
Chi non ricorda le fanfaronate scritte nel “grido” negli articoli delle riviste di elettronica.
La scelta dei componenti avviene spesso in modo più casuale di quel che si creda-
Un buon designer ha diverse risorse:

• una fornitissima raccolta di idee di progetto, articoli e datasheet ordinatamente archiviati (personalmente uso Evernote )
• cataste di campioni nella scatola dei miracoli
• fondi di magazzino aziendali dove si trovano sempre cose interessanti
• amici FAE (quelli di livello sono tutti ex-designer) a cui basta mandare una mail per avere feedback e suggerimenti
• colleghi di grande esperienza

RPI Pico

Solitamente sviluppiamo apparecchiature su base ARM STM32, famiglia di processori diffusissima.
Purtroppo sono diventati irreperibili con consegne bibliche e con grande dispiacere dobbiamo cambiare piattaforma.
Dopo un poco di valutazioni con lo staff abbiamo optato per RPI Pico:

• le schede al momento sono facilmente reperibili e disponibile il processore come componente
• il processore è sempre su base ARM M0 che ci è noto
• gli ambienti di sviluppo li conosciamo in quanto abbiamo fatto diverse cose anche con Raspberry

LCD 4 righe

In questo caso si utilizza un componente comprato e mai impiegato in giacenza per decine di pezzi.

Isolatore digitale

Solitamente impieghiamo componenti TI attualmente di difficile reperibilità e dai costi schizzati in orbita.
Facendo ricerche su LCSC scopriamo stock di isolatori digitali Novosense, che da una veloce analisi sembrano identici ai TI

Alimentazione isolata

Sopra vediamo l’ alimentatore isolato per pilotare convertitore e parte di condizionamento segnali.
Questo è uno schema indicativo che verrà a adattato alla parte analogica ancora da sviluppare.

Parte analogica

La scelta del convertitore cade su TI ADC124S021CIMM/NOPB disponibile a stock da diversi fornitori.
La parte di amplificazione e sense di corrente verrà scelta dopo test su alcune demoboard dedicate.

Produzione prototipo

Visto che l’ isolatore è cinese conviene fare produrre I prototipi SMD dal servizio JLCPCB.

Conclusioni

La via è stata tracciata ora si tratta di finire lo schema e procedere con il PCB.

Dove procurarsi i PCB?

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Il catalogo serve per una consultazione veloce dei kit disponibili.

Saluti Tiziao