La résistance de précision programmable de Sebastian Harnisch est un équipement de brassage maison impressionnant

Apr 21, 2024

Le fabricant Sebastian Harnisch a terminé une résistance programmable d'un professionnalisme impressionnant, qu'il appelle une « boîte de résistance à décennie glorifiée » – ressemblant dans le monde entier à un équipement de laboratoire de précision commercial.

"En 2021/2022, j'ai conçu une charge électronique CC qui serait plus performante, mais aussi beaucoup plus complexe que les solutions DIY habituelles", explique Harnisch à propos des origines du projet. "Cependant, après avoir construit un prototype fonctionnel de circuit analogique avec 12 circuits intégrés comprenant plusieurs amplificateurs opérationnels de précision et doubles, j'ai pensé qu'il serait peut-être préférable de commencer par un projet plus petit qui me permettrait d'acquérir beaucoup d'expérience et d'écrire une grande partie de le code non spécifique à une application que je pourrais utiliser plus tard pour la partie numérique. Et c'est ainsi que j'ai commencé à travailler sur une résistance à décades programmable, un outil assez spécialisé pour des applications de niche.

Une boîte à décades est, en effet, une version plus précise d'une varistance : plutôt que de tourner un bouton pour ajuster sa résistance entre deux valeurs, vous pouvez la programmer exactement selon vos besoins. En règle générale, il s'agit en grande partie d'une affaire manuelle impliquant des interrupteurs à contact physique ou des fils de connexion, mais la résistance de précision programmable Harnisch se trouve sur le bureau et fournit non seulement une résistance contrôlable avec précision, mais également une gamme d'autres fonctionnalités.

"La résistance programmable à décades se compose de trois blocs fonctionnels principaux", explique Harnisch. "Alimentation (carte d'alimentation). Décades programmables, circuits de contrôle et de pilotage (carte mère). Interface utilisateur (carte d'interface utilisateur). Le contrôleur principal de la carte mère contient la logique métier pour contrôler les relais, lire les entrées externes et exécuter l'USB et interfaces utilisateur. Le contrôleur principal communique avec la carte d'interface utilisateur via I2C qui gère le multiplexage de l'affichage LED alphanumérique, scanne la matrice de commutation, décode les signaux de l'encodeur rotatif et pilote le buzzer.

La carte mère est pilotée par un microcontrôleur STMicro STM32G441KBT6, avec une EEPROM connectée via I2C pour le stockage des données. Il existe un total de 39 relais sans verrouillage, contrôlés à l'aide de trois pilotes de LED basse tension à courant constant agissant comme un registre à décalage de 48 bits. "Certes", note Harnisch, "le choix d'un pilote de LED à courant constant comme pilote de relais est un peu étrange. Cependant, les conditions de fonctionnement de la pièce le permettent et la pièce a été choisie pour piloter l'affichage LED sur la carte interface utilisateur. ".

Ailleurs dans la machine se trouvent deux capteurs de température, utilisés pour l'étalonnage, deux entrées externes référencées à la terre qui peuvent agir comme entrées numériques, déclencher des entrées ou inhiber des signaux et, bien sûr, une connexion USB — exposant l'appareil à une machine hôte via une interface de commandes standard pour instruments programmables (SCPI). Un panneau avant offre un contrôle plus local, avec un écran alphanumérique lumineux pour un retour immédiat sur les paramètres.

Ce projet n'est pas le seul travail de Harnisch avec l'interface SCPI : en avril, il a présenté un thermomètre de bureau qui permettait un contrôle SCPI via USB, en prenant les mesures d'un capteur Texas Instruments TMP117M et en les imprimant sur une paire de Hewlett-Packard HPDL-1414. écrans alphanumériques GaAsP-LED.

Le projet est détaillé dans son intégralité sur le blog de Harnisch, à travers une série d'articles.