La resistencia de precisión programable de Sebastian Harnisch es una pieza impresionante de equipo casero

Apr 21, 2024

El fabricante Sebastian Harnisch ha terminado una resistencia programable impresionantemente profesional, a la que llama una "caja de resistencia glorificada de la década", que parece ante todo el mundo una pieza comercial de equipo de laboratorio de precisión.

"En 2021/2022 diseñé una carga electrónica de CC que sería más capaz, pero también mucho más compleja que las soluciones habituales de bricolaje", explica Harnisch sobre los orígenes del proyecto. "Sin embargo, después de construir un prototipo de placa funcional del circuito analógico con 12 circuitos integrados que incluyen precisión múltiple y amplificadores operacionales duales, pensé que sería mejor comenzar con un proyecto más pequeño que me permitiría ganar mucha experiencia y escribir gran parte de "El código no específico de la aplicación que podría usar más adelante para la parte digital. Y así es como comencé a trabajar en una resistencia de década programable, una herramienta bastante especializada para aplicaciones de nicho".

Una caja de décadas es, de hecho, una versión más precisa de un varistor: en lugar de girar una perilla para ajustar su resistencia entre dos valores, puede programarla exactamente para lo que necesita. Por lo general, esto es en gran medida un asunto manual que involucra interruptores de contacto físico o cables de enchufe, pero la resistencia de precisión programable Harnisch se encuentra en el escritorio y proporciona no solo una resistencia controlable con precisión sino también una variedad de otras características.

"La resistencia programable de décadas consta de tres bloques funcionales principales", explica Harnisch. "Fuente de alimentación (Power Supply Board). Décadas programables, circuitos de control y controlador (Mainboard). Interfaz de usuario (User Interface Board). El controlador principal de la placa base contiene la lógica de negocios para controlar los relés, leer las entradas externas y ejecutar el USB y interfaces de usuario. El controlador principal se comunica con la placa de interfaz de usuario a través de I2C, que maneja la multiplexación de la pantalla LED alfanumérica, escanea la matriz del interruptor, decodifica las señales del codificador rotatorio y activa el zumbador.

La placa base está impulsada por un microcontrolador STMicro STM32G441KBT6, con una EEPROM conectada a través de I2C para almacenamiento de datos. Hay un total de 39 relés sin enclavamiento, controlados mediante tres controladores LED de corriente constante de bajo voltaje que actúan como un registro de desplazamiento de 48 bits. "Es cierto", señala Harnisch, "la elección de un controlador LED de corriente constante como controlador de relé es un poco extraña. Sin embargo, las condiciones de funcionamiento de la pieza lo permiten y la pieza fue elegida para controlar la pantalla LED en la placa UI ".

En otra parte de la máquina hay dos sensores de temperatura, utilizados para la calibración, dos entradas externas con referencia a tierra que pueden actuar como entradas digitales, entradas de activación o inhibición de señales y, por supuesto, una conexión USB, lo que expone el dispositivo a una máquina host a través de una interfaz de comandos estándar para instrumentos programables (SCPI). Un panel frontal proporciona más control local, con una pantalla alfanumérica brillante para obtener información inmediata sobre la configuración.

Este proyecto no es el único roce de Harnisch con la interfaz SCPI: en abril mostró un termómetro de escritorio que proporcionaba control SCPI a través de USB, tomando lecturas de un sensor Texas Instruments TMP117M e imprimiéndolas en un par de Hewlett-Packard HPDL-1414. Pantallas LED alfanuméricas GaAsP.

El proyecto se detalla en su totalidad en el blog de Harnisch, a través de una serie de publicaciones.