FeM Blog (Artikel mit Tag löten)

Neuer Akku fürs Promise

nospam@example.com (Matthias Eller) — Wed, 13 Apr 2011 12:57:06 +0200

Was macht man, wenn es keine Ersatzteile mehr vom Hersteller gib?
Man baut sie sich selbst. So geschehen bei dem Li-Ion-Akku eines unsere M500i von Promise.

Das Gerät beschwerte sich schon seit einger Zeit über einen leeren Akku. Leider sind die verwendeten Zellen vom Typ ICR18650-22B von Samsung nicht so einfach zu bekommen. Doch ein fertig konfektionieter Pack mit diesen Zellen war verfügbar.

Die Zellen im original Akku sind parallel geschalten und somit liefert der Pack 3,7 V bei 4400 mAh. Der gekaufte Pack enthielt aber in Reihe geschaltene Zellen. Also musste dieser etwas umgebaut werden. Das geht recht einfach, weil die Zellen im Pack mit aufgeschweißten Blechstreifen verbunden sind. Diese Blechstreifen lassen sich wesentlich einfacher verlöten als die nackten Zellen und somit stellt diese Bearbeitung weniger thermischen Stress für die Zellen dar.

Nachdem man den Originalakku von seiner Hülle befreit hat sieht man dessen Lade und Überwachungselektronik.
Da beim neuen Pack soetwas nicht enthalten ist sollte diese tunlichst erhalten werden und beim neuen Pack wieder mit eingesetzt werden.

Die neuen Zellen wurden also neu verlötet und mittels Iso-Band fixiert. Etwas Iso-Band dient auch der zusätzlichen Isolierung an den Polkappen.
Die Akku-Elektronik wurde mit 2 Litzen versehen, die dann an den Akkupack gelötet werden.

Der Neue Akkupack trägt nun die alte Ladeelektronik huckepack. Genauso wie beim alten Pack.

Zum Schluß noch Schrumpfschlauch drum und der Pack ist bereit, wieder in das Gerät eingesetzt zu werden.

Er ist etwas dicker durch die Isolierscheiben an den Polen und den neuen etwas dickwandigeren Schrumpfschlauch. Aber er passt mit sanfter Gewalt in seine Halterrung.

Das Promise beschwert sich nun nichtmehr über einen leeren Akkupack.

FCB-H11 Testboard eingetroffen

nospam@example.com (Matthias Eller) — Thu, 23 Sep 2010 17:56:55 +0200

und aufgebaut. Funktioniert auf Anhieb Tadellos.

Das Board bietet:
• alle analogen Ausgänge sind auf bequem erreichbaren BNC-Buchsen herausgeführt
• USB-Schnittstelle zur Kamera via USB-UART
• µController mit 8 Tastern und 3 LEDs um die Kamera stand-alone betreiben zu können
• Kamera-Reset-Taster
• stabilisierte 5V Stromversorgung für µController und USB-UART
• 12V Überspannungsschutz für die Kamera

4 BNC-Buchsen für Y, Pb, Pr und CVBS:

Der kleine µController vom Typ Atmega8

Damit können wir erstmalig unsere FCB-H11 in Betrieb nehmen und mit ihr arbeiten. Weiterhin dient der Controller dazu, die libvisca auf den Atmel zu portieren und damit die Kamera stand-alone zu betreiben. Später wird das ganze dann in den Remote-Head eingebaut.

„An der Stelle könnte man echt mal ne steuerbare Kamera gebrauchen“

nospam@example.com (Matthias Eller) — Mon, 13 Sep 2010 13:12:25 +0200

gesagt, entwickelt!

Wer kennt das nicht: nach langen Diskussionen mit dem Veranstalter und aufwendigem Verlegen von Kabeln durch die Traversen hängt die Kamera endlich da, wo sie soll. Doch dann kommt Murphy zu Besuch und plötzlich passt der Bildausschnitt nicht, oder das Bildobjekt springt einfach aus dem Bild. Was würde man in dieser Situation nicht alles dafür geben, die Kamera etwas hinterher zu schwenken. Da heißt es nicht lang rumgemault, sondern Bleistifte gespitzt und ran ans virtuelle Zeichenbrett.

Doch wo fängt man bei einem solchen Projekt am besten an?
Am Herzstück – oder besser gesagt am digitalem Auge. Nach ein wenig Recherche, was der Markt gerade zu bieten hat, wird das passendste Modell ausgewählt. Datenblätter sind eins der wichtigsten Werkzeuge des Konstrukteurs, doch nichts geht über ausführliche Tests, um die Komponenten seiner Wahl ausreichend auf Herz und Nieren prüfen zu können.

Fix einen Testaufbau gebastelt:

Ein Prüfszenario wird erstellt und ein geeigneter Ort zum Messen angesteuert.
Um eine Kamera auf den Zahn zu fühlen bietet sich natürlich optimal das vollausgestattete TV-Studio des Institutes für Medientechnik an.

Fazit der Aktion – das Kameramodul erfüllt die Erwartungen und die eigentliche Entwicklung kann mit Vollgas vorwärts gehen.
Geplant für den fertigen Remotehead sind u.a. folgende Features:

360° Rotationsfreiheit für Pan/Tilt – bietet fast kein anderes vergleichbares System
HD Kamera mit bis zu 1080i
komplett selbst entworfenes und gebautes Gehäuse mit Steuerelektronik

als kleiner Vorgeschmack ein paar Renderings des Entwurfs

Touchdisplay eingetroffen

nospam@example.com (Matthias Eller) — Thu, 09 Sep 2010 16:38:27 +0200

Reichelt hatte da neulich Touchdisplays von Electronic Assembly im Sonderangebot. Aufgrund der vom Hersteller angegebenen besseren Ablesbarkeit bei Sonne haben wir das Schwarz-Weiße mit orangener Beleuchtung gekauft. Dummerweise gibts genau das nicht in Touch-Ausführung bei Reichelt. Aber dazu muß man schon genau auf die Produktbezeichnung achten.
Also mal beim Hersteller anfragen, ob man das nicht nachrüsten kann. Deutliche Antwort: Ja, man kann. Das Touchmodul wird einfach draufgeklebt und mit einem 4pol-Flexleiter auf die Display-Platine gelötet. Dankenswerterweise hat uns Electronic Assembly ein solches Modul kostenlos überlassen.

So sieht das Display mit Touch-Oberfläche aus (Schutzfolie ist noch drauf, damit es nicht schon beim Entwickeln zerkratzt).

Via RS232 wurde eine Demo-Applikation des Herstellers in das Display programmiert.

Also ich weiß, von welchem Hersteller ich in Zukunft solche Displays kaufen werde.
Mal sehen, was wir damit bauen.

Sol9-Display - endlich sind die Teile da und es kann getestet werden

nospam@example.com (Matthias Eller) — Fri, 23 Jul 2010 15:38:54 +0200

Leider hat die Lieferung der neuen Platinen etwas länger gedauert, aber sie sind nun schon eine Weile da und ich habe angefangen damit zu experimentieren.

Anfangs war die Ausgangsspannung äußerst unsauber. Nach Untersuchungen mit dem Oszi schien es so, als ob massiv Störungen in die Eingangsspannung eingetreut werden. Zwei Kondensatoren am Eingang als Filter haben aber auch das beseitigt. Damit wird die Unter-/Überspannungsabschaltung nun durch die unsaubere Eingangsspannung nicht mehr verwirrt und tut auch zuverlässig ihren Dienst.

Ein Platz für die Platine wurde schnell gefunden. An dieser Stelle sind auf der Gehäuserückseite Lüftungsschlitze, die notwendig sind, da der Spannungswandler doch recht warm wird.
Weiterhin sind auf der Platine des Displays dort keine Teile im Weg so dass der Zusammenbau problemlos gelingen kann.

Die Hauptstromversorgung des Displays wird direkt dort angeschlossen, wo auch das externe Steckernetzteil Strom ins Display speist.

An dieser Stelle wurde die Stromversorgung der Hintergrundbeleuchtung unterbrochen und der Poweradapter eingeschleift.

Mit dem großen Canon-Akku vom Typ BP-970G läuft das Display 2 Stunden und 15 Minuten mit aktiviertem Video-Eingang. Bei DVB-T dürfte es einiges weniger sein, leider funktioniert das noch nicht zuverlässig. Da wir das Display in Artern morgen aber brauchen, hab ich es erstmal Zusammengesetzt.

Kaum eingetroffen und schon demontiert

nospam@example.com (Matthias Eller) — Tue, 06 Apr 2010 09:29:06 +0200

Ja, so gehört sich das nunmal für einen (angehenden) Ingenieuer.

Es wird ersteinmal alles auseinander geschraubt bevor es in Betrieb geht. Beim mobilen DVB-T und Video-Display SOL9 war das sogar geplant.

Die immerwieder fehleranfälligen Cinch-Buchsen sollen gegen BNC-Buchsen getauscht bzw. ergänzen werden um eine zuverlässige Kontaktierung zu ermöglichen und die stetige Verwendung von Adaptern zu vermeiden, denn bei uns kommt für die Video-Verkabelung sonst nur BNC zum Einsatz. Für diese Buchse gilt es einen passenden Platz im Gehäuse zu finden.

Das Display ist zwar tragbar, allerdings gibt es keine Akkus mehr dafür zu kaufen, da dieses Modell abgekündigt ist. Aber wir sind doch Ingenieure. Bauen wir uns eine eigene Akku-Versorgung. Dazu muss die Elektronik ersteinmal analysiert werden um festzustellen mit welcher Betriebbspannung das Display wirklich läuft.

Auf dem Typenschild ist 10-15V angegeben. Das mitgelieferte Netzteil hat auch eine Ausgangsspannung von 10V.
Ich war damals sehr von den SWIT-Monitoren angetan, die uns die Firma mit dem großen "S" auf dem Ü-Wagen freundlicherweise zur Verfügung gestellt hat. Diese Monitore kann man mit verschiedenen Kamera-Akkus betreiben. Wir hatten das Modell für Canon-Akkus. Da wir bereits 3 Canon-Kameras mit jeder Menge Akkus besitzen liegt es doch nahe, auch unser Display mit einem Canon-Akku zu speisen. Diese Akkus liefern 7,4V. Da die Elektronik höchstwarscheinlich mit 5V oder sogar 3,3V läuft kann das aber eigenlich nicht so kritisch sein. Das Display läuft auch wunderbar mit dieser Betriebsspannung.

Wenn da nicht die Hintergrundbeleuchtung des TFT wäre.

Laut einem Rudimentären Datenblatt läuft diese zwar auch schon bei 6V. In meinen Tests tat sie das aber nicht zuverlässig. Der Controller vom Typ MP1029EM kam nicht richtig ins Schwingen. Das Datenblatt schreibt vor, bei Verwendung von 7V und weniger als Betriebsspannung 2 Dioden einzusetzen. Das half aber nicht weiter. Auch Versuche die Schaltfrequenz zu erhöhen schlugen fehl, weil das Datenblatt zur Dimensionierung der externen Beschaltung des Controller nix aussagte. Der Controller lief nicht richtig an und machte dadurch fürchterliche Geräusche. Diese Geräusche verschwanden erst bei 10V oder mehr Betriebsspannung.
Also blieb nix anderes Übrig, als für die Hintergrundbeleuchtung eine höhere Betriebspannung zur Verfügung zu stellen.

Dafür wurde eine Schaltung entwickelt. Mit Hilfe der Webbench von National Semiconductor ist das recht einfach. Da der Canon-Akku ein Li-Ion-Akku ist, hab ich in die Schaltung gleich noch eine Unterspannungsabschaltung integriert, damit der Akku durch Tiefentladung nicht zu Schaden kommt.
Das alles ist im Wiki ausführlich beschrieben. Sobald das Wiki extern zugänglich ist, wird hier ein Link stehen.

Die Platinen und Bauteile sind bestellt. Sobald die Schaltung aufgebaut ist, gibts einen neuen Artikel.