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Jun 13, 2023

Pratique

Clive 'Max' Maxfield | 24 janvier 2023 Il semble qu'il y a seulement quelques semaines, j'ai écrit ma chronique "Construisez des circuits mécaniques étonnants qui fonctionnent comme des circuits électroniques. Mais comment ?" Connu comme

Clive 'Max' Maxfield | 24 janvier 2023

Il semble qu'il y a seulement quelques semaines, j'ai écrit ma chronique "Construisez des circuits mécaniques étonnants qui fonctionnent comme des circuits électroniques. Mais comment?" Connue sous le nom de Spintronics, cette création astucieuse a été conçue par Paul et Alyssa Boswell, dont la gloire précédente était un ordinateur alimenté par des billes appelé Turing Tumble.

L’idée derrière Spintronics est de créer des analogues mécaniques tournants d’appareils électriques et électroniques, où ces implémentations mécaniques sont connectées à l’aide de chaînes comme fils. En plus d'une alimentation et d'un interrupteur, il existe des implémentations mécaniques de jonctions, de résistances, de condensateurs, d'inductances, de transistors et d'un ampèremètre.

Bien que Spintronics soit principalement destiné à être un outil éducatif destiné aux plus jeunes, je pense personnellement qu’il intéressera les personnes de tous âges. La bonne nouvelle est que Paul m'a récemment annoncé que les kits Spintronics étaient désormais expédiés dans le monde entier.

Je serais gêné de vous dire combien d'heures j'ai passé avec le Turing Tumble dans mon bureau, et je n'ose même pas penser au temps que je vais consacrer à mon kit Spintronics lorsqu'il arrivera.

Il n’est peut-être pas surprenant que Spintronics ne fournisse pas d’analogue pour le rebond du commutateur. La plupart des non-ingénieurs supposent que lorsqu'ils activent ou désactivent un interrupteur à bascule ou un interrupteur à bouton-poussoir, celui-ci se ferme et s'ouvre proprement. En réalité, ce commutateur rebondira, ce qui signifie qu’il peut s’ouvrir et se fermer n’importe où jusqu’à 100 fois sur une période allant de microsecondes à millisecondes.

Juste pour rire et sourire, j'ai utilisé mon fidèle oscilloscope RIGOL DS1054 pour capturer des formes d'onde représentatives de rebond de commutateur, comme illustré dans l'image ci-dessous. De haut en bas, nous avons les traces d'un interrupteur à bascule, d'un interrupteur à bouton-poussoir et d'un interrupteur de fin de course (alias micro-interrupteur).

Rebond de commutateur représentatif à partir d'un interrupteur à bascule (en haut), d'un interrupteur à bouton-poussoir (au milieu) et d'un interrupteur de fin de course (en bas).

Même les ingénieurs en exercice peuvent être surpris par le rebond d'un interrupteur s'ils ne l'ont jamais rencontré auparavant. Nous avons présenté diverses techniques logicielles et matérielles que nous pouvons utiliser pour atténuer le rebond des interrupteurs dans ma rubrique « Comment empêcher un interrupteur retourné de rebondir comme une balle de golf tombée du toit ».

L'une de mes solutions matérielles préférées consiste à utiliser un circuit intégré (IC) LS18 de LogiSwitch. Je dois mentionner le fait que l'un de mes nombreux « chapeaux » est celui de directeur technique (CTO) chez LogiSwitch, donc je suis peut-être un peu partial, mais je pense que nos circuits intégrés NoBounce sont les « genoux de l'abeille » en ce qui concerne les commutateurs anti-rebond. .

Le LogiSwitch LS18 à 3 canaux traite à la fois le bruit et le rebond des commutateurs.

En plus du LS18 à 3 canaux, nous proposons également des versions à 6 et 9 canaux. Ce qui est également intéressant, surtout pour moi lorsque je crée mes projets de loisirs, c'est que toutes ces puces sont disponibles dans des boîtiers à trou traversant (LTH) et à technologie de montage en surface (SMT) (nous proposons des boîtiers encore plus petits pour des applications spéciales). .

La raison pour laquelle je parle de tout cela ici est que nous avons récemment décidé de créer un petit circuit imprimé pour démontrer les capacités du LS18 en conjonction avec un appareil spécifique d'un fabricant de commutateurs leader du secteur. Mon ami Joe Farr au Royaume-Uni a conçu cette planche de démonstration pour moi un samedi matin humide.

Carte de démonstration LS18.

J'ai caché les noms de l'entreprise et le changement impliqué pour protéger les innocents (moi, pour ma part). Un point intéressant à noter est que, comme on le voit dans la zone marquée « LogiSwitch LS18 », bien que nous ayons décidé d'utiliser une version packagée SOIC SN de notre puce pour cette démo, Joe a également inclus les pads pour PDIP, MSOP MS et SOT23. 6 packages pour fournir une comparaison visuelle rapide de la taille (l'appareil SOT23-6 est si petit que vous pouvez à peine le voir).

Mais on s'éloigne du sujet… La raison de cette chronique est la conception de l'alimentation de la carte. Comme d'habitude pour ce type d'application, Joe a créé cela de manière à permettre aux utilisateurs de brancher une source AC ou DC de 7 V à 12 V (dans le cas d'une source DC, vous pouvez utiliser l'une ou l'autre polarité ; c'est-à-dire , centre positif ou centre négatif).