Když jsem objevil Arduino, zjistil jsem, že všechny problémy světa se dají řešit procesorem. Když jsem zprovoznil 3D tiskárnu, měl jsem najednou všechno vytištěný z plastu. A teď jsem si konečně koupil něco, po čem už léta toužím: pokosovou pilu! Takže teď bude všechno ze dřeva! ;) (první víkendový projekt už je hotový, zveřejním záhy)

Šel jsem do levnýho modelu https://www.hornbach.cz/shop/Pokosova-pila-Einhell-TC-SM-2131-Dual/8860464/artikl.html a působí na mě v pohodě - konstrukce dobrá, žádné podezřele ošizené materiály, na moje potřeby vypadá, že bude úplně v poho. Akorát odsávání pilin teda nic moc, to ještě budu muset prozkoumat, jestli by to nešlo nějak zlepšit.

Jsem teď na pár dní slaměnej vdovec, tak si můžu víc hrát. A dneska jsem se rozhodl udělat revizi svých elektronických analytických toolů.

Historicky jsem postupně nabyl čtyři nástroje (v tomhle pořadí):

• logický analyzér Bus Pirate
• logický analyzér Open Bench Logic Sniffer
• logický analyzér Saleae Logic (čínský klon samozřejmě)
• digitální osciloskop Sainsmart DDS-120

Ten první už vůbec nepoužívám - nahrál jsem do něj alternativní firmware a slouží jako programátor AVR.

U druhého jsem byl otrávený (ne)kvalitou javovského softwaru a malou pamětí, odložil jsem ho a roky nepoužil.

Třetí je - jak asi víte - pecka. Používám pořád, s originálním softwarem Logic (což není úplně košer, uznávám).

No a čtvrtý je výsledek dlouhého dumání nad tím, jaký levný osciloskop si pořídit. Analogem se vůbec nezabývám, takže se mi nechtělo vrážet tisíce do klasického "poličkového" osciloskopu. Ovšem jak už to u věcí z Číny bývá: hardware je ok, pro moje potřeby naprosto dostačující, ale software stojí za prd a ještě ke všemu je jenom pro Windows. Rebootovat počítač do Windows jenom proto, aby člověk něco naměřil, je samozřejmě úplnej nesmysl, takže se na něj taky už nějaký ten rok jenom práší. A to jsem se rozhodl změnit!

No, takže jsem zkusil čínsý software k osciloskopu nainstalovat do Windows ve virtuálu. Porod. Ne že by to nefungovalo, ale... ale vlastně to nefunguje. Buď nestíhá přenos z obrazu z virtuálky, nebo passthrough USB, ale prostě se to chovalo divně, nepoužitelně.

Nějaký opensource klon toho programu taky existuje (OpenBuudai), ale taky moc nefunguje.

Tak jsem se rozhodl po nějaké době znovu zkusit Sigrok, resp. jeho GUI nadstavbu PulseView, se kterými jsem si hrál před nějakými roky a moc nadšený nebyl. Ovšem od té doby se PulseView nejspíš hodně vylepšilo, protože teď mi přišlo úplně super. Všechny tři moje amatérské nadšenecké nástroje pod ním bezvadně fungují - bez jakékoliv instalace čehokoli, bez jakéhokoli ladění valí out of the box.

PulseView od doby, kdy jsem ho posledně zkoušel, získal podporu analogových dat (původně byl jenom pro logické analyzéry), takže i osciloskop je s ním dost slušně použitelný. S jedinou nepříjemnou věcí - PulseView vůbec nemá takové to klasické "osciloskopové" zobrazení, osciloskop prostě funguje stejně jako logický analyzér - nějakou dobu nahrávám a pak si prohlížím křivku. Je to nezvyk, ale vlastně mi to až tak nevadí - pro ty věci, co s tím dělám, je to asi i lepší.

Nahraný CAN signál + jeho dekódování funguje skvěle (Sigrok má dokonce víc dekodérů než Logic):


Měření časování funguje taky na jedničku (CAN mi běží na 250kHz):


No a tady ještě pro zajímavost porovnání signálu přímo na CAN sběrnici (CH2) a výstupu CAN driveru SN65HVD230 (CH1)


Mám z toho radost! Konečně mám nástroje dobře rozchozené na Linuxu a tímpádem ready, až budou potřeba. Žádné další prášení na ně! A to se vyplatí! ;) A taky jsem rád, že nákup USB osciloskopu nakonec není taková pitomost, na jakou prvně vypadal :) Ty ušetřené tisíce nejspíš nakonec fakt stály za to.

P.S. na Sigroku je báječné taky to, že je modulární - GUI (PulseView) je od Sigroku (knihovny) úplně oddělené, takže všechny funkce je možné využít i z CLI - třeba jedním příkazem spustit chytání dat tak a tak dlouho, s určenou vzorkovací frekvencí, přidat analýzu daného protokolu a výsledek uložit do souboru. Supeeeeeer!

Nejspíš nejzákeřnější věc, se kterou jsem se za své bastlířské "kariéry" setkal, je PH sonda. Chápu, že je ženského rodu, čili lze očekávat jistou náladovost, občasné zmítání pocity navzdory realitě a i mírné neškodné lhaní, ale co je moc, to je příliš. Prakticky celé loňské léto jsem se učil, jak se vlastně pH sonda chová, jak se člověk musí chovat k ní a co od ní lze nebo naopak vůbec nelze očekávat.

Základní problém je v tom, jak pH sonda funguje. Ve zkratce je to baňka ze speciálního "trochu propustného" skla, naplněná roztokem o nějakém pH (třeba 7). Jakmile ji ponoříte do roztoku s PH třeba 3, začne sklem cosi kamsi pronikat a vznikne rozdíl elektrických potenciálů mezi jednou a druhou stranou skla. A velikost toho rozdílu je úměrná rozdílu pH roztoků uvnitř a venku.

Ok, fajn, to zní dobře. Potenciál změříme a fertig, no ne? Kde je problém?!

No, jo. Jenže za prvé, ten potenciál je dost malý (řádově kolem 50mV na jeden stupeň pH). Čili se musí nějakým vhodným operákem zesílit na nějakou rozumně měřitelnou hodnotu, ale především: při tak malém napětí nachytáte šum z úplně všeho, všemi myslitelnými i (pro bastlíře laika) předem naprosto nemyslitelnými způsoby.

Jestliže máte cirkulující roztok (čili ho pohání nějaká elektrická pumpa), zapomeňte na to, že byste dali sondu přímo do roztoku. Nenaměříte nic než šum. A tím nemyslím nějaké drobné odhylky, které stačí zprůměrovat. Myslím tím, že vám bude pH skákat třeba o dva stupně. A to přesto, že elektrická část pumpy je od vody samozřejmě "izolovaná". Základní poučka totiž zní: pro pH sondu není žádná izolace dost dobrá! Slyší všechno a všude!

Ok, to by člověka možná i napadlo. Tak pojďme králičí norou trochu hlouběji :) Měřit totiž víceméně nemůžete v žádné větší nádobě. Protože ona ta masa kapaliny úplně stačí na to, aby sonda slyšela všechen ten elmag brajgl, co nám vzduchem lítá. Abych parafrázoval Knihu: slyšeli jste (na všemožných fórech na webu... stále opakovaný dotaz...) že nemáte měřit ve stolitrovém vědru, ale já vám říkám, že šum začne už někde u tří deci. A ve dvou litrech už není o čem se bavit. Pokud chcete šum snížit na minimum, použijte minimální vzorek. Ne nadarmo se k těm sondám dává na vzorek taková malinká zkumavka...

Pořád nestačí? Ok. Tak vám řeknu ještě drsný příběh ze života. это жизнь, jak říká nepřeložitelná ruská fráze.

Coby "control freak" jsem chtěl pH v hydroponii kontinuálně sledovat. Ale jak to udělat, když nemůžete sondu ponořit přímo do roztoku (pumpa, objem)? A tak jsem dumal a napadlo mě, děvenku mojí chytrou, že teda udělám nějakou malou nádobku, do ní vždycky jednou za čas napumpuju hadičkou vzorek, budu nějakou dobu měřit, a tak pořád dokola. A bude z toho krásný graf, jak plodiny v průběhu života papají a kakají.

Nějakou netriviální dobu jsem si teda lámal hlavu nad vhodnou nádobkou a nad tím, jak k ní připojit hadičky, nakonec jsem zvolil instalatérskou trubku, uřízl, provrtal, připojil hadičky... A aj! V měření zase šum jako prase. To už jsem si fakt připadal jako blázen a trávil doslova hodiny zkoumáním různých fór, rad, diskusí... ...a nakonec jsem klasickým stylem pokus-omyl zjistil, že k nachytání šumu bohatě stačí, když je odvodní hadička ponořená do roztoku. I když v ní voda nestojí. Neptejte se mě, jak je to možný. Pravděpodobně úplně stačí, že hadička po napumpování roztoku zůstane uvnitř trochu vlhká a náboj si už, svině jedna, svou cestu najde. Nebo možná kvantově protuneluje červí dírou přes půl vesmíru, jenom aby mi mohl zkazit radost. Nevím a nechci to vědět.

No, takže nakonec jsem teda zapnul zbytky svou stařecké -deme- inteligence a vymyslel (po doslova měsících laborování) design, kde je vzorek od samotné hydroponie vždycky zaručeně oddělený vzduchem, přestože se z ní pumpuje a i do ní vrací. Jak na to teď koukám, design je to až triviální, ale ta doba, než jsem na to přišel! Och, jak bolestný je proces poznávání světa, drahý Potapiči!

Náčrtek principu (jistě oceníte harmonické spojení vysoké umělecké i technické hodnoty):



Celá věda je v těch dvou červených vzduchových bariérách... Kolik trápení to bylo a přitom taková blbost... :)

A takhle nějak to vypadá, vytištěné na 3D tiskárně, v reálu:



Nechci to zakřiknout, pH sonda je nevyzpytatelná bestie, ale vypadá to, že jsem konečně zvítězil!

Pro porovnání: měření, kde se jenom hadička dotýkala roztoku, a měření s tímhlem mým novým vynálezem:



Takhle hladká křivka, to už je víc, než jsem si vůbec kdy dovolil od života očekávat. Vidět takovou křivku a zemřít!

(Ty červené čáry označují čerpání vzorku, propad po něm je v pořádku)

[Tenhle post bude asi pro některé nošením dříví do lesa, ale jiné by mohl zaujmout, proto ho píšu]

Jestli je @Petr Stehlík mistr slepých uliček, tak já jsem určitě císař nedokončených projektů :) Jak už jsem se tady víckrát přiznal, prakticky všechno, co jsem kdy dělal, skončilo ve fázi prototypu (protože pozdější fáze mi přijdou totálně nezajímavé ;) ).

Proto taky pořád dumám nad každou možností, jak ruční, domácí, amatérské prototypování co nejvíc zjednodušit, zpříjemnit a urychlit. (A proto taky jsem se ještě nenaučil dělat PCB - na prototypování moc pracné, zdlouhavé a neflexibilní.)

A jednou jsem v rámci tohodle dumání narazil na prehistorickou metodu, kterou se kdysi dokonce ručně vyráběly počítače: https://en.wikipedia.org/wiki/Wire_wrap Už hezkou řádku dní mi doma ten zvláštní wrapovací tool a dlouhonohé headery ležely doma, až teď jsem je konečně pořádně vyzkoušel. A musím říct, že to je překvapivě skvělá metoda! Fakt doporučuju vyzkoušet. Je to rychlejší a flexibilnější než pájení na protoboardu a o světelné roky spolehlivější než breadboard. Ne, není to podezřelé a nespolehlivé, ba přímo naopak. Dokonce jsem slyšel, že v těch dávných dobách, kdy se tahle technika masově používala, se některé věci musely dělat takhle právě kvůli spolehlivosti - wirewrappovaná deska byla považovaná za spolehlivější než PCB (!). To dneska už asi neplatí, ale zajímavá informace je to pořád.

Ač se to nezdá, technika je to jednoduchá a při zachování asi dvou stupidních pouček je výsledek zaručený. Žádné chyby, žádné studeňáky, paráda.

Tohle je moje první (!) deska:



Samozřejmě v porovnání s někdejší profi prací
(např. https://www.computerhistory.org/collections/catalog/102729887)
to vypadá směšně, ale radost z toho mám obrovskou.

Abych to teda shrnul:
- jsou potřeba jenom tři věci: ne úplně levný tool (https://ebay.us/JQX9CR), správný drát (https://ebay.us/j2ylO4) a nějaké ty dlouhonohé headery
- jednoduché, zvládne každý
- rychlé
- perfektně spolehlivé
- flexibilní - spoje se dají snadno odstranit a předělat
- velká výhoda: dají se snadno dělat "multilayer" desky, které by na protoboardu byly utrpením a na PCB by v amatérských podmínkách vůbec nešly
- asi ještě větší výhoda: prototyp se dá rovnou použít polo-produkčně - není to jako breadboard

A má to samozřejmě i nevýhody, napadají mě dvě:
- deska je vyšší o ty delší pacičky (kdyžtak se dají ucvakat
- je to samozřejmě ruční práce, pro víc kusů nevhodné (i když se to dřív tak dělalo, dneska by samozřejmě bylo lepší PCB)