Jsem tvořivý člověk, který se zabývá elektroniku, fototechniku a spravování všeho možného i nemožného nejen s využitím 3D-tisku. Zde je nahodilý přehled některých věcí, kterými jsem se někdy zabýval.
V rámci mojí diplomky jsem pro čtyřkanálový vektorový analyzátor obvodů vyvíjený na katedře elektromagnetického pole vyvíjel prototyp jeho digitální části založený na STM32MP257. Text práce je dostupný zde. Šlo o řízení generátoru, vyčítání dat z 1MSps osmikanálového simultánního 18-bitového ADC, zpracování dat a poskytnutí vstupu/výstupu. Řízení fyzického HW se děje v tvrdě reálném čase na bare-metal jádře M33 s maximálním využitím HW (DMA, řetězení čítačů s HW vstupy/výstupy), zatímco zbytek aplikace běží v Linux userspace na aplikačních jádrech. Pod Linuxem běží hlavně obslužný software zajišťující uživatelské rozhraní a výstup dat a grafická aplikace založená na LVGL poskytující grafický výstup. Tyto dvě mezi sebou meziprocesově komunikují přes unixové named pipes.
Propojit to celé na úrovni vývojových desek se ukázalo jako celkem oříšek kvůli signálové integritě relativně vysokorychlostní komunikace s ADC a množství nutných hardwarových funkcí vázaných na konkrétní piny procesoru. Finální řešení nakonec vyžadovalo šílené úpravy jako přidání zemních konektorů na straně desky ADC, nebo přepojení I2C sběrnice na vývojové desce STM32MP257, což ale nebylo možné bez zásahu do vnitřní vrstvy DPS.
-přerušení I2C sběrnice ve vnitřních vrstvách PCB a přepojení na jiné piny
Na střední škole jsem jako maturitní projekt vytvořil signálový generátor. Uživatelské rozhraní se sedmisegmentovými displeji, klávesnicí a rotačním enkodérem. Mj. obsahuje výstupní zesilovač s digitálně nastavitelným zesílením. Podrobnější popis zde.
-laptimer PCB a krabička
Během mého působení v týmu studentské elektrické formule E-Force jsem navrhl jednotku pro detekci průjezdu kontrolním bodem, včetně návrhu krabičky. K detekci byl použit infračervený přijímač a jednotka byla napojená na CAN sběrnici vozu. Funkčnost konceptu se potvrdila, časy kol při testování párkrát skutečně celkem dobře měřil, ale v autě bohužel nikdy nejezdil.
-mezaninová deska s STM32 uvnitř páječky
Když jsem si koupil jako novou páječku čínský klon Hakko FX-951, firmware v ní byl tak hrozný, že jsem překreslil schéma a nahradil původní OTP mikrokontrolér Holtek mezaninovou deskou s STM32F042. Firmware jsem napsal v C++, ale s využitím hodně "céčkismů". Velmi úspěšný projekt, již mnoho let mi dobře slouží jako hlavní páječka.
Reverzně vyinženýrované schéma páječky a mé mikrokontrolérové desky Zde.
Při makrofotografii je jeden z hlavních problémů nízká hloubka ostrosti, které se dost dobře nelze vyhnout použitím vysokých clonových čísel, protože ostrost obrazu začne omezovat difrakce. Focus stacking spočívá v pořízení množství snímků napříč rovinami ostrosti a kombinaci ostrých detailů ze všech do jediného snímku s fyzikálně nedosažetelně vysokou hloubkou ostrosti.
Pojezd používá krokový motor, šroub a matici M3, a zbytek je vytištěný na 3D-tiskárně. Celý systém řídí STM32, které na každé pozici spustí expozici a odpálí blesk. Protože automatizovaný focus-stacking je skvělý způsob, jak rychle projet celou životnost mechanické závěrky fotoaparátu, používal jsem elektronickou závěrku. Fotoaparát (Sony A7 III) ale při elektronické závěrce neumožňuje odpálit blesk ani při dostatečně pomalém expozičním času (ten by byl odhadem řádově vyšší desítky ms). Expoziční čas je proto nastaven na dostatečně dlouhou dobu, aby po spuštění expozice STM32 odpálil blesk separátně.
-Mikroposuv a výsledné makrofotky. U integrovaného obvodu jsou vlevo zobrazené sekce některých dílčích snímků, vpravo pak výsledný kompozit. Prokliknutím zobrazit v plném rozlišení.
-Řízení otáček větráku spínaným regulátorem založeným na STM32G0 a součástkách z hard-disků. Osmipinový mikrokontrolér na řízení stačil včetně napěťové a otáčkové zpětné vazby a pořád zbyly dva piny na debugger. Krátce popsáno v rámci semestrální práce jednoho předmětu ve zprávě zde.
-Obrazce na osciloskopu generované dvěma R-2R převodníky a ATTiny 88
-Hacking routeru - Přidání USB konektoru zahrnovalo připájení titěrných vodičů k pinům čipu v pouzdře staggered dual-row QFN, kde byly po okraji leadrame přístupné obě řady se sousedícími piny 0,25 mm od sebe. Nutná byla kompilace vlastní verze OpenWRT s povolenými USB drivery.
-Soumrakový spínač a moje verze USBTinyISP
-USB klávesnice s AVR a v-USB - Nožní ovladač ke hře Rocksmith
-Chybějící konektor mě nezastaví a při debugování dokážu být kreativní.
-Oddělovač fotoblesku s optoizolátorem pro odpalování starých blesků se spoušťovým napětím o stovkách voltů.
-3D-tištěný hvězdicový filtr nasazený na obektivu adaptovaném z bajonetu Minolta MD na Sony E 3D-tištěným adaptérem. A výsledné fotky.
-3D-tištěný adaptér objektivů Minolta A na Sony E, 3D-tištěná krytka objektivu.
-Jsem schopný při opravě foťák rozebrat až k závěrce. Na fotkách Praktica BC1, Sony Mavica FD95 a Lumix DMC-TZ100.
-Dummy baterie pro trvalé napájení foťáku.
-3D-tištěný rám na skenování negativů digitálním foťákem.
-Chytky na kabely
-Modulární šuplíky.
-Náhradní lyžiny k hard-diskům a celá 3D-tištěná klec na disky.
-Úspěšná oprava brýlí. Nový 3D-tištěný pant se ukázal odolnějším než originál.
-Náhradní pouzdro na přístupový RFID čip, trubice na skladování displejů.
-Držák na zdrátko na kolo.
-Madlo na vrtačku, věšáky na víčka.
-Knoflíky dveří od sprchy, police s přichycením na sprchovou tyč.