In questa sezione vogliamo raccontare la nostra avventura
ed il nostro coinvolgimento nella costruzione del CCD
UAI.
Avvertiamo i visitatori
che il sito ufficiale lo
trovate qui,
mentre in queste pagine sono raccolte semplicemente le
nostre impressioni e alcuni suggerimenti che potrebbero
essere utili ad eventuali altri appassionati che volessero
cimentarsi nell'impresa.
SOMMARIO
INTRODUZIONE
COMPONENTI
SOFTWARE
CIRCUITO STAMPATO
MONTAGGIO COMPONENTI
L'ALIMENTATORE
TEST DELL'ELETTRONICA
MECCANICA
RINGRAZIAMENTI
INTRODUZIONE
Alla domanda: perché cimentarsi in una tale impresa quando il mercato offre molte occasioni, spesso economiche, funzionanti da subito e con risultati certi (si spera)?
Rispondiamo in maniera rapida: seguire e realizzare il progetto UAI-CCD è un'impresa intellettualmente stimolante, gratificante e semplicemente bella!
CONSIGLIO N° 1
Per quanto possibile cercate di realizzare tutto "in casa". Probabilmente per ottenere certi risultati sarà necessario provare più di una volta, sperimentare e studiare anche un po', ma questo è l'unico modo per imparare veramente tanto. Ogni sforzo verrà ricompensato al momento giusto!
SOMMARIO
COMPONENTI
I primi problemi da affrontare sono quelli relativi al reperimento di tutti i componenti elettronici e meccanici. Per quanto riguarda i componenti passivi (resistenze, trimmer, condensatori), il quarzo, gli zoccoli per gli integrati, i contenitori per il CCD, le spine e le prese, non credo ci siano problemi. Si trova tutto presso un normale negozio di componentistica, oppure presso gli innumerevoli negozi sul web (fate la ricerca "componenti elettronici" e non ne potrete più!).
Su eBay abbiamo acquistato le ventoline di raffreddamento, i vari dissipatori in alluminio e la cella peltier a buon mercato (circa 5 euro).
Sempre su eBay abbiamo acquistato un filtro UV da 37 mm che abbiamo potuto utilizzare senza rimuoverlo dal barilotto in alluminio e senza doverlo tagliare. Una gran comodità.
Qualche difficoltà la si può incontrare tra i semiconduttori. Di seguito l'elenco dei componenti "difficili":
- Il convertitore ADS8505 IDWG4 si può ordinare direttamente in America attraverso il sito della Texas http://www.ti.com/. Tra le altre cose si possono ordinare due pezzi come free samples a costo zero. Anche la spedizione è gtratuita. A noi sono arrivati dopo una decina di giorni!
- Il modulo USB della FTDI. Lo abbiamo ordinato direttamente dal sito http://www.ftdichip.com/ ed è arrivato nel giro di una settimana.
- I MAX333A CPP e il MAX232 CPE+ li abbiamo ordinati come free samples dal sito della Maxim http://www.maxim-ic.com/. Sono arrivati dopo due settimane.
- il PIC16F877A -I/P lo abbiamo acquistato su eBay a pochi euro. Cinque PIC 10 euro più spedizione.
- Tutto il resto da un rivenditore specializzato sul web.
CONSIGLIO N° 2
Prima di iniziare la realizzazione del progetto è psicologicamenet positivo avere tutto il necessario (componenti, contenitori, parti meccaniche, ecc.) a disposizione. Abbiate pazienza, si trova tutto!
SOMMARIO
SOFTWARE
Nulla di particolare da dire. Il software di acquisizione e di prova sviluppato da Marco Paolilli funziona bene.
CONSIGLIO N° 3
Se avete un CCD supportato, dovreste
provare il software Open Source Audela, è veramente
ben fatto e attraverso gli script in Tcl/Tk permette
una personalizzazione completa e un elevatissimo
grado di automazione delle operazioni, sia in fase di ripresa,
sia in fase di sviluppo.
Insieme
agli sviluppatori di Audela, stiamo provvedendo ad
implementare il controllo completo del CCD UAI attarverso
questo software. Ci vorrà un po' di tempo,
ma ce la faremo! Scriveteci se
volete essere informati su eventuali sviluppi. |
|
SOMMARIO
CIRCUITO STAMPATO
Forse è la parte più delicata di tutto il progetto. Un buon circuito stampato sta alla base della ruiscita e del funzionamento del CCD.
Abbiamo costruito un semplice bromografo utilizzando un vecchio
scanner rotto, all'interno del quale sono state montate
due lampade UV.
CONSIGLIO N° 4
Non esponete troppo il circuito ai raggi UV. Varie prove dimostrano che ad una distanza di qualche centimetro (4 o 5) sono sufficienti circa quattro minuti per ottenere un buon circuito in fase di sviluppo. Un'esposizione prolungata della basetta, indebolisce troppo il photoresist ed il successivo sviluppo tende a cancellare anche la parti non esposte.
CONSIGLIO N° 5
Se vi dilettate a realizzare molti circuiti stampati, potete risparmiare sullo sviluppo utilizzando la soda caustica che si acquista in scaglie presso i rivenditori di materiale per le pulizie. Fate qualche prova perché ne occorre veramente poca, è molto aggressiva e ripulisce in un attimo la basetta da tutto il photoresist!!!!
CONSIGLIO N° 6
Tenete in caldo (bagno maria) il contenitore del cloruro ferrico durante l'incisione del rame, in questo modo farete molto prima ed il risultato sarà ottimale.
SOMMARIO
MONTAGGIO DEI COMPONENTI
Il circuito stampato è, in alcune parti, molto delicato.
Le piste sono spesso molto sottili e le piazzole piccoline.
Il montaggio e la saldatura dei componenti richiede un po'
di pazienza ed attenzione.
CONSIGLIO N° 7
Per evitare di danneggiare il circuito stampato, è consigliabile utilizzare saldatori che non esagerino con i watt, 40-50 vanno bene. Non è difficile causare il distacco delle piste con saldatori troppo potenti.
CONSIGLIO N° 8
Quando monterete lo zoccolo per il modulo USB, si consiglia di lasciare un po' di spazio tra lo zoccolo stesso e la piastra. Questo spazio servirà a far passare il filo che bloccherà il modulo. Nel nostro caso non c'era spazio e siamo stati costretti a dissaldare lo zoccolo. Meglio evitare!
SOMMARIO
L'ALIMENTATORE
Abbiamo realizzato un alimentatore utilizzando lo schema
proposto da Marco Paolilli. Non ci sono particolari criticità
nel progetto. Chi vuole può scaricare qui
il file FidoCad da utilizzare per la realizzazione del circuito
stampato.
OSSERVAZIONE SULL'ALIMENTAZIONE
DELLA CELLA PELTIER
La nostra Peltier alimentata a 9 Volt riusciva tranquillamente
ad abbassare di 30° C la temperatura del sensore rispetto
a quella ambientale, ma il calore prodotto era veramente
eccessivo e difficile da smaltire. Inoltre con un assorbimento
di buoni 3 Ampere ci avrebbe costretto ad aumentare la riserva
di batterie durante le uscite "montane". Allora
abbiamo sostituito il 7809 con un 78T05, così da portare
la tensione da 9 a 5 volt. Adesso la Peltier riesce ad abbassare
la temperatura
di circa 20-22 °C, ma il calore prodotto è sopportabile
dal nostro sistema di smaltimento. Altra cosa importante,
l'assorbimento si è dimezzato, con grande gioia delle
nostre batterie da campo!
CONSIGLIO N° 9
Se avete deciso di acquistare una scatola per contenere
l'alimentatore, optate per una scatola per derivazioni
elettriche
in plastica. Si risparmiano un bel po' di soldini.
Per sicurezza montate il dissipatore non a diretto
contatto
della plastica,
ma a qualche centimetro utilizzato i distanziatori
esagonali per circuiti. Il calore non è amico
della plastica! Noi abbiamo utilizzato una scatola
24x19x10 cm, molto
comoda.
SOMMARIO
TEST
DELL'ELETTRONICA
Questa fase mette alla prova il sistema nervoso! Non neghiamo
una certa ansia prima delle prove, soprattutto quando ci
è toccato programmare il PIC.
CONSIGLIO N° 10
Armatevi di pazienza e non vi demoralizzate se qualcosa
non dovesse funzionare al primo colpo! Vi assicuriamo
che,
seguendo le fasi precedenti con precisione, non si incontreranno
difficoltà durante i test dell'elettronica. Noi
abbiamo avuto solamente un leggero intoppo col programmatore
di
PIC (vedi avanti), risolto quasi subito e con una resistenza
non saldata bene! Quindi..... molta attenzione!
LA PROGRAMMAZIONE DEL PIC
Abbiamo realizzato il programmatore seguendo alla perfezione
il circuito proposto sul sito UAI-CCD, ma visto che c'eravamo
abbiamo previsto la possibilità di programmare altri
PIC, come potete vedere dagli opportuni zoccoli per integrati
presenti sul circuito. Qui potete scaricare il file FidoCad
relativo al programmatore.
Non spaventatevi dalla fotografia! Il circuito
programmatore e la porta parallela sono stati montati su
una basetta mal riuscita. Inoltre abbiamo eliminato la sezione
di alimentazione poiché utilizziamo un alimentatore
per computer portatile.
PROBLEMA
Nonostante un attento esame del circuito
programmatore ed innumerevoli controlli, non c'è
stato verso di programmare il PIC utilizzando il software
ICPROG. Abbiamo provato praticamente tutte le versioni,
ma al termine del trasferimento del BOOT LOADER, durante
la verifica, un inesorabile messaggio ci avvertiva di un
errore al segmento di memoria di indirizzo variabile, dipendente
dalla versione del software. Il nostro computer monta Windows
XP.
SOLUZIONE
Sicuri del corretto funzionamento del
programmatore dal punto di vista elettronico, abbiamo
pensato di utilizzare
un altro software, WinPic che potete scaricare qui.
Bhé, magicamente tutto ha funzionato alla perfezione
dal primo colpo.
Scaricate il software, installatelo e lanciatelo.
Cliccate sulla linguetta "Options" e segliete
"Italiano" dal campo di selezione "Select
language"
Cliccate sulla linguetta "Dispositivo,
Configura" e nel campo di selezione "Tipo"
scegliete il disposiztivo da programmare, nel nostro caso
il PIC16F877A. Le opzioni di questa finestra si aggiorneranno
automaticamente, voi non modificate altro.
Cliccate sulla linguetta "Interfaccia"
e come dispositivo di programmazione scegliete: Tait, 7407(driver)
+ transistor PNP, un dispositivo compatibile col ProPic
che non troverete in lista. Inserite il PIC nello zoccolo,
collegate il programmatore alla porta parallela e date alimentazione.
Cliccate sul pulsante "Inizializza!"
e se tutto andrà come dovrebbe, sulla riga di stato
in basso dovrebbe comparire il messaggio "Inizializzazione
del programmatore: successo". Ignorate eventuali
altri messaggi successivi che vi informeranno di cambiamenti
avvenuti sulla porta LPT.
A questo punto non vi resta che procedere
alla programmazione del PIC. Dal menu File -> Carica
caricate il Bootloader ed in seguito cliccate sul pulsante
"Programma dispositivo". Una barra progressiva
vi indicherà lo stato della programmazione ed al
termine della verifica un messaggio vi informerà
della corretta programmazione del PIC.
SOMMARIO
MECCANICA
Terminati i test dell'elettronica
e risolti alcuni piccoli problemi (vedi sopra), siamo passati
alla realizzazione della parte meccanica del CCD. Questa
fase della costruzione del CCD potrebbe sembrare la più
semplice, invece richiede notevole precisione.
CONSIGLIO N° 11
Seguite le indicazioni del sito
ufficiale con attenzione, rispettando tutte le misure,
poiché il progetto è stato studiato in ogni minimo dettaglio
e cambiando le misure potreste non essere più in grado
di utilizzare il materiale standard presentato nel sito.
CONSIGLIO N° 12
Su eBay abbiamo acquistato il filtro UV
da 37 mm, veramente comodo poiché con questa misura si
evita il taglio del vetro. Inolte si può utilizzare il
filtro senza
nemmeno
toglierlo
dal barilotto di metallo.
CONSIGLIO N° 13
Al momento di sigillare la camera stagna,
abbiamo inserito all'interno una bustina di sali deumidificatori.
Non sappiamo se in questo modo si avranno degli evidenti
vantaggi, ma crediamo che male non faccia. Come sigillante
abbiamo utilizzato silicone per idraulica.
Ecco qui sotto il test del gruppo di raffreddamento.
OSSERVAZIONE
Mentre la temperatura scendeva, arrivata circa al minimo,
abbiamo notato l'appannamento del vetrino del sensore.
Dopo alcuni minuti, partendo dal centro, il
vetrino è tornato perfettamente trasparente.
CONSIGLIO N° 14
E' conveniente alimentare il CCD un po' prima
dell'inizio della sessione di ripresa. In questo
modo il sistema avrà il tempo di stabilizzarsi.
Infine, ecco il CCD che fa bella mostra
di se su uno Newton 200/1000.
Purtroppo in questi giorni il meteo è
pessimo e non abbiamo modo di provare sul campo la nostra
creatura. Speriamo di poterlo fare presto e di poter aprire
una bella sezione "gallery"!
SOMMARIO
RINGRAZIAMENTI
Un ringraziamento sincero
va a Marco Paolilli che,
più di ogni altro, deve essere considerato il "creatore" del
progetto.
Un grazie speciale all'amico Alessandro Tomassini, che
nonostante gli impegni di lavoro ci ha sempre offerto
il suo aiuto e ci ha fornito un importante supporto tecnico.
Ad Alfredo Gualtieri un
grazie per il suo "aiuto meccanico". Ha realizzato al tornio
il "naso" da 31,8 per il collegamento
del CCD al telescopio. Visto che ci sa fare, saranno molti
i lavori che gli assegneremo!!!
Ed un grazie spciale a tutte le fidanzate e mogli (vedi
Daniela) che ci hanno sopportato in questi mesi di duro
lavoro!
Speriamo di essere ripagati dai risultati sul campo!
SOMMARIO
