Si5351 + PIC16F1455 USB controller

[ddanijel]

Ljudi nekad pravili oven sa par tranzistora i ntc senzorom i unutra kristal i to je bilo solidno stabilno, a danas smo dosli dotle da ni oscilator ne mozemo da napravimo jer nije dovoljno stabilan , te GPS te ovo te ono, a kad dodje i GPS onda se javlja fazni shum i sve tako u krug !
Ako se ja pitam (ja bih tu proterao autobus) termostat od bojlera (eventualno od TA peci) i grejac, par c gore dole histereza, taman !

[savan]

Imam jednog Crystek-a mozda ga i otvorim da vidim sta je unutra, pa bi mozda tako rasklopljen mogao da se smesti u ovu peckicu, zato i hocu da probam iskljucivo me peckica sada zanima, oscilator manje vise za sada. A ova peckica sto si smislio mi deluje jako mocno, dobile bi se dve stvari u isto vreme i vref i ocxo ako bi oven radio kako treba. I uopste mi nije bitnan koji je tacan vref i koja je tacna frekvencija nego da temperatura kutijice bude konstantna, recimo 65 C pa vref nek stoji na nekoj vrednosti zavisno od te fiksne temperature i frekvencija takodje na nekoj fiksnoj frekvenciji ne mora da bude tacno 12MHz bitno mi je da nece driftovati dalje zbog promena temperature ni vref ni xo ako bi kutijica bila zakucana na 65 C. Oklop cu da smislim, od tankog bakra moze da se napravi unutrasnji oklop i na njega da se zalemi tranzistor tj oklop bi se lemio direktno na pcb sa obe strane pcb-a i onda neka izolacija izmedju da unutrasnji oklop ne dira spoljasnji oklop, spoljasnji oklop moze onako kako sam hteo u dva tri posta unazad na drugi pcb gde se lemi spoljni oklop napravljen od alu pcb sa silk tekstom. Samo neka moja vizija, za sad manje vise nebitan spoljni oklop i XO. : )

Ovo moje je asinhrono tj ja ga koristim iskljucivo u modu 3 gde je skroz asinhron i trazi samo jedan kristal na ulazu 12MHz ili eksterni klok. i samo taj jedan klok mi je vazan da ne driftuje levo i desno, neka je na bilo kojoj frekvenciji priblizno 12MHz nije mi uoste bitno koliko mi je bitno da ta frekvencija ne seta, e sa tog onda asinhronog SRC dalje klok ide po sklopovima jer taj ASRC ima mclk izlaz i vec ga koristim za ct7601 a hteo bi i za drugi ct7302 i za dsp i tu sam prvo hteo da sa nekim zero delay baferom da ovaj mclk iz prvog ct7302 nekako razdelim na (dva izlaza clk x1 i dva izlaza clk/2) znaci trebao bi da pronadjem XO 24MHz da bi mogao da delim na 2 da dobijem 12MHz nekoliko komada a za dsp ne znam jos uvek sta da radim jer mi za njega treba 12.288MHz, tu bi mogao umesto zero delay bafera da dodje LMK kao mozda najbolje resenje, i onda bi fakticki meni trebao samo jedan master klok sa tim nekim sklopom deliteljom koji bi prosledio dalje na sve ove sklopove znaci dva puta ct7302 za 12MHz, jedan 12MHz za ct7601 i treba mi jos 12.288MHz za dsp i to je to sto se kloka tice.



sva tri contrue-a imaju zanimljiv delitelj frekvencije koji moze fino da se podesi kroz tih 24 bita setings prostora u registru, 5 bitova je integer i 19 bitova fractional, na primer za 288MHz sa 12MHz je potrebno uneti ta tri bajta (c0 00 00) u register na primer: 288Mhz = 12Mhz * (0xc00000/2^19)

[savan]

Videcu, prvo cu da probam peckicu, uzecu i jedan sc cut kristal koji cu ako peckica radi dobro u sledecoj reviziji uguratu u peckicu, a kao drajver za ovaj kristal cu zrtvovati jedan ct7302 da dobijem mclk out u TTL formatu i uz njega dodati i onaj LMK?

[mikikg]

Pazi ovako, pećkica je potpuno analogna stvar, realizovana sa najfinijim OP-ovima koje imamo na tržištu, trebaju MELF otpornici i igranka je oko impedanse PID-a jer sbog velike vremenske konstate trebaju velike vrednosti otpornika 1+Mohm i to je samo po sebi sklono vrlo velikim nestabilnostima i ako takav jedan otpronik u povratnoj vezi driftuje onda će sve ostalo dra driftuje i temperatura i napon i na kraju frekvencija.

Isto tu i neki kondenzatori, mora NP0 ili C0G ali je to sitan kapacitet za "temperature", treba minimalno neki Tantal elektrolit jer su oni najstabilniji po tom pitanju.

Zatim trimer, ah, to zna da UNAKAZI celu spravu, taj baš jedan-jedini koji ima za štelevanje temperature, toliko problema ima sa njim da je to strašno, prvo temperaturnih a mehnički da ne pričam, oni mali plavi više-obrtni, imaju "mehanički offset" u mehanizmu i to recimo čitavih ~45 uganonih stepena, ti okrećeš po malo a to *** se ispod ne okreće!!!

I tako kreneš da podešavaš PID gde recino nemaš blage veze o parametrima sistema koje kontrolišeš, makar njegovu vremensku konstantu koja je tu vrlo bitna, može da se lako promaše 2-3 reda veličina i da te sve to odvede u potpuno drugom pravcu sa računom a ta konstanta je ustvari odnos izmedju mase/površine i Rtd otpora prema okolini/vazduha, dakle sad je umešana i mehanika za temperaturu a još nismo stigli do frekvencije
 
I kao tako se šteluje PID koji je tako osetljiv da kako se približiš ili odaljiš od sprave ono se nešto menja po instrumentima koje si zakačio na to, ali stvarno! 

Neophodno je da se razume logika PID-a i odprilike sve ovo na ovim grafikonima da bi nešto mogao da radiš na tu temu! Uzmi Sysquake ...



Ka to rasčistiš  onda možeš da se posvetiš nekim merenjima, da znaš šta i kako treba da se meri a cilj ti je DIY na napraviš nešto što bi bilo "makar blisko" nekim ožbiljnim primercima o kojima pričamo.

Trenutno nemaš ni jednu referetnu veličinu kod sebe kući ili "komšiliku" sa kojom bi mogao tu nešto da mereš i porediš sa ovim traženim perfomansama, NAPON ZABORAVI ako nemaš 6+ digit HP/Fluke, custom A/D ahhh bolje nemoj.
Temperatura, eeeh, kako to da izmeriš direktno, MORA preko napona!

I na kraju šta je ostalo???
Merenje, tačnije UPOREDJIVANJE frekvencije tog celog sklopa koji pravimo, sa čime?

Sa REFERETNIM OSCILATOROM, koje god frekvencije, odakle ti to?

To je glavni HAK ove priče, GPS!!!

Ima ga skor svaka "online trafika" koji imaju po nekim specifikacijama izuzetno dobre "dugoročne" karakteristike (0.01ppm frequencu stability) dok su kratoračne malkice sporne, ima jitter koji je na žaloš prilično velik reda +/-120ns.

Jedina sprava koja može da "ispegla" taj jitter je LMK i sa njim bi se održala 0.01ppm dugoročna stabilnost dok bi clock-jitter bio skoro POPTUNO ELEMENISAN sa racimo +/-120fs (femto sekunde) RMS jitter !!!

LMK je predvidjen za MASTER clcok u nekom sistemu, čak specifično optimizovana kombinacija za GPS + OCXO, kada ima GPS i stabilan radi sa njim i čisti sve anomalije a ako ga nema prebacuje automatski na HOLD-OVER oscilator tj OCXO ako smo njega stavili tako da se nakon gubitka GPS signala i dalje ima tačna i stabilna frekvencija signala koja "drži vodu" neko vreme.

I taj OCXO kreće da kliza u neku stranu i počinje sve to da odstupa i postoji tačna merka za ta odstupanja koliko su dozvoljena u odredjenim vremenskim periodaima, za neke sprave recimo dozvoljeno je do 1ppm u roku od 3 sata da uredjaj garantuje da neće da ispadne iz dozvoljenog nivoa sinhronizacije i može da radi, posle toga ako i dalje nema GPS mora da prijavi da je u "ne-sinhronizovanom" stanju.

Dakle merenje frekvencije uz pomoć GPS ti je trenitno jedini VEOMA TAČAN mehanizam za DIY da dobiješ rezultate tog nivoa tačnosti da možeš da experimentiše sa svojim i drugim oscilatorima i meriš/pratiš ponašanje.

Pogledaj ove grafike, to je napravljeno tako što sam Black Pill isprogramirao da pokazuje frekvenciju svog oscilatora sa XTAL na pločici povezao preko GPS i 1PPS da merim tu frekvenciju (levi gafik) koju znam koja TREBA da bude pa je zato grafik ustvari pokazuje samo odstupanje koje je DIREKTNO zavisno sa temperaturom PCB koja je tu izmerana preko MCU i njegovog internog temperaturnog senzora!

CELU BLACK-PILL GURNUTI U PEĆNICU (Oven) !!!!

Pa se igraj sa tim ... 

PS: Ko razume ovaj grafikon može praktično da vidi da je održavanje temperature po izmerenoj temperaturi mnogo problematičnije nego održavati temperaturu po izmerenoj frekvenciji!

PS2: Tehnički može da se priključi onaj SC-CUT kristal na BLACK-PILL, on da ti bude XTAL za MCU, radiće sve OK + svi ovi mehanizmi za merenje praćenje i ostalo!!! Druga mu je temperaturna zavistnost, ona može da ide u PID.
Veruj mi ovi obični kristali skoro da ne mogu da se stave u PID jer imaju ovakvu neku zavistnost freq/temp _/\_ i vrh je oko na 25*C, ispod toga je pozitivni koeficijent, preko 25 je negativni temepraturni koeficijent ponašanja kristala, totalni HAOS za upraljanje, to je već sistem drugog reda, mora min 2 PID-a + neki komparatori !!!

PS3: Aletarnativa sa Peltier-ovim elementom, e sa tim možeš da stvarno nateraš XTAL po temperaturi u njegovu optimalnu zonu, i običan i još bolje SC-CUT!
Drastično bolja termodinamika, to rešava mnogo stvari !!!

[savan]

Miki zar se temp nece samostabilizovati na neku vrednost i tu zakucati zavisno od polozaja pota? Nemam sa cime da izmerim precizno u 6 decimala to je sigurno ali mogu koliko mogu preko unimera ovo sto stoji iz d.s. u rangu vtempmin=500mV i Vtempmax=620mV sa greskom par milivolti mogu da izmerim taj napon na temp. iz simulacije kontam malo sta se tu desava pa bi mogao nekako da se usudim i probam pa neka je i greska set temperature +-5C nije mi bitno za pocetak, bitno mi je da se temperatura stabilizuje i tu zakuca, ali trebala bi mi kutija spregnuta sa tranzistorom da bi to moglo da se desi, to mi je jasno. Ti si probao ovaj sklop? I kako se ponasa?

A ovakav pot? https://www.lcsc.com/product-detail/Digi...45605.html

[ddanijel]

pot stavis samo za probu, izmeris vrednost i stavis fiksni otpornik najblize vrednosti, kao da je bitno sutra da li ces oven stgabilizovati na 55c ili 1-2c nize ili vislje, cemu bi sluzio trimer pot kasnije sem da pravi problema?

[savan]

Slazem se! Ali mozda bi mogao i ovaj digipot sa dva kanala i 256 koraka, taman bi zamenio oba pota i ima u sebi i eeprom, dva pina vise bi bila ispod kutijice za i2c vezu tako da ne mora kutijica vise da se otvara u slucaju da zatreba menjanje vrednosti otpornika : )

[mikikg]

Ma kakav digi pot, nema pojma to, to je 5 klasa ispod trazenog kvaliteta (stabilnosti) na tom mestu, ne pije vodu.

Pokazao sam vam praktično ona gore dva grafikona, viditi koliko je finije i MNOOOOGO lakše i brže održavati ili temperaturu ili frekvenciju ali tako što se meri frekvencija digitalno, to je naš A/D konverter za ulaz u sistem regulacije temeprature, to je caka, stim što nije A/D koji je inače problematičan nego super-cool najobičniji brojač/counter i sa tim se daje PWM isprocesiran signal najbolje Peltier elementu da može napokon da radi i dvosmerno, ako treba da hladi ili podgreva ceo taj "oven".

Može da se kombinuje "temepraturno merenje" za grubu regulaciju temeprature i "frekventno merenje" za dodatnu finu regulaciju "temperature"!

PS: To je HP patentirao mnogo davno za potrebe merenja temperature sa (specialnim "lineranim") kristalom za metrološke potrebe!

[mikikg]

I to sam spomenuo ali još jednom, upotrebom Peltier elementa kao izvršnog mehanizma za regulaciju temperature dobija se vrlo zanimljiv koncept jer sa tim može da se svaki kristal preko temperature TAČNO NATRIMUJE NA ŽELJENU FREKVENCIJU, na tačo 10.0...0MHz.

AT-cut kristali koji imamo svi manje više u raznim oblicima su "najmirniji" na 25*C, tu je zaravnjanje njegove temperaturno zavisne krive, kao "brdo", na vrh brda je tačka gde promenom temperature njemu se skoro ne menja ili vrlo malo menja frekvencija i to je za taj konkretan primerak kristala najoptimalnija tačka.

Problem nastaje kada na 25*C nije 10.0....0MHz koliko smo tačno hteli, uvek to pobegne na neku stranu, i tu imaju dva izbora ili dva puta, jedan je da se kristal sa kondenzatorima za opterećenje elketrično natrimuje na tačnu frekvenciju pri 25*C što bi bilo idealno ili da se to ne radi nego da ga "pomeramo" temperaturom u jednu ili drugu stranu što opet nije dobro jer onda ulazimo u nelinearne delove regulacije po karakteristikama kristala, čak invertovane su jedna i druga stranana tj smer ka/od 25*C.

Trimovanje sa kondezatorima je najbolja varijanta i ako se to drži sve sa Peltier-om na 25*C to je to, tada je stvarno sve na svom mestu.
Ako se to radi sa Black Pill, radio sam sweep temperature od nekih 18*C do nekih 85*C, kuvao sam pillulicu žešće sa nekim otprnicima i tako može da se dobije tačan profil temperaturne zavistnosti kristala i kako mu se menja frekvencija, rekoh kod AT-cut baš se dobije oblik "brda".

Trimovanje pomoću kondenzatora je dobra opcija ali praktično zahtevna, naći tačan primerak ili više primeraka.

Ima rešenje i za to!

Ko je čuo ili koristio komponentu pod oznakom BB103, BB105 ili neku sličnu iz te serije ?

Magična VARICAP DIODA kojoj promenom napona se menja njen kapacitet i čim može da menja kapacitet ona može da pull-uje kristale na tačne frekvencije i ne samo to nego može i da moduliše ceo oscilator FM ili PM modulacijom i to ako nekome treba se zove Spred-Spectrum

Dakle AT ili SC kristal, podmetnut na Black Pill kao XTAL za MCU, doda se VARICAP DIODA za puuling tamo oni čuveni 22pF, na njih se to doda i dovodi se kontrolni napon iz nekog vrlo finog DAC-a, 24bit DC DAC, ima Microchip za to fine stvari i napravi se tako da moze da se utiče samo vrlo malim delom na krajnju frekvenciju, recimo +/-5ppm kako bi se smanjio drift i uticaj ostalih komponenti.

Sa tom Varicap ili varaktor diodom kako je isto zovu se dobije ono "V" kod oscilaora, sa i bez kristala, VCO ili VCXO ili VTCXO ili VOCXO ili GPSO-VCXO ili već neka kombinacija sa "V"
Limitiran je opseg kada je kristal u pitanju, može da se ide recimo do +/-50ppm od nazivne frekvencije bez većih problema.

[mikikg]

Plava zona je optimalna za obe vrste kristala, kod SC ima vrlo lepo zaravan oko 25*C što ga čini odličnim kandidatom za Peltier, sa malo energije može da se odžava njegova radna tačka u odnosu na temperaturu okoline.

Crvene zone su klasika za OCXO, tu se forsirano dži na temperaturi ali se hvataju delovi koji su što je moguće više linearni jer svaka tu nelinearnost prouzrokuje greške u kontroli temperature pa na kraju i same frekvencije.

I još jednom moje merenje za AT-cut kristal, običan sa Black Pill, njegov glavni, prikazano je samo parčence promene temperature od svega 10m*C tj 0.01*C, od 31.352*C do 31.362*C gde je promena za taj kristal oko 0.225ppm za taj opseg relativno a inače je već u startu pobego 10ppm, skala je u PPB, zato piše 10250 PPB kao ofset!
To treba da se ispegla! : )

[savan]

Jasno, sta ti je ref clock, na osnovu cega si uporedjivao ppb vrednosti? Ja bi to cak prvo probao pre nego krenuo sa narucivanjem pcb, imas li neki sketch cisto ono da vidim kojim principom si merio ovaj ppb? Ja bi to ovako sad uradio, to mi je sad neka ideja, znaci ovu peckicu pod uslovom da vrlo fino drzi neku temperaturu, ne moram da znam koja je to tacna temperatura, neka je u +- i 3 stepena vise ili manje on zadate nije mi bitno bitno mi je tj veoma bitno da je to temperatura koja se tu zakuca i ne mrda dalje od toga. E onda sta mislim time da uradim jeste da u tu peckicu uguram neki kristal ajde neka bude SC cut nije ni skup a sigurno je 10 puta dugotrajnii nego AT cut. E sad taj kristal po pravilu ako je smesten u ovu peckicu koja ce da drzi neku teperaturu konstantno i precizno, izbaciobi cak i potove i stavio fiksni otpornik, bi jednostavno spojio na ct7302 koji bi zrtvovao kao drajver za ovaj kristal. Ct7302 ima svoj mclk izlaz u ttl formatu, i tu frekvenciju koju sam dobio i dalje ne moram da znam dali je tacno 12MHz nego i dalje mi je bitno da ta neka frekvencija miruje i da ne driftuje a nebi trebala ako je temperatura okruzenja konstantna? E sad na ovaj mclk bi ugradio LMK koji bi sada dobio tu neku ulaznu frekvenciju stabilnu kojoj i dalje ne znam tacnu vrednost a ne moram ni da znam, e sad preko LMK dolazim do toga gde vec treba da imam neki metod kako da izmerim te zeljene frekvencije, nekoliko njih i tu bi mi vec trebao neki hack kako izmeriti te izlazne frekvencije na osnovu ove neznane @ref frekvencije, zato i pitam za ovo gore kako si dosao do tog merenja. I tu bi vec mogao da se planira i gps i sta ti ja znam. To mi je neka ideja trenutno jer sam otvorio temu za modular dsc2 projekat pa bi tu ovaj klok bio jedan od modularnih pcb za taj projekat : )

Dobio bi dve stvari istovremeno, podesivi master klok i voltage ref za j.d. regulatore. A ovaj modular pcb bi bio interesantan kako meni za moje projekte tako i vama za neke vase projekte. CT ima sada da se kupi i preko Aliexpress tako da nije vise problem za nabavku! Pogledajte koji mu je dinamic range i koji mu je thd_n, 192db dinamic range i thd+n -174db, mislim da bi pojeo sc cut kristal ako bi ga koristili u svrhu drajvera za ovaj kristal, i na to dodati lmk mislim da bi bilo ekstra dobro. Cak bi mozda moglo a sigurno bi moglo da se fake mdulise neki i2s signal na ulazu cisto da ulaz dobije neki signal da moze da se pokrene i2s izlaz, neki pwm pustiti kao fake i2s signal i onda preko internih registara moze da se fino podesi i2s out mclk frekvencija i da se pored ove njegove glavne mclk out ima i jos jedna frekvencija na i2s mclk izlazu pa mozda cak i tu frekvenciju radije uzeti kao ref nego glavnu mclk jer ima opcija za fino njeno podesavanje! Takodje ima i dejiter opcija u registrima za i2s. Okacicu pdf cisto mozda nekom sine neka ideja

[mikikg]

>>> Jasno, sta ti je ref clock, na osnovu cega si uporedjivao ppb vrednosti?



Nadam se da razumeš ceo koncept, taj jedan MCU F401 i njegov kristal, tu je AT-cut u primeru, ti stavi SC-CUT i to je za početak to.
Referetnu frekvenciju dobijaš preko GPS, u kojem god hoćeš obliku tj frekvenciji, najjednostavnije je da se postavi 1PPS, to je tačna merka za frekvencmetar, tačno koliko izbojiš imulsa u internom brojaču (32bit) za taj period od 1 sekunde to ti je frekvencija, tj znaš koliko si odstupio od GPS-a i na osnovu toga imaš vrlo stabilnu referencu i merni mehanizam za dalje eksperimente.

MCU + SC-Cut kristal valja staviti u metalnu (bakarnu) kuticu koja je postavljena na Peltier sa jedne strane, sa druge strane Peltier-a je crni rebrasti hladnjak i to je ta postavka, treba PWM full-bridge drajver za taj Peltier.

Interni temperaturni senzor od F401 se sempluje sa 12bit ali u MSPS opsegu pa se radi čak 1024x oversampling kako bi se filtrirao šum merenja i dobilo još na rezoluciji merenja koja je konačo 0.001*C. Čak i to vidite gore kako "krzave" grafikone pravi za temperaturu, ne može bolje da se uzorkuje od toga, tako će i regulacija da radi, vro nestabilno za taj nivo stabilnosti.

Sa druge strane merenje frekvencije je čak "bezobrazno" napravljeno potpuno na HW nivou sa brojačima, spominjao sam 0ppm grešku u odnosu na referencu i to je fenomenalam mehanizam, pogledajte gore kako je to super-fino uzorkovano sa 1PPB rezolucijom, ne meša se uopšte analogija, nema A/D konvertera, nema naponskih referenci, samo suvo merenje i poredjenje neke dve frekvencije nekih digitalnih signala.

Onaj HP Quartz Thermometer što sam spominjao, to je sad spakovano u Blue Pill ako me razumete!
Taj mehanizam treba iskoristiti za kontrolu temperature a onaj dodatni temperaturni senzor kao "kontrolni" za praćenje, temperatura će biti zaključana po frekvenciji!

[mikikg]

[savan]

Ne mogu da pohvatam sve, gde ti se ovo nalazi "HW nivou sa brojačima" ? Ovo sa gps mi je jasno, zakljuca se na satelit, spojim stm32 na njegov interupt pin koji svake sekunde okine, i na mcu izbrojim broj tikova i taj broj mu je frekvencija. Ovo za HP quarc nisam ispratio pa ne znam o cemu se radi. Edit: ako dobro razumem taj HP Quartz Thermometer si zamenio sa blue pilom koji sad koristis sa tim internim temp senzorom kao termometar?

Neznam deluje mi to sve nepotrebno sa peltier i drzanje temperature na 25 stepeni i uz pomoc varicap diode drzati kapacitet toliki da odrzava neku frekvenciju stabilno ili zeljeno je podesi na neku vrednost koja se trazi, deluje primaljivo ali zasto mora da bude tacna frekvencija ako hocemo da nam master klok bude LMK to mi nije jasno? Mislim ovo je dobra vezba ali zar nije jednostavnije odraditi ovu gore peckicu, zar pecnica kako god da postavis pot zar se nece sama zakljucati na neku odredjenu temperaturu i tu zakucati i ne mrdati? Zast ouopste i moramo da znamo koja je temperatura ako znamo da ce ona da se sama zakuca na neku vrednost, ponovljivu svaki put? Ne znam, ja to vidim skroz drugacije kao koncept, bas tako kako sam gore opisao sa ct7302, e onda se poigrati sa frekvencijom na izlazu iz lmk i tu ce onda trebati jedan mcu sa gps koji ce da broji i da nam da informaciju koje je odstupanje pa se kroz registre samo podesi na lmk zeljena frekvencija. Zar nije tako lakse nego raditi na odrzavanju temperature od 25C ? Kako zimi regulisati taj peltier kada je temperatura okoline ispod 10C , 5C, 0C ? Zar nije bolja peckica koja je recimo zakucana na 65C i koja ima dupli oklop? Cisto pitam, bas me ovo jako zanima. Ja sam vec kupio LMK stoji mi i ceka da razradim koncept pa da krenem da crtam shemicu, sad gledam kako bi bilo najlakse odraditi drajver za sc cut kristal, zato mi se javila ta ideja sa CT jer on u sebi ima to sve reseno i tu nebi bilo problema imao bi se stabilan mclk izlaz iz CT. Samo je sad pitanje koji koncept stabilizacije temperature odraditi za kristal, a ona ideja sa peckicom mi se svidja i deluje mi da je extra dobra i ujedno bi se imao i ref izlaz za neki regulator sto je isto odlicna stvar. Sve bi to moglo da se projektuje tako da stane na jednu modularnu pcb tj ovo bi bio jedan od modula. Tu bi integrisao i stm32 mcu ic direkno na pcb tako da ne kupujem black pill i zauzimam mesto kad mi svejedno ne trebaju svi pinovi sa tog stm32, iskljucivo za ovu potrebu gps sinhronizacije i brojcanika frekvencije i kao kontrolni mcu za podesavanje lmk, osmislio bi ja to lepo. : )

[mikikg]

[mikikg]

To je centralna stvar i ideja oko koje se vrtimo, interni tajmer u STM32, ima te mogućnosti da broji interno ili externo ili kombinovano.

Ima više takvih tajmera, mogu takodje da se kombiniju opet na HW nivou sa prevezivanjem nožica, presklaer se pravi sa posebneim tajmerom, f-metar sa TIM2, temp-metar sa TIM3, clokuje se bilo interno ili eksterno to sve, na posebnim ulazima, može ceo MCU da se clockuje preko XTAL, ima mnogo zanimljivih kombinacija kako to sve može a se ispovezuje ali stvarno na HW nivou, bez intervencije SW-a, SW je samo malo parčence koje na taj famozni 1PPS signal aktivira interupt da uradi Capture i pozove rutinu da to nesto izračuna i prikaže, brojanje i trigerovanje je na HW nivou.

Imaš sa time rešeno merenje/poredjenje frekvencije pa i temperature posredno preko frekvencije i oni su glavni elementi za ulaz u neki temperaturni regulator, PID, digitalni PID i izvršni element je Peltier koji ceo taj sklop drži na fiksnoj temperaturi.

LMK je posebna stvar ako hoćeš, ovo gore je sve vezano samo za OCXO varijantu samo drugačije kontrolisanu, ne analogno nego digitalno posredno preko frekvencije.

[mikikg]

Ovaj pristup o kome pričam, a vrlo dobro znam šta pričam i konkretno šta se tu dešava do vrlo sitnih detalja u smislu da sam radio na METROLOŠKOM uredjaju za kontrolu temperature sa custom A/D koji je Macola pravio, 16bit i ceo sistem PID-a je evo vidite kako to radi, to su izuzetne perfomanse, to je STANDARD za Srbiju koji je povezan sa mernom jedinicom za dužinu METAR!

Svi merni uredjaji koji operišu dužinom izmedju 1mm i 300mm moraju da se direktno ili posredno preko ovalašenih laboratorija kalibišu preko tog uredjaja!

Laserski Interferometar koji to sve radi je posle dodavanja našeg PLC-a sa STM32 i custom A/D i još nekim "ne vidjenim trikovima" sa naponskim referencama, PT1000 RTD-ovi, taj uredjaj je poboljšao klasu preciznosti za celu dekadu! Za toliko smo bolje uradili stabilizaciju temperature pa sam tim i metalnog etalona za DUŽINU npr 10,00000214mm koji se uzorkuje u temperatoruno kontrolisanoj komori.

Ovaj NOVI pristup za merenje i kontrolu temperature sa 16bit uzorovanjem prelazi na nekih 28bit rezoluciju uzorkovanja temperature!!! Macola bi sigurno razumeo o čemu pričam!
Mogli bi bar joše jednu dakadu da dodamo na ovaj laserski interferometar!
Oni u zgradi imaju 10.000000000MHz Etalonski atomski standard/sat, ovaj metod meranja bi bio oslonjena na tu referencu!
Smao to treba neko da im objasni!

PS: Naravno da je tu Peltier iskorišćen i to je Macola namestio COP koeficijent da super efikasno radi, i sve je tako skockano da je cela laboratorija klimatizovana na tačno 20*C i taj Peltier treba da radi super male-fine korekcije da bi isto održao još tačnije interno u komori 20.000*C

PS2: Moram to još jednom da spomenem, inzenjerski trik koji se kontruktor tog Laserskog interferometra nije setio (švabo), a ustvari je mega bitan, oni su održavali temperaturu u komori ali im je referenca za napon bila spolja tu negde pored mašine, hehe, to je totalni promašaj, referenca za napon treba da ide u tu komoru koja se inače temperaturno stabiliše i kada smo to prebacili i organizovali tako ovi sa instituta nisu mogli da veruju kakve su stabilne i precizne rezultate dobili !!!
Odatle oven i reference u istom kućištu ...

[savan]

Super je ovo zanimljivo, samo znas sta mi nije jasno, ti si koristio interni temperaturni senzor od F401 za onaj gore grafikon i semplovao 1024 puta a cekaj kako na taj senzoer utice sam mcu koji se greje, greje se i pcb...itd, kako onda to moze da bude tacna temperatura tog ovena kojem si merio temperaturu??

Edit: kontam, ti si ustvari merio kristal koji je na istom tom pcb gde je i temperaturni senzor, ok sad mi je jasno ali i dalje mi nije jasno gde se nalazi taj njegov interni senzor pogotovo ako je integrisan u sam mcu onda mi nista nije jasno jer svaki mcu se greje kada radi neku operacuje pa onda kontam da takav jedan senzor ne moze da meri nesto sto se nalazi eksterno u preciznost sa 3 decimale?

Edit: u ovu pricu sa peckicom sa AD780 moze lagano da se ugura i AD7740 (part od onog mog digitalnog push pull sto nikako da nadjem vremena da mu zamenim onaj digitalni pwm ulaz sada sto je preko flip flop) i da se dobije sa tog TEMP pina konverzija u frekvenciju i onda da se u pricu ubaci i stm32 sa timer brojacem frekvencije da se zna tacna temperatura digitalno! Moglo bi da bude zanimljivo resenje da se iskombinuje i dobije nesto korisno od toga? Ne mogu da skontam jer nigde ne pise u d.s. za AD780, taj temp pin vidim samo da mu je rezolucija 500mV-620mV, dali se ta rezolucija odnosi na ovu promenu ranga 4mV na vref? Ili je ta rezolucija vezana za spoljnu temperaturu? Tu bi odlicno legao AD7740 jer imamo vec odmah pored i vref pa samo jos treba pojacati ovih 120mV dostupne rezolucija na maksimalnu koju moze da primi AD7740, ako se dobro secam njegova rezolucija je 2.5V, pa izracunati koja rezolucija u decimalama moze da se ocekuje za temperaturno merenje. I ako je prihvatljivo i ima se 3 decimala onda je vec pogodno i za dodavanje peltijera jer sad imamo i frekvenciju koju samo treba da izbrojimo na stm32 za kontrolu peltijera i nekako bi bilo pozeljno i neki prekidacic dodati da iskljuci oven grejanje kada temperatura ima potrebu da se preko peltijera spusti, sta mislis?

Vidi kako su uradili oven peckicu za SC cut kristal , tu bi ladno na slican fazon, sa jedne strane tranzistor a sa druge neki mini peltijer, mogao uraditi grej-ladi OCXO ili GLXO : ) Mogu ti reci meni je ovo zanimljiva igrackica, moglo bi mnogo da se nauci iz ovakvog jednog projekta, a moglo bi i da valja na kraju krajeva : ) Meni za pocetak bi bilo dovoljan samo oven bez peltijera jer sad bi tu imao i stm32 i mogao bi da se igram, dodao bi i gps i sta ti ja znam vec, sta mi padne na pamet do crtanja pcb.

[mikikg]

U suštini je tako i tačno je, taj temperaturni interni senzor meri temperaturu silikonskog čipa ali i dalje to sve vrlo vrlo utiče tj reaguje na samu temperaturu PCB-a i kristala na istoj.

Spomenuo sam da je taj senzor INFORMATIVNOG karaktera, samo za orijentaciju gde se cela PCB po temperaturi nalazi, ako bi hteo da se to sve ujednači onda mora fizički da približe i "zaliju" ili kako god termički spregnu.

Pogledaj one gore grafikone, oni na primer imaju 4 merne sonde za tu komoru!

Imaju glavnu RTD sondu po kojoj radi PID (fizički postavljena na metalnom uzorku) i još 3 kontrolne, i moraju da sačekaju da se sve te nakako smiri i ujednači, posle svakog otvaranja komere treba 2-3 sata da se ujednači temperatura, mislim da po propisu mora da se drži 24 sata tako stabilno stanje i tek onda se odradi merenje preko lasera i interference koja se pojavljuje na kontrolom monitoru, to se snimi/arhivira i to su rezultati za korisnika.

Klient na primer donese uzorak 20mm, metalna kockica, neki super-specialni čelik sa veoma tačnim i stabilnim koeficijentom ŠIRENJA, očisti se, nekim alatkicama (mekanim) se metalna površina polira do tog nivoa da kada stavite taj uzorak na staklenu podlogu on se ZALEPI sam, to se ostavi u komoru da se temperaturno izjednači i prodre potpuno u telo uzorka.

Caka je što laserom ne može tom metodom da se uzorkuje direktno i meri nešto, posredno se meri tako što se gadja laserom podlga i gadja se posle uzorak i MORA dase unese osnovna mera za taj uzorak nije to sve na 0 nego na primer 20.0000129mm.
Zna se tačna TALASNA dužina lasera (imaju dva, crveni i zeleni) i oni ustvari samo gledaju interferencu koja tačno mora da se dogodi na odredjenoj fizičkoj razdaljnii, oni samo one najmanje delove nano metra ustvari mere, ne celu dužinu, samo onaj najsitniji deo!
Vrlo interesatna sprava i mehanizam merenja, informativno pišem jer to nema svuda tek tako da se pročita

Tako da ima raznih tu stvari što se tiče uzorkovanja temperature u raznim tačkama, ALI mi NEĆEMO da zaključamo PID po temperaturi, nego po FREKVENCIJI!
Baš me briga koliko pokaže interni ili neki drugi senzor temperature, temperatura se posredno računa preko frekvencije, objasnio sam to, po tome radi PID, meri frekvenciju ali u pozadini gura Peltier koji menja temperaturu i to tako zaključano da FREKVENCIJA bude STABILNA.
To je vrlo teško da se napravi analogno, digitalno preko MCU u 15-ak linija C coda! Referenca je GPS za tu postavku.

[savan]

Vidi gore editovao sam post sa novom idejom! A ovo je stvarno mala zverka od mcu-a, kupio sam ga pre nekako i stoji mi ne zaletovan za pcb, https://www.lcsc.com/datasheet/lcsc_data...730125.pdf cak mogu i da emuliram uart preko usb pa ce to biti mnogo lakse za spojiti na racunar i za neke druge projekte ce mi biti dobar takav stm32, ladno moze da zameni sve i svasta : )