Se sei un maker alla Fiera dell'Innovazione di Sovramonte, quest'anno abbiamo deciso di premiare la tua partecipazione con un badge smart totalmente custom fatto dal gruppo DelucaLabs.

Tuttavia dovrai provare di esserne degno 👀.
Nascosto nelle profondità del firmware c'è un segreto, il tuo obbiettivo è analizzare il codice sorgente per scovare questa parola, una volta trovata potrai tornare in questa pagina per riscattare un pin che, una volta inserito nel badge, sbloccherà un effetto di luci esclusivo, a dimostrazione delle tue immense skill!

Hardware del badge

Il badge ha pochi semplici componenti:

• un display a 7 segmenti
• 7 led rossi
• una batteria bottone
• un pulsante che se tenuto premuto alimenta il badge dalla batteria (questo è bypassabile mettendo in corto il jumper lì vicino)
• un altro pulsante per interagire col badge
• dei pad esposti + una zona millefori con linee di alimentazione, se in futuro lo si vuole riprogrammare/usare come devboard

Firmware del badge

Il badge ha diverse schermate:

• home: semplicemente mostra in loop la scritta maker 2026 sul display a 7 segmenti
• challenge: questa è la schermata della sfida, i led lampeggiano in modo strano, riesci a decodificare la sequenza? Questa schermata è raggiungibile con un long press di 2s nella schermata home.
• pin: questa è la schermata in cui andrà inserito il pin ottenuto dalla pagina web. Per inserire il pin è necessario accedere alla pagina challenge e tenere premuto il pulsante, sul display un numero inizierà a incrementare, rilasciando il tasto si può selezionare il numero corrente. Il pin è composto da 4 numeri.

Per tornare alla schermata home basta premere il pulsante una volta se vi trovate nella schermata challenge, se invece state inserendo il pin, dovrete inserire tutti e 4 i numeri prima di tornare alla home.

Mentre le giornate della Maker Faire verranno raccontate in un altro blog post in questo articolo vorrei raccontare il viaggio che precede la nostra partecipazione alla fiera e che ci ha portato nella settimana dal 14/08/2023 al 18/08/2023 a visitare alcuni luoghi legati alla storia dello sviluppo dei razzi V1 e V2 durante la Seconda Guerra Mondiale e, nei periodi successivi alla liberazione della Germania, alla storia di come russi e americani si siano spartiti strumentazione e tecnici per proseguire lo sviluppo della tecnologia missilistica.

Introduzione e premesse

Da anni io e alcuni membri del gruppo DeLucaLabs siamo appassionati di storia dell’esplorazione spaziale, che vede le sue origini proprio in Germania.

Molti di noi hanno letto la serie di libri "Rockets and People" del Ingegnere russo Boris Chertok e in particolare del primo libro della serie che racconta della sua partecipazione allo sforzo russo in Germania dopo la fine della guerra per ottenere informazioni, materiali, strumenti e professionisti per sviluppare un razzo simile al V2 in Russia.

Proprio in questo libro vengono menzionati alcuni luoghi importanti in questa storia, sia conosciuti oggigiorno come il campo di concentramento di Mittlebau-Dora di Nordhusen o la base di Peenemunde, sia meno conosciuti, come la sede dell’istituto RABE nel villaggio di Bleicherode o la villa occupata da Chertok e da altri ufficiali sovietici durante la loro permanenza in Turingia.

In primavera 2023 viene deciso in una riunione del gruppo di non partecipare alla Maker Faire di Roma di quest’anno ma bensì mandare la candidatura per partecipare ad una fiera internazionale, in questo caso quella di Hannover. Visto che le date della fiera coincidono con il periodo delle ferie estive si decide di sfruttare la settimana precedente al weekend della fiera per un roadtrip in Germania, visitando proprio i luoghi storici di cui si parla in “Rokets and People”.

Ha così inizio un viaggio che, in 8 giorni (di cui 3 ad Hannover per la fiera) e circa 3500 Km in furgone, ci porterà alla scoperta di una germania rurale e di luogi non proprio turistici ma non per questo meno suggestivi, aiutandoci a toccare con mano la storia ed ad immedesimarsi nel racconto dell’ingegnere 33enne Chertok che nel 45 ha visitato questi luoghi.

Allacciate le cinture, state per unirvi la team formato da me (Lorenzo De Luca N.D.R.), Leonardo Marcato, Giosuè Iaccarino e Marco De Luca in questo avventuroso viaggio.

Prima tappa: Sedico - Bleicherode 14/08/2023

La prima tappa del nostro viaggio ci vede percorrere circa 900 km da Sedico alla nostra prima destinazione, il villaggio di Bleicherode, nella Turingia, circa 10000 abitanti, passando per l’Austria e la Germania.

Siamo alloggiati nella frazione di Kraja, poco distante dal centro di Bleicherode (circa 2 km) ma senza copertura cellulare, fortunatamente i nostri host hanno internet tramite adsl.

Il 15/08 dovremmo visitare il campo di concentramento di Mittelbau - Dora, vicino a Nordhausen, dove venivano reclusi i lavoratori che dovevano produrre i razzi in una fabbrica costruita nel cuore di una montagna, ma intanto in questa prima sera in Germania la nostra presenza a bleicherode ci permette di cercare nel centro cittadino alcuni luoghi storici, che però non sono riportati in guide turistiche.

Uno di questi luoghi è l’edificio sede dell’istituto RABE, Fondato da Chertok per svolgere ricerche nel luogo sulle tecniche costruttive e di funzionamento dei razzi costruiti a Mittlebau. L'immagine in bianco e nero è tratta dal libro Rockets And People.

Un altro edificio interessante è Villa Franca, un’abitazione occupata da Chertok e da altri ufficiali russi durante la loro permanenza in Germania. L'immagine in bianco e nero è tratta dal libro Rockets And People.

Questi edifici erano stati fotografati nel 2011 da un blogger Russo appassionato di spazio, ma da quel momento su internet non venivano più menzionati o raffigurati, e non sapevamo se fossero ancora in piedi, ma anche grazie al fatto che il centro cittadino non era molto grande e con l’aiuto delle indicazioni di alcuni abitanti entrambi gli edifici sono stati individuati con successo.

Nordhausen e il campo di concentramento Mittelbau Dora - 15/08/2023

Nordhausen è capoluogo del circondario ed è una cittadina di circa 42000 abitanti, a 20 km da Bleicherode.

Abbiamo deciso di visitare autonomamente il campo di concentramento nella mattinata e poi nel pomeriggio partecipare alla visita guidata nelle gallerie ancora agibili della fabbrica nella montagna.

Non mi dilungherò nella storia di questo luogo, anche perché non mi ritengo qualificato a farlo e online sono presenti molti materiali su cui studiare, ma mi limiterò a elogiare i gestori di questo sito per la grande cura che viene messa nella gestione e nell’allestimento dei materiali informativi all’interno dell’area.

Se siete appassionati di storia una visita a questo luogo è sicuramente consigliata.

Per ulteriori informazioni fate riferimento al sito: https://www.dora.de/en/

Di seguito Alcune foto della visita.

Al termine della visita e dopo essere ritornati al nostro alloggio a Bleicherode decidiamo di non sprecare la serata e di passeggiare per le vie di Kraja prima del buio.

Seconda tappa: Bleicherode - Zarnekow - 16/08/2023

Di prima mattina partenza da Bleicherode in direzione Nord-Est e con destinazione il villaggio di Zarnekow, che ci ospiterà per le due successive notti.

La nostra presenza a Zarnekow è dettata dal fatto che il giorno successivo visiteremo l’isola di Usedom e abbiamo deciso di sistemarci non distante.

Prima di raggiungere il luogo decidiamo di effettuare una piccola deviazione per pranzare, chiaramente al sacco, nel luogo dove si dovrebbero trovare le rovine di un castello, apparentemente nel bel mezzo del nulla con una strada di accesso molto sconnessa e con attraversamento di un fiumiciattolo sopra delle laste di ferro. Fortunatamente il nostro van riesce a transitare e i resti del castello meritano davvero, ottima scelta per ricaricare le energie prima di riprendere il viaggio.

Arrivati a Zarnekow verso le 16 e depositati i nostri bagagli decidiamo di proseguire fino a Wranglesburg e visitare il “Schloss Wranglesburg” e il lago bianco e il lago nero. Luoghi davvero suggestivi con sentieri che si prestano per un trekking nel bosco lungo le sponde lei laghetti.

Il castello è privato quindi non visitabile all’interno ma è consentito passeggiare in alcuni camminamenti nel giardino, ove specificatamente indicato.

Nel villaggio siamo alloggiati nel fienile rimodernato del macellaio del posto. La sera dopo cena visitiamo il paesino, davvero suggestivo con case storiche in pietra e strade di sassi cementati a terra.

Peenemunde - 17/08/2023

In mattinata partiamo alla volta dell’isola di Usedom, dove è locato il villaggio di Peenemunde, raggiungibile in auto tramite un ponte.

Nel viaggio della durata di circa una mezz'ora decidiamo però di fare tappa in un prato dove sono presenti delle installazioni artistiche realizzate in ferro. Vale la pena passare visto che alcune sono davvero particolari e molto grandi.

Raggiunta Peenemunde facciamo subito i biglietti per il museo (per info https://museum-peenemuende.de).

A Peenemunde sono stati progettati e inizialmente anche costruiti i razzi V1 e V2, qui ha lavorato anche Wernher von Braun, famoso progettista di razzi e padre del Saturn V (razzo che ha portato gli astronauti Americani sulla Luna).

Come per Mittelbau-Dora non mi concentrerò a raccontarvi però molti dettagli storici generali, visto che molto è disponibile online e che non saprei certo essere esaustivo. Vi riporto invece alcune foto.

Quello che posso dire è che abbiamo molto apprezzato la visita al museo di Peenemunde e che è davvero una visita consigliata per gli appassionati di storia, tecnologia e spazio.

Prima di lasciare l’isola di Usedom visitiamo anche un sottomarino U-Boot che è ormeggiato nel porto di Peenemunde.

Dopo essere tornati a Zarnekow in serata passiamo l’ultima notte nel villaggio per poi ripartire la mattina del 18 Agosto alla volta di Hannover per partecipare alla Maker Faire, ma questa è un’altra storia.

Chissà cosa ci riserverà il 2024, dopo l’incredibile esperienza della Fiera dell’Innovazione a Sovramonte (sarà presto raccontata in un articolo, non appena riuscirò a trovare il tempo per scriverlo) abbiamo alcune idee nel cassetto ma non vogliamo svelarvi ancora tutto.

Quello che per ora siamo lieti di comunicarvi è che il 31 Agosto / 1 Settembre 2024 saremo presenti alla Maker Faire Trieste, Speriamo di potervi incontrare e, perché no, magari anche raccontarvi qualcosa in più sul nostro viaggio della scorsa estate.

Grazie e a presto

Lorenzo e il team Delucalabs

Questo strumento made in Italy è unico nel suo genere e molto raro. Le foto che vedrete qui di seguito, infatti, sono le prime foto del suo interno mai pubblicate su Internet.

La difficoltà di questa attività che ci occuperà nei prossimi mesi è accentuata dal fatto che non sono disponibili su internet manuali di servizio né schematici.

Prossimamente nuovi aggiornamenti, non esitate a contattarci se avete qualche informazione o documentazione su questo gioiello.

Foto High Res

Benché uno strumento del genere risulti ormai sorpassato da strumenti moderni più prestanti, per me resta sempre un pezzo di storia della strumentazione di misura, impreziosito anche dal fatto che è stato realizzato da una ditta locale, al tempo famosa in Italia e all’estero.

Oltretutto questo strumento ha per me un valore ancora maggiore perché anche mio nonno possedeva un multimetro Chinaglia, che ora possiedo io e che ha un posto importante nella mia collezione di multimetri.

Riparazione circuito di misura tensione e corrente

Il multimetro si trova già aperto, magari per un tentativo di riparazione precedente, e non è funzionante. subito si notano alcune resistenze completamente carbonizzate.

Viene perciò deciso di sostituirle ma visto lo stato in cui si trovano non è possibile misurarle perché sono ormai un circuito aperto, per questo viene in aiuto il manuale cartaceo del multimetro che mi è stato donato insieme allo strumento e la cui scansione è ora allegata a questo articolo.

I valori richiesti sono però particolari e non presenti nelle classiche resistenze standard ne disponibili all’acquisto, si decide pertanto di realizzare delle resistenze custom sfruttando resistenze standard e aggiungendo serie e paralleli, misurando con una fixture a 4 fili la resistenza ottenuta fino ad ottenere il valore esatto.

Riparazione circuito di misura resistenza

La funzione di misura della resistenza non funziona ancora perfettamente, e questa è l’unica misura che richiede l’utilizzo di due batterie AA in serie installate nello strumento.

Noto però che benché non vi sia un importante richiesta di corrente dallo strumento e il fusibile sia integro, dopo il portafusibili leggo una tensione di soli 0,6V, molto minori dei 3,2 che misuro prima del portafusibili stesso.

Il problema viene individuato nella corrosione dei contatti del portafusibili, si decide quindi, nell’attesa di installare un portafusibili non corroso, di saldare il fusibile sui contatti del portafusibili opportunamente puliti dall’ossido.

Dopo questa modifica e aver verificato che la tensione della batteria ora arriva al circuito dell’analizzatore anche l’ohmmetro inizia a funzionare correttamente.

Conclusione

Anche quest’oggi arriviamo alla conclusione della riparazione con successo, lo strumento è tornato di nuovo a funzionare e dopo una taratura e una pulizia esterna si può davvero dire che sia come appena uscito dalla linea di produzione.

Se non lo avete già visto vale la pena di leggere anche l’articolo del blog sulla riparazione del multimetro Keithley 130, che molto probabilmente ha contribuito insieme ai multimetri digitali di quel periodo a rendere obsoleto il bellissimo Chinaglia.

Lo strumento è chiaramente non funzionante e il numero di etichette con problemi non fa presagire nulla di buono, il display completamente nero è segno di un lcd in cui i cristalli contaminati hanno reso inutilizzabile lo schermo.
Non ci scoraggiamo e vista la passione che ho per i multimetri decido comunque di tentare la riparazione, sfruttando questa occasione per imparare un po’ di storia mista ad elettronica.

Riparazione display

Del multimetro Keithley 130 non sono presenti molte informazioni online, e le poche presenti si riferiscono al modello leggermente diverso 130A. L’unico schematico online compatibile con il mio modello 130 sembra essere hostato dal sito.
Il manale completo della versione 130A è disponibile invece sul sito Tektronix e può essere utile per reference.

Studiando i manuali e il circuito del multimetro, che nel frattempo ho smontato, noto che viene utilizzato un integrato della INTERSIL, l’ITS80062, sia per la gestione del display lcd che per ADC.
Scopro tramite alcune ricerche su internet che questo integrato non è altro che un ICL7106 con un pinout rivisto per keithley e che in quegli anni l’azienda aveva prodotto alcuni strumenti simili sia portatili che da banco, per attaccare la fascia di mercato che si stava formando per i multimetri digitali.
Visto che il display è completamente rotto ma non mi sembra di vedere altri problemi ad una prima analisi visiva decido di aggiungere ad un ordine su digikey anche uno schermo che dovrebbe, benchè con un pinout e delle dimensioni diverse, poter essere usato per sostituire lo schermo originale.
Lo schermo scelto è un Orient Display OD-358R (DigiKey 3444-OD-358R-ND).

Due giorni dopo, con il display installato su due breadboard e il connettore del displat esteso con un flat è stato possibile verificare il corretto funzionamento del tester ed effettuare una grossolana taratura, visto che lo strumento non era perfettamente calibrato.
Il pinout del vecchio dispaly è stato recuperato dallo schematico e verificato osservando in controluce il display non funzionante.

Verificato quindi che l’unico problema del multimetro è appunto il display viene quindi deciso di saldarlo sui pad del flat tagliando prima i pin in eccesso per mantenere il profilo basso e riuscire ad inserire il display nel case.

Il display viene incollato con due gocce di colla a caldo al vetrino prima di iniziare la procedura di saldatura, per centrarlo precisamente.

Conclusione

Controllato l’assenza di corti e chiuso il case questa riparazione può considerarsi conclusa ed il multimetro è stato verificato e tarato un’ultima volta.

Un altro multimetro per il laboratorio che verrà sicuramente usato in mobilità per test al volo di verifica strumenti prima dell’acquisto nelle fiere.

Introduzione all’incontro

Klinkon Electronics dal 2017 lavora al progetto AMMS – AUTONOMOUS METEREOLOGICAL MONITORING SYSTEM (ex Servizio Meteo Sovramontino) e da un anno collabora con il DeLucaLabs nell’espandere e migliorare il servizio anche all’esterno del comune di Sovramonte, oltre che anche in altri progetti quali il simulatore di guida, l’organizzazione della Fiera dell’Innovazione Sovramontina e tanti altri progetti.

Il lavoro di sabato – Progetto Meteo

L’analisi meteorologica è il focus principale delle nostre attività, da anni ci occupiamo di monitorare qualità dell’aria, automatizzare serre, creare database e insegnare alla popolazione tramite le nostre pagine social cosa sia il monitoraggio ambientale e come si esegue. Da febbraio 2022 queste attività hanno iniziato ad essere incluse in un progetto denominato AMMS, che va oltre la mera acquisizione dati ma punta a uniformare tutti i campi delle meteorologia fai-da-te in un ecosistema creato ad hoc che consenta anche ai neofiti di avvicinarsi a questo mondo.

Da qui nascono le nostre WeatherIOT board, delle schede basate su un microcontrollore ESP32 con Wifi integrato che consentono non solo di raccogliere dati da sensori preimpostati, ma anche di pilotare attuatori quali relè, motori, pinze, celle di carico e tanto altro, a piacimento di chi le programma, tramite un hardware completamente open-source e con una documentazione che rendono queste schede perfette anche come DataLogger.

Da soli però non riusciamo a garantire un accesso a 360° a tutte le tecnologie, informazioni, tipologie di impianto che questa scheda garantisce, soprattutto considerando che il nostro sistema meteo fino adesso su 18 centraline attive si basa su ben 7 tipologie di hardware differente, pertanto abbiamo deciso, in comune accordo con il DeLucaLabs, di arrivare ad uniformare il tutto, stesso hardware, stesso software, meno problematiche, ma soprattutto, più possibilità di espansione del sistema.

Nasce così l’esigenza di migliorare le WeatherIOT per renderle compatibili con tutte le tipologie di stazione/terminale, e soprattutto di svilupparci un software compatibile per tutte le stazioni, in quanto software e hardware vanno di pari passo, attività che ha cosi coinvolto il Floppy Lab nello sviluppo della scheda e in particolar modo Giosuè e Leonardo del DeLucaLabs per lo sviluppo del firmware.

L’incontro di sabato quindi è stata un occasione perfetta per testare “sul campo” le nuove schede e il programma gestionale, e quale occasione migliore per migliorare la stazione di Sentà, se non questa?

La mattina è iniziata con un momento di pianificazione della 2a Fiera dell’Innovazione a Sovramonte, che coinvolgerà maker e laboratori da tutta la provincia di Belluno, dal trentino e anche dal bolognese e che avrà luogo dal 26 al 28 aprile 2024 in concomitanza con la festa patronale di Sorriva, il paesino dove ha sede il nostro laboratorio, fiera di cui più avanti vi spiegheremo dettagli, invitati e programma.

Successivamente è iniziata la pianificazione del lavoro da eseguire in quel di Sentà, ovvero rimozione del vecchio hardware con installazione della nuova WeatherIOT v0.3.

Come prima cosa si è reso necessario preparare le schedine, due WeatherIOT 0.2 per lo sviluppo di un firmware con EspNow al fine di creare un sistema di nodi antinquinamento interconnessi senza necessità di una copertura wifi, ideale per le piazze e i luoghi di interesse pubblico, e una WeatherIOT 0.3 da montare nella nostra stazione storica di Sentà, saldando tutti i componenti e connettori sulla scheda.

Giosuè ha effettuato con lo scopo di imparare il lavoro di saldatura sotto l’occhio attento di Lorenzo che con lo schema aperto su KiCad ha dettato componenti e posizioni al nostro saldatore, che ha eseguito in maniera eccellente il suo lavoro.

La stazione meteo di Sentà

È la capostipite del sistema meteo sovramontino, ora AMMS, ed è la stazione più potente da noi realizzata, comprensiva di sensori per inquinamento, sensori per agricoltura, una parte nivologica attualmente in sviluppo e un sismografo attualmente in “sospensione” in quanto lo stiamo implementando nella nuova versione hardware della centralina.

La centralina nasce nel 2017 come progetto di monitoraggio di inquinamento elettromagnetico per un compito scolastico, per poi nel tempo ricevere continue migliorie, nella fattispecie nel 2018 il primo nucleo meteorologico con anche un pluviometro stampato in 3d, che ha resistito alla tempesta Vaia ed è ancora esposto nella vetrina del nostro laboratorio, nel 2019 alimentazione autonoma con pannello fotovoltaico e un sistema di trasmissione a ponte radio, nel 2020 il primo prototipo di sismografo che ora grazie alle nozioni universitarie stiamo migliorando e rivisitando completamente, nel 2021 rifacimento di tutto l’impianto interno e nell’anno in corso (2023) stiamo rifacendo completamente il pannello elettrico con uno sguardo dedicato all’efficienza energetica e al sostenimento di una rete di emergenza in caso di allerte meteo, oltre che una webcam meteo, sensori per la neve e una serie di servizi automatici di cui parleremo in un articolo dedicato.

Preparazione server e rete laboratorio

Da tempo in laboratorio abbiamo un server Dell PowerEdge, che abbiamo intenzione di utilizzare per le nostre necessità quali server domestico, home assistant, ma soprattutto per il nostro server meteo, fintanto che non avremo il nostro dominio pronto e dedicato.

Sempre sabato Leonardo ha iniziato a lavorare all’installazione di ProxMox, configurando i dischi e installando un SSD.

Sfortunatamente l’attività non è andata a buon fine a causa di una serie di problemi di configurazione per il quale non c’è stato tempo in giornata di risolverli, però abbiamo approfittato dell’occasione per cablare il laboratorio in vista della nuova rete internet che stiamo predisponendo.

Fino ad oggi infatti il laboratorio usava una Sim 4G per avere un WIFI basilare, ma quello che bastava per le nostre attività. Con l’espansione delle attività si è reso necessario un upgrade raggiunto il lunedi con l’installazione di una linea in FTTC Tim.

Con queste attività si conclude una mattina molto produttiva, e dopo un rapido pasto discutendo dei prossimi passi per il progetto meteo siamo entrati in azione a Sentà, iniziando a lavorare all’installazione della WeatherIOT e cablaggio dei relativi sensori.

Attività “in the field” a Sentà

Il lavoro è iniziato con la sostituzione della vecchia scheda madre della stazione e l’installazione della nuova WeatherIOT, con relativo ricrimpare tutti i connettori per adattarli al nuovo schema elettrico della scheda.

Rispetto l’hardware precedente passiamo da un Arduino Nano a un ESP32, pertanto anche la velocità di acquisizione dati è molto più veloce, il che ci consente di ridurre lo scarto e l’errore di misura dei sensori detti veloci, tipo pioggia e vento, mentre per la temperatura la qualità della misura è data dal sensore stesso, pertanto è un miglioramento su parametri previsionali più che quelli in tempo reale, oltre al migliorare la stabilità del sistema.

A distanza di una settimana dalla sua installazione abbiamo 30000 misurazioni rispetto la media di 17000 settimanali del vecchio sistema.

Le attività, proseguite per tutto il pomeriggio, hanno visto inoltre l’ottimizzazione del software e la correzione di bug presenti nel vecchio codice, con un invio dati effettuato non più via ponte radio bensì tramite rete 4G, il che consente velocità di invio molto più alte e stabili.

Sono stati installati inoltre un modulo RTC (Real Time Clock) per una sincronizzazione oraria migliorata, un DHT22 per confronto aggiuntivo di umidità e temperatura al fine di calibrare meglio i sensori di temperatura ed è stata predisposta una linea per un SPS30 per misurare l’inquinamento ambientale da polveri sottili.

Conclusioni

Al termine della giornata la stazione è diventata “Up and Running”, ovvero ha iniziato a trasmettere con continuità dati al nostro server (i dati che vedete nel widget laterale del sito provengono da quella stazione), riconfermando come la collaborazione tra gruppi consenta di creare grandi progetti derivanti da grandi idee non sostenibili però da soli, magari per competenze o “braccia fisiche”

Con questo articolo vogliamo soprattutto soffermarci all’aspetto sociale del progetto, ovvero riunire le forze, le menti, creando un vero e proprio team che lavora in simbiosi gli uni con gli altri, potenziando i servizi sul territorio e sviluppando non solo idee ma anche contatti, collaborazioni e amicizie, lo scopo di questi incontri settimanali è proprio questo!

Smontaggio della scheda madre e ricerca della memoria del BIOS

Il processo è iniziato con lo smontaggio completo della scheda madre da tutti i componenti collegati. Questo include la rimozione della CPU, della RAM, della scheda grafica e di altri dispositivi periferici.
Il passo successivo consiste nell'individuare il chip BIOS sulla scheda madre stessa.
Nel nostro caso era indicato nel manuale

Per facilitare il lavoro è consigliabile ottenere anche il datasheet dell' integrato in questione. Nel caso della scheda madre AB350M è una flash SPI Macronix da 16MB l' MX25U12873FM2I-10G infatti nel part number è possibile trovare il codice 25.

Collegamento al CH341

Un programmatore basato su CH341 è necessario per programmare la memoria,
Trattandosi di una flash SPI va connessa tramite gli appositi adattatori nella parte del pettine indicato dalla serigrafica che indica "25 SPI BIOS".

Sono disponibili molti software per utilizzare il CH341 come programmatore memorie, è stato scelto AsProgrammer che contiene già le specifiche del chip utilizzato. Si può trovare sul repository GitHub (https://github.com/nofeletru/UsbAsp-flash/releases)

Una clip per gli integrati in formato SOP è utilizzata per collegare il chip BIOS al programmatore CH341. In questo caso è stato necessario utilizzare anche una board aggiuntiva per adattare il livello logico del CH341 (3,3 Volt) a 1,8 Volt.

Purtroppo utilizzando questo metodo non è stato possibile comunicare con il chip. Il successo di questo metodo dipende molto da come l'integrato è alimentato e connesso nel circuito.

A questo punto si è deciso di rimuovere il chip BIOS dalla scheda madre e di saldarlo su una breakout board per adattarlo al programmatore.
Questa volta, il chip è stato riconosciuto con successo, consentendo la lettura del suo contenuto.
Così è stato possibile caricare il file binario del bios dal sito ufficiale del produttore.

Un'applicazione come HxD è stata utilizzata per confrontare la lettura della memoria appena scritta con il file BIOS originale. Questo passaggio verifica l'integrità della programmazione.

Test e assemblaggio finale

Le componenti CPU e RAM sono state rimontate sulla scheda madre per un test preliminare.

Un test di accensione è eseguito per verificare se la scheda madre carica correttamente il BIOS e si avvia.

Dopo il successo del test preliminare, gli altri componenti, come la scheda grafica, i dispositivi di archiviazione e le periferiche, vengono rimontati. L'operazione si è conclusa con successo.

Link utili

https://www.wch-ic.com/products/CH341.html

https://www.onetransistor.eu/2017/08/ch341a-mini-programmer-schematic.html

https://www.asrock.com/mb/AMD/AB350M/index.asp#BIOS

Klinkon Electronics da anni collabora su tanti progetti con il DeLucaLabs, laboratorio di maker nei pressi di Sedico. Assieme a loro stiamo sviluppando un sistema per collegare al nostro servizio di monitoraggio ambientale AMMS (Autonomous Meteorological Monitoring System, un sistema di monitoraggio con diverse centraline meteo interconnesse con lo scopo di acquisire dati relativi le condizioni ambientali e elaborare semplici previsioni meteo, creando un archivio OpenData con i dati raccolti) quante più stazioni possibili, e per abbattere i costi e le difficoltà tecniche abbiamo ricercato anche le stazioni meteo facilmente modificabili, con un focus su quelle economiche da Amazon, in questo caso le Bresser 5 in 1, e con questo articolo vogliamo spiegarvi come potete replicare il sistema da noi sviluppato in casa anche voi con pochi componenti elettronici.

• Gateway ESP32 Wifi per stazioni meteo Bresser – Klinkon Electronics
  • Introduzione
  • Il problema
  • Ricerca di una possibile soluzione
  • Sviluppo del prototipo – Hardware
  • Sviluppo del prototipo – Software
    • Spiegazione del codice
  • Conclusioni
  • Future migliorie
    • Glossario

Il problema

La stazione Bresser 5 in 1 è composta da due unità:

• Stazione meteo con sensori di temperatura, umidità, pressione, velocità e direzione del vento e precipitazioni
• Display di controllo remoto

Queste due unità comunicano tra di loro via radio sulla frequenza libera 868 MHz.

Non potendo quindi leggere i dati della stazione direttamente tramite rete Internet si è reso necessario ideare una soluzione per poterli inviare al server centrale del progetto AMMS per effettuare la raccolta e la consultazione dei dati meteorologici, che consenta tramite un Gateway di ricevere i dati inviati dalla stazione meteo tramite frequenze radio e trasmetterli a sua volta via Internet al server centrale

Ricerca di una possibile soluzione

Si rende necessario quindi lo sviluppo di un dispositivo che consenta di di leggere i dati generati dalla Bresser e “intercettarli” durante il loro invio al display di controllo remoto, mantenendo però la stabilità della connessione nel tempo e che consumi anche il meno possibile, in quanto dovrà rimanere collegato all’alimentazione e alla rete internet 24 ore al giorno.

I nostri hardwaristi Lorenzo e Leonardo, dopo ore di ricerca di possibili soluzioni, hanno deciso di sviluppare un Gateway IoT, prendendo spunto dal progetto OpenSource BresserWeatherSensorReceiver di Matthias Prinke, composto da un modulo radio RFM95W-915S2 e pilotato da un ESP32 che si occuperà di analizzare i dati ricevuti dalla stazione meteo per poi spedirli via internet al nostro sistema centralizzato.

Il Wemos D1 Mini, il cervello del nostro sistema, composto da un ESP Wroom32, un potente microcontrollore che consente la connettività via WIFI o Bluetooth

Il modulino RFM95W, modulo ricevitore di frequenze radio. Il suo compito sarà di leggere i dati della stazione e decodificarli per l’ESP

Sviluppo del prototipo – Hardware

Effettuata la ricerca dei componenti abbiamo ordinato le parti e possiamo finalmente creare il prototipo del sistema, che potete ricreare anche voi seguendo questi passaggi

Si comincia col collegare il modulo RF al WemosD1, seguendo la seguente tabella:

Schema di connessione del WemosD1 Mini32 al modulo RFM95W, come antenna si può usare uno spezzone di filo rigido da 82mm

Anche se il setup è un po’ provvisorio una volta saldato e assemblato così il sistema è tutto pronto per passare alla parte software, quella un po’ più complessa, che ora spiegheremo nel dettaglio

DISCLAIMER: La guida spiegherà come interfacciare la Bresser affinchè invii i dati al nostro sistema meteo AMMS, con un token che si può richiedere direttamente a noi nel nostro gruppo telegram t.me/klinkonelectronicschat, le rilevazioni comunque possono essere inviate anche tramite thingspeak con l’aggiunta della relativa libreria e sono visibili anche tramite il monitor seriale dell’arduino IDE o di VSCode.

Sviluppo del prototipo – Software

Il programma principale del Gateway è un fork dello sketch d’esempio di Matthias Prinke con l’aggiunta della nostra libreria per l’invio dei dati meteorologici al server AMMS.

Esso si occupa di leggere i dati letti dal modulo RF e di caricare i dati sulla seriale dell’ESP e sul nostro sistema AMMS.

Di seguito trovate il codice base che fa funzionare il sistema. Nel caso stiate replicando il nostro setup vi basta scaricare il pacchetto originale presente nel GitHub a questo link, aprirlo con PlatformIO su VSCode e compilarlo una volta editate le parti di codice di interesse.

#include <AMMSutils.h>

#include <Arduino.h>
#include <ArduinoJson.h>
#include <WiFiManager.h>

#include "WeatherSensorCfg.h"
#include "WeatherSensor.h"

String AMMS_TOKEN = "STATION_TOKEN_HERE";

WeatherSensor weatherSensor;
WiFiManager wifiManager;

AMMSutils amms;

void onDisconnect(WiFiEvent_t event, WiFiEventInfo_t info) {
  wifiManager.autoConnect("Bresser Gateway");
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.setDebugOutput(true);
  Serial.println("Firmware version: 1.2");

  weatherSensor.begin();

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.onEvent(onDisconnect, WiFiEvent_t::ARDUINO_EVENT_WIFI_STA_DISCONNECTED);

    // Connecting to Wi-Fi
  wifiManager.setDebugOutput(true);
  wifiManager.setConfigPortalTimeout(30);
  Serial.printf("Starting execution...\n");
  wifiManager.autoConnect("Bresser Gateway");

  amms.begin(AMMS_TOKEN);
}

void loop() {
  // This example uses only a single slot in the sensor data array
  int const i = 0;

  // Clear all sensor data
  weatherSensor.clearSlots();

  // Tries to receive radio message (non-blocking) and to decode it.
  // Timeout occurs after a small multiple of expected time-on-air.
  int decode_status = weatherSensor.getMessage();

  if (decode_status == DECODE_OK) {
    Serial.printf("Id: [%8X] Typ: [%X] Battery: [%s] ",
                  weatherSensor.sensor[i].sensor_id,
                  weatherSensor.sensor[i].s_type,
                  weatherSensor.sensor[i].battery_ok ? "OK " : "Low");
    if (weatherSensor.sensor[i].temp_ok) {
      Serial.printf("Temp: [%5.1fC] ", weatherSensor.sensor[i].temp_c);
      amms.setSensorField("temperature", weatherSensor.sensor[i].temp_c);
    } else {
      Serial.printf("Temp: [---.-C] ");
    }

    if (weatherSensor.sensor[i].humidity_ok) {
      Serial.printf("Hum: [%3d%%] ", weatherSensor.sensor[i].humidity);

      amms.setSensorField("humidity", weatherSensor.sensor[i].humidity);
    } else {
      Serial.printf("Hum: [---%%] ");
    }

    if (weatherSensor.sensor[i].wind_ok) {
      Serial.printf("Wind max: [%4.1fm/s] Wind avg: [%4.1fm/s] Wind dir: [%5.1fdeg] ",
                    weatherSensor.sensor[i].wind_gust_meter_sec,
                    weatherSensor.sensor[i].wind_avg_meter_sec,
                    weatherSensor.sensor[i].wind_direction_deg);

      amms.setSensorField("wind_speed", weatherSensor.sensor[i].wind_avg_meter_sec);
      amms.setSensorField("wind_direction", weatherSensor.sensor[i].wind_direction_deg);
    } else {
      Serial.printf("Wind max: [--.-m/s] Wind avg: [--.-m/s] Wind dir: [---.-deg] ");
    }

    if (weatherSensor.sensor[i].rain_ok) {
      Serial.printf("Rain: [%7.1fmm] ", weatherSensor.sensor[i].rain_mm);
      amms.setSensorField("precipitation", weatherSensor.sensor[i].rain_mm);

    } else {
      Serial.printf("Rain: [-----.-mm] ");
    }

    if (weatherSensor.sensor[i].moisture_ok) {
      Serial.printf("Moisture: [%2d%%] ", weatherSensor.sensor[i].moisture);
    } else {
      Serial.printf("Moisture: [--%%] ");
    }

    Serial.printf("RSSI: [%5.1fdBm]\n", weatherSensor.sensor[i].rssi);
    Serial.println("Sending data");
    amms.sendData();
  }

  delay(100);
}

Spiegazione del codice

L’unico parametro di configurazione da impostare nel programma è il token della stazione che permette al sistema di autenticarsi con il server AMMS:

String AMMS_TOKEN = "STATION_TOKEN_HERE";

All’avvio del ESP32, il programma inizializza il modulo radio

weatherSensor.begin();

e cerca di connettersi alla rete Wi-Fi. Qualora non ci fosse nessuna rete salvata, renderà disponibile la rete Wi-Fi Bresser Gateway che permetterà all’utente di configurare i parametri per la connessione ad Internet.

wifiManager.autoConnect("Bresser Gateway");

Una volta connesso ad Internet, il Gateway si mette in ascolto per nuovi messaggi in ingresso dal modulo radio.

int decode_status = weatherSensor.getMessage();

Ricevuto un nuovo messaggio, procede stampando il contenuto nella seriale

Serial.printf("Temp: [%5.1fC] ", weatherSensor.sensor[i].temp_c);

e aggiungendo i dati dei sensori alla coda d’invio del server AMMS.

amms.setSensorField("temperature", weatherSensor.sensor[i].temp_c);

Finito il ciclo di raccolta e stampa, procede con l’invio dei dati al server.

amms.sendData();

Il Bresser Gateway può essere facilmente configurato tramite l’interfaccia Web che si rende disponibile al primo avvio. Per raggiungere la pagina di configurazione è sufficiente connettersi alla rete Wi-Fi Bresser Gateway, una volta connessi si verrà reindirizzati automaticamente alla pagina di configurazione, dove sarà possibile inserire le credenziali della rete Wi-Fi alla quale si intende collegare il dispositivo.

Conclusioni

Arrivati a questo punto i dati acquisiti dalla Bresser sono diventati “interpretabili” con tutti i sistemi più comuni, dall’invio a piattaforme come Thingspeak o Arduino cloud fino al funzionamento di attuatori pilotati da parametri meteo (per esempio, un relè che si attiva a determinate temperature) per arrivare a creare un display con info di più stazioni (il dispositivo legge tutte le bresser rilevate nell’arco di ricezione dell’antenna, ciascuna assegnata al proprio ID del ricevitore presente nel display originale stesso), pertanto è possibile sfruttare il sistema per utilizzi più che infiniti, unico limite la fantasia

Il sistema, che risulta molto economico (70€ la stazione e 40€ l’hardware tra ESP, modulo RF e cavetti), è molto compatto, e consente di rendere OpenSource anche una stazione abbastanza chiusa, consentendo di convidere i dati a progetti più ampi, per altri maker sotto forma di OpenData e soprattutto possono essere usati a proprio piacimento

La stazione del paese di Sorriva, presso Sovramonte (BL) è una Bresser modificata con il nostro gateway IOT, e compare nel sito di AMMS per il meteo in tempo reale

Future migliorie

Il sistema si presta a infinite personalizzazioni, e di conseguenza migliorie.

La prima di esse è l’utilizzo della devboard di proprio piacimento, l’importante è che sia un ESP32 e che i pin di collegamento vengano rispettati

Il ricevitore della stazione di Sorriva sopracitata

Successivamente stiamo pensando alla realizzazione di un PCB dedicato al sistema, al fine di rendere più facile la costruzione del prototipo di invio dati, oltre che consentire maggiori uscite hardware per collegare batterie, display, attuatori e tanto altro ancora.

Avete idee e proposte per migliorare il progetto? Oltre che alla pagina GitHub del progetto potete contattarci nel gruppo Telegram dove potete parlare direttamente con gli sviluppatori!

Glossario

In questa sezione troverete le definizioni delle parole in grassetto presenti nell’articolo:

• AMMS: AUTONOMOUS METEREOLOGICAL MONITORING SYSTEM, è il sistema meteo creato da Klinkon Electronics in collaborazione con il DeLucaLabs che si occupa di monitorare l’ambiente dove sono presenti le centraline e fornire dati liberi a tutti
• OpenData: dati liberamente accessibili a tutti le cui eventuali restrizioni sono l’obbligo di citare la fonte o di mantenere la banca dati sempre aperta
• 868 MHz: Si tratta di banda in radiofrequenza ISM (Industria, Scienza e Medicina). Queste bande ISM vengono utilizzate in varie applicazioni, dal piccolo al grande pubblico o industriali nelle quali i criteri di portata, di costo e di autonomia sono critici.
• Gateway: in informatica e telecomunicazioni e in particolare nelle reti informatiche, è un dispositivo di rete che collega due reti informatiche di tipo diverso.
• IoT: si riferisce al processo di connessione a Internet di oggetti fisici di utilizzo quotidiano. I dispositivi IoT inseriti in questi oggetti fisici rientrano principalmente in una di queste due categorie: switch (che inviano un comando a un oggetto) o sensori (che acquisiscono dati e li inviano altrove).
• OpenSource: una licenza open source fa si che gli autori invece di vietare, permettono non solo di usare e copiare, ma anche di modificare, ampliare, elaborare, vendere e quant’altro, tutto questo senza imporre obblighi a ricompensare economicamente gli autori, un determinato progetto presente in una repository ben definita.
• Fork: indica lo sviluppo di un nuovo progetto software che parte dal codice sorgente di un altro già esistente, a opera di un programmatore
• Token: indicatore univoco registrato in un registro accessi, con funzione di rappresentare un oggetto digitale, di certificare la proprietà di un bene o di consentire l’accesso a un servizio, in questo caso accedere al nostro servizio di caricamento dati.

Anche questa edizione della Maker Faire Trieste, quella del decenale del 2023, si è conlusa. Il Delucalabs ha partecipato con 3 progetti e 5 maker.

I progetti che abbiamo presentato sono:

• M-33: Cromalight RGB LED Guitar e Nixie clocks
• M-37: The ultimate maker's toolbox
• M-38: Time & frequency syncing demo with atomic clock and GPS receiver

Presenti e super disponibili a spiegare i nostri progetti hanno partecipato oltre allo scrivente (Lorenzo De Luca, NDR) Leonardo Marcato, Giosuè Iaccarino, Michele De Luca e Marco De Luca.

Come ogni anno la fiera si è rivelata un successo sia in termini di incontro tra maker e amici, che utilizzano eventi come questo per rinsaldare le amicizie e scambiarsi utilissimi spunti per progetti in cantiere, sia in termine di feedback dal pubblico, che è stato davvero positivo con visitatori molto interessati e tanti contatti raccolti.

Ci ha fatto molto onore anche l’aver ricevuto il secondo premio “Maker of Merit” consegnato da una giuria d’eccezione, formata da dirigenti del Comune di Tireste per le tecnologie e un fisico e ricercatore presso l’ICTP, per il progetto “Time & frequency syncing demo with atomic clock and GPS receiver”.

Questo premio è molto ambito e visto anche la complessità del tema trattato nel progetto essere riusiti a far comprendere al pubblico il funzionamento e l’aver convinto della bontà del progetto la giuria ci ha davvero dato soddisfazione.

Al di la del premio in denaro spendibile sul sito Arduino che ci aiuterà a finanziare i prossimi progetti del laboratorio, un grande onore è stato poter essere premiati da Massimo Banzi in persona.

Prima di concludere questo preve post vogliamo anche ringraziare tutto lo staf che ha orgnaizzato e gestito la fiera e che ogni anno, dalla nostra prima presenza con il Fablab Belluno nel 2017, ci permette di portare e mostrare al pubblico i nostri progetti e di vivere esperienze stupende di amicizia e rete. Grazie davvero.

Qui di seguito alcune delle foto che ci ritraggono, scattate da noi o dai bravissimi fotografi ufficiali della Maker Faire e il link al video della consegna del premio e della nostra intervista alla tv della fiera.

Maker Faire Trieste 2023 (X edition) - ICTP SciFabLab

La particolarità di questi orologi, che li differenziano da tanti orologi Nixie che sono disponibili sul mercato, è il fatto che utilizzino un'elettronica standard e che il case è stampato in 3D e i pannelli posteriori e frontali sono stampati in 3D o tagliati al laser.

Il progetto ha origine dalla voglia di creare un prodotto che utilizzi le valvole Nixie data la loro particolarità e visto che tutti i prodotti commerciali che abbiamo visto non erano open source e perciò non era possibile prenderne spunto.

Link utili

Nixie LDL Clock su Printables

I display Nixie sono uno dei primi tipi di display numerici compatti mai prodotti su larga scala e si basano su un tubo di vetro riempito con una miscela a bassa pressione di neon e argon. Tutti i numeri o i simboli che si vogliono rappresentare sono già presenti all'interno del tubo e vengono accesi collegando una tensione di ~170V tra la griglia di fronte a tutti i numeri e il numero che si vuole accendere. La luminescenza che si genera intorno al numero selezionato, non è quindi un'incandescenza dovuta al passaggio di corrente bensì è la ionizzazione del gas neon nelle vicinanze del numero. Proprio per questa caratteristica, questo tipo di display viene anche chiamato cold-cathoded-tube o “a catodo freddo”.

Questi display, largamente utilizzati per applicazioni scientifiche e militari dagli anni '70, sono stati sostituiti gradualmente dai display VFD (Vacum Flourecent Display) e LED (Light Emitting Diod). In quegli anni, visto il costo produttivo comunque alto, non venivano utilizzati all'interno degli orologi come oggigiorno, ma trovavano uso in strumentazione scientifica come calcolatrici, frequenzimetri e pannelli di controllo.

Alcuni esempi di stumentazioni con tubi Nixie che il DeLucaLabs possiede sono la calcolatrice Canon Canola 1200 e il frequenzimetro HP 5245. Entrambi questi strumenti erano prodotti di fascia molto alta e venivano venduti a dei prezzi elevati.

Le valvole Nixie sono state per la prima volta sviluppate dalla Burroughs Corporation ed infatti il marchio Nixie, ora utilizzato per definire questi indicatori, era un marchio registrato da questa azienda.
Dopo la Burroughs tante aziende iniziarono a produrre questo tipo di indicatori ovviamente commercializzandoli con nomi leggermente diversi ma con sistema funzionamento presso identico. Nascono quindi dei display che ad esempio utilizzano la ionizzazione ma con layout del display a 7 segmenti chiamati anche Panaplex.

Anche in URSS vengono sviluppati dei display che sono dei cloni dei display originali Nixie e, mentre in America e in Europa la transizione verso LED e VFD avviene già dai primi anni '80, in URSS si continuerà a produrre questo tipo di display fino agli anni '90. Molti di questi display di provenienza sovietica sono ancora oggi venduti come NOS (New Old Stock) visto che ne sono stati prodotti in eccedenza e molti sono stati stoccati in vecchi magazzini. Ancora oggi questi pochi display rimasti sono molto ricercati proprio per la luminescenza molto particolare che avviene al loro interno che è molto difficile da ricreare con tecnologie quali i LED.

Nel DeLucaLabs siamo sempre stati affascinati da questi display e abbiamo realizzato molti [orologi]() con questa tecnologia. Nella nostra collezione, ci sono indicatori sia di provenienza sovietica (quali IN-12A e B, IN-18, IN-16, IN-15, IN-13, IN-2 e IN-1) francese, inglese e tedesca.

Link utili per approfondire

Swiss Nixie

• UPS MGE PULSAR 1500
  • Cambio batterie
  • Nuova ventola
  • Verifica impostazioni con software dedicato
  • Useful links and docs

Cambio batterie

l'ups MGE Ups Systems Pulsar 1500 in mio possesso, gentilmente donato al laboratorio da una benefattrice, si trovava in uno stato di non funzionamento visto che le 3 batterie
al piombo da 12V ciascuna erano completamente esauste e il cse di plastica risultava incrinato (vedesi immagine). risultava perciò necessaria la
sostituzione delle batterie stesse.

Le batterie scelte per la sostituzione sono delle yuaua da 7Ah che avevo a disposizione, quindi non 9Ah come le originali, ma questo non risulta
essere un problema perchè la capacità delle batterie installate può essere impostata tramite il software di configurazione*.
Per evitare sbilanciamenti delle celle le tre batterie sono state sottoposte ad un ciclo carica scarica tramite un caricatore universale e
le batteriè sono state installate nell'UPS completamente cariche. per la procedura di sostituzione della batteria fare riferimento al manuale
dell'ups (allegato tra i documenti della repository del progetto).

Dopo aver assemblato il pacco batteria con le nuove baterie e prima di installare il pacco nell'ups è stata verificata la tensione del pacco e
la corretta polarità (il conduttore di colore rosso è il polo positivo e il nero il polo negativo della serie di batterie).
Nel momento della riconnessione del pacco potrebbe verificarsi un arco elettrico, causato dal repentino caricamento del condensatore in ingresso,
questo comportamento è da ritenersi normale.

All'avvio dell'UPS è stato eseguito un test delle batterie, che ha riportato risultato positivo e nel momento che l'ups riportava la batteria
al 100% è stata tolta l'alimentazione verificando che la tensione sul carico venisse mantenuta anche dopo lo spegnimento dell'alimentazione stessa.

Vedasi passo successivo per la configurazione dettagliata

Nuova ventola

L'ups, da quanto appreso, gestisce sempre l'output tramite l'inverter integrato, per garantire la protezione del carico anche alle sovratensioni
e ai surge. Questo implica che, rispetto ad alcuni ups di bassa qualità che utilizzano un relè di bypass quando sono online, in questo prodotto
lo stadio di uscita è sempre attivo e genera del calore (molto minore di quello generato quando l'ups è alimentato a batteria).

Il calore generato va dissipato, e la ventola nel prodotto è sempre attiva. L'ups in nostro possesso monta una ventola Sanyo Denky
San Cooler 80 9a0812s4d01, che benchè essere prestante risulta essere parecchio rumorosa.
E' stato quindi deciso di sostituirla con una ventola Noctua Redux NF-R8 redux-1800, che ha un flusso d'aria minore ma comunque guidicato
accettabile mantenedo il rumore a un livello circa 50 volte minore della ventola originale (17dB contro 34dB).

Unica problematica è la presenza di un sensore tachometrico nella ventola noctua diverso rispetto al sensore di rotore bloccato presente nella
ventola originale, la soluzione è stata individuata con l'aggiunta di un condensatore elettrolitico da 10uF 50V tra gnd e sensore della ventola
(attenzione alla polarità) che permette di mantenere la funzionalità di allarme a rotore bloccato e non fa attivare l'errore ventola nel normale
funzionamento.

il connettore lato ups è un jst-ph con passo 2.54mm

l'ups con ventola noctua è stato testato con un carico variabile tra 1KW e 200W per più di una settimana, e la temperatura del flusso d'aria emesso
dalla ventola non ha superato i 30°C, nella condizione di ups online e di normale funzionamento.
La temperatura con ups sotto stress e alimentato a batteria non è stata testata visto che la funzionalità di questo ups è di backup per un tempo di
circa 4 secondi, prima dell'attivazione dell'eps (emergency power supply) della casa gestito dall'inverter solare e dalla sua batteria LiFePO4.
Sarà comunque oggetto di ulteriori test e i risultati riportati in un successivo documento, anche se si ritiene che non dovrebbero emergere problematiche.

Verifica impostazioni con software dedicato

Gli ups MGE hanno molti parametri che possono essere modificati soltanto con l'utilizzo di un software proprietario che veniva distribuito
free of charge nel sito del produttore, questo software, che era compatibile solo con windows xp, ora dopo il passaggio della line di ups mge
all'azienda Eaton questo programma non è più disponibile

Resta una minima compatibilità con il programma eaton ups companion che permette di interfacciarsi ancora con l'ups e vederne alcune telemetrie,
tra cui stato, batteria residua, carico collegato e allarmi, ma non di cambiarne le impostazioni.
Vista la vitale importanza che il software originale detiene per i possessori di un ups mge e la difficoltà di trovarlo in rete è stata eseguita
una ricerca sul sito internet archive, che ha portato alla luce una versione del software del 2005 che funziona correttamente su windows xp.

Nelle immagini riportate si vedono alcune schermate del software stesso, che è allegato nella repository di questo progetto.
Nel nostro caso è stato modificato il parametro della capacità della batteria installata, installando il programma su una macchina reale,
sicuramente il funzionamento è corretto anche su una macchina virtuale, ma avendo la disponibilità di un computer con windows xp si è deciso
di utilizzare questa strada.

Useful links and docs

https://networkupstools.org/docs/user-manual.chunked/apgs03.html
https://github.com/gsuberland/open-network-ms

HP6634A - una panoramica

L'alimentatore lineare hp 6634A è un alimentatore DC da laboratorio per test automatizzati (system dc power supply) tramite gpib, e si tratta di un prodotto ancora del tutto attuale e dalle performance comparabili con prodotti moderni.

Le uniche problematiche sono che dato che è pensato per l'uso in server e rack la ventola è abbastanza rumorosa, la tensione e la corrente possono essere impostate soltanto tramite la tastiera e non è presente un potenziometro o un encoder e che non sono presenti dei connettori a banana sulla parte frontale dell'apparato, ma solo dei connettori a vite nella zona posteriore.

HP6634A - riparazione

L'alimentatore HP6634A in mio possesso è stato acquistato su Ebay per una cifra di poco superiore ai 200 Euro, che è una cifra in linea con il valore di alimentatori simili funzionanti sul mercato dell'usato.

Dopo la prima corretta accensione e verifica dell'effettivo funzionamento andata a buon fine ecco il primo problema: L'alimentatore non si accende più e brucia fusibili al primario. E' giunto quindi il momento di analizzare il circuito, che fortunatamente viene fornito nel service manual presente sul sito Keysight

(spinoff della Agilent che a sua volta è stata spinoff della HP test and measurament unit).

Il primo test riguarda i condensatori di ingresso (di decoupling e filtraggio) i famigerati RIFA che però non risultano in corto, benchè presentino i primi segni di screpolatura. Viene comunque eseguita la sostituzione preventiva di tutti i condensatori RIFA nell'alimentatore. Viene poi testato l'interruttore di alimentazione, è improbabile che il corto sia avvenuto lì ma mai dare nulla per scontato. viene altresì verificato che il primario dello strumento non è in corto e così anche il secondario, scollegandoli dal resto del circuito, anche in questo caso tutto sembra regolare, una fortuna visto che il trasformatore usato in questo prodotto è un custom hp davvero difficile se non impossibile da trovare come ricambio.

Restano da analizzare quindi i circuiti a valle del secondario del trasformatore: il circuito di regolazione principale e il circuito che fornisce le tensioni ausiliarie allo strumento. Partendo da questultimo e dopo aver sostituito nuovamente il fusibile di ingresso viene collegato solo questo secondario alla pcb e data tensione: si verifica quindi che visto che il fusibile non interviene più il problema deve essere sull'altro secondario, quello del circuito di regolazione. Viene verificato che visto che il fusibile F*(immagine n) non si è aperto il problema è da individuarsi prima di quel componente probabilmente un condensatore o un diodo in corto: vengono isolati il diodo D e il condensatore C come possibile causa, ed effettivamente il componente incriminato è il diodo D che è diventato un cortocircuito e mette in corto il secondario quando il diodo D conduce.

Anche in questo caso siamo fortunati, il diodo D** è un p/n standard *** e si può acquistare da un rivenditore di elettronica per pochi centesimi. Sostituito il diodo incriminato l'alimentatore è riparato e si può procedere con gli aggiornamenti.

HP6634A - Installazione connettori banana

L'alimentatore HP6634A è un "system DC power supply", ciò significa che il suo uso previsto è all'interno di un rack per strumentazione per alimentare test automatici, per questo non ha un connettore sul pannello frontale ma solo dei connettori a vite sul retro dello strumento. Per l'uso in un laboratorio come alimentatore da banco invece i connettori banana sono indispensabili. Hp aveva previsto questa eventuale necessità e vendeva una opzione per averli installati in fabbrica.

Il PCB quindi prevende già i pad per portare la tensione regolata (saldando 3 resistenze da 0 Ohm) e la plastica frontale è già preforata sotto la decal per l'intallazione dei connettori. Il circuito stampato però non prevede il portare i segnali di voltage sensing sul pannello frontale, che rimangono connessi al morsetto posteriore. Un workaround non invasivo che è stato scelto di applicare è quello di utilizzare il morsetto di sensing esterno e collegare con un morsetto due fili dal contatto posteriore ai connettori frontali passando all'interno dello strumento stesso.

Viene scelto di utilizzare dei morsetti Pomona 72930 che avendo un profilo basso vengono ritenuti più resistensti in caso di eventuali spostamenti del prodotto, benchè richiedano di forare il pannello di un diametro maggiore rispetto a i fori già presenti.

Materiali utilizzati:

• https://www.mouser.it/ProductDetail/Pomona-Electronics/72930-0

• https://www.mouser.it/ProductDetail/Pomona-Electronics/72930-2

HP6634A - Cambio ventola

La ventola presente nel prodotto hp 6634A era una ottima ventola Papst, ma dopo 30 anni di onorato servizio iniziava a mostrare i primi segni di cedimento, ed emetteva un rumore considerevolmente più alto di quando nuova. è stato perciò scelto di sostituirla con una ventola della orion fans: la OD6025-12HSS. L'installazione è molto semplice e a seguito dell'installazione è stato verificato che la ventola riuscisse a dissipare il calore prodotto dalla regolazione lineare, nel caso peggiore di output in corto con 1A di corrente massima.

Materiali utilizzati:

• https://www.mouser.it/ProductDetail/Orion-Fans/OD6025-12HSS

Useful links and docs

Link service manual sul sito hp

Riparazione tastiera

Questa calcolatrice è stata acquistata da noi come non funzionante dato che alcuni pulsanti non eseguivano la funzione preposta. Questa calcolatrice utilizza come pulsanti un ingegnoso sistema basato su un attuatore lineare con in cima un magnete che quando viene premuto va ad attivare un reed switch. Nello smontaggio della calcolatrice viene notato che alcuni reed switch hanno il vetro fratturato e quindi hanno perso la tenuta stagna. Il reed switch vengono ancora usati per i sensori dei contachilometri delle biciclette e altre applicazioni e quindi sono disponibili, anche se non nello stesso modello usato da Canon, su Amazon. È stato quindi acquistato un pacchetto di reed switch e sono stati sostituiti non solo i pulsanti danneggiati ma anche quelli con il vetro già fratturato che si sarebbero rotti in poco tempo.

Prima di richiudere la calcolatrice è stata anche eseguita una pulizia con aria compressa a bassa pressione e un soffietto.

Link utili

http://www.vintagecalculators.com/html/canon_canola_1200.html

Reed Switch su Amazon