Slot Drilling
Прошли выходные, пришел мрачный понедельник вместе со своей работой, которую надо делать, но не хочется. В этом посте пойдет речь именно про такую работу. Мои предыдущие несколько постов были совсем про другое, про работу для души.
Тут хочется сделать небольшое отступление. На предыдущие посты я получил на редкость много комментариев, но часть из них меня несколько огорчила. В них был упрек в том, что я бесполезно трачу свое время. Мне стало интересно, а чем занимаются в свободное время другие люди? Те, которые тратят время не зря?
Вполне обычным сценарием на вечер является диван, пиво, телевизор и какой-нибудь незатейливый фильм. Или того хуже - футбол. По выходным - рыбалка. Летом - дача. У поколения помоложе есть еще компьютерные игрушки, которые способны съедать неограниченное количество времени, нарушать психику и которые рушат семьи.
Многие кичатся своими достижениями на некой крутой работе. Но работа за деньги слабо характеризует человека. Стоит переступить порог предприятия, как от человека остается пустышка, тело, наемный работник, одним словом. А душа остается где-то в камере хранения, сразу за кабинкой вахтера. Так и инженерит человек весь рабочий день. Если на его месте вдруг окажется другой, на выходе все равно получится то же самое. Вечером, уже за пределами проходной, к человеку снова возвращается душа. И тут оказывается, что инженер - это никакой вовсе не инженер, а садовод-любитель. И садится он в электричку, да отправляется на дачу, где предается истинному своему предназначению - ковырять скудные грядки. Ну или никуда не едет, а как было сказано выше, ложится на диван и дает волю своему призванию телезрителя.
Говорят, что лучше всего проявляет истинное «я» человека пенсия. Когда человека никто ни к чему не принуждает и ничего не заставляет делать, выбор вдруг становится осознанным и самостоятельным. Чем тогда человек начинает заниматься, то и есть его настоящая суть. И в основном оказываются люди любителями в какой-то бытовой сфере: садоводства, рыбачества, гаражной автослесарки, приусадебной стройки и прочего. А некоторые и вовсе оказываются самодеятельными бухариками, хоть всю жизнь исправно трудились. И очень-очень редкие люди продолжают заниматься чем-то более значительным до самого окончания своего века. Это в основном поэты, художники, реже ученые, и совсем редко инженеры. Но если такое случается, это и есть настоящие инженеры.
Я совершенно точно знаю, чем я буду заниматься на пенсии. Точно тем же, чем занимаюсь сейчас в любую свободную минуту. Меня можно заставить ходить на любую работу. Наверное, можно заставить даже работать конструктором космических аппаратов. Но стоит начальнику отвернуться, я сразу примусь за конструирование магнитофонов. Потому что я никакой не конструктор космических аппаратов, а радиолюбитель.
Радиолюбительство привлекало меня с раннего детства. Тогда чисто интуитивно больше всего тянуло к звуку. Тому, что сейчас называют «аудио», но тогда я такого слова не знал. Просто конструировал аппаратуру - и всё. С музыкой я познакомился благодаря самодельной технике. Покупного у меня почти не было. Занимался этим довольно долгое время, но вдруг настала эпоха цифрового аудио, и все это стало ненужным. Конечно, кое-что из сделанного я использовал, например, усилитель. Его я сделал более 20-ти лет назад - раз и на всю жизнь. Но конструировать новые магнитофоны, когда есть CD, казалось ненужным.
Настала какая-то смутная пора. Было ощущение, что у меня что-то отобрали. Я начал заниматься всякой ерундой. Делал в основном измерительные приборы и какие-то инструменты. Но если задуматься, инструменты сами по себе не нужны. Они нужны для высшей цели - чтобы сделать что-то другое. Но эта высшая цель постоянно ускользала, инструменты делались ради инструментов.
Настал момент, когда я отчетливо понял, что так дальше жить нельзя. Проанализировал все существующие направления радиолюбительского творчества, чтобы определиться, чем заниматься дальше.
Существует довольно много направлений у этого увлечения. Прежде всего, это настоящие, true-радиолюбители, которые конструируют трансиверы и общаются в эфире. Общение в любом виде меня отпугивает, это занятие не для меня. Второе место занимают... курятники! Да-да, автоматизация освещения, поддержание температуры, всякие инкубаторы, полив теплиц и прочее. Мне это все без надобности за неимением кур в хозяйстве. Хотя по чьей-то просьбе такие вещи неоднократно делал. Еще одна крупная ниша - домашняя автоматизация. От простейших светорегуляторов до глобальных проектов типа умного дома. Есть еще ниша конструирования роботов, но про это даже говорить не хочется.
К домашней автоматизации я отношусь крайне негативно, для меня это тождественно забарахлению дома хламом. Даже если в каком-то бытовом устройстве есть автоматические функции, я ими как правило не пользуюсь. Например, был дома беспроводной домашний телефон, лет 15 наверное. Записывать номера в телефонную книгу за это время я так и не научился. Теперь это уже и не надо, стационарного телефона больше у меня нет. В остальных приборах я тоже не использую лишний функционал. Смешно, но даже в самодельных приборах я никогда не использую многие функции, которые сам же реализовал из страха быть не как все. Мне не трудно нажать рукой выключатель. Но если оно что-то будет делать само, это будет меня напрягать, потеряю сон и покой.
Если проанализировать, чем из электронной техники лично я пользуюсь по своей воле, то получится очень мало. Компьютер, но он готовый, с ним делать нечего. И аудиотехника. Ей пользуюсь регулярно и с удовольствием.
Отметил интересную особенность. Именно в сфере аудио радиолюбители создают самые красивые конструкции. Эстетичные платы, эстетичные корпуса. На профильных форумах можно найти множество фотографий, которым я завидую. Никаких других самоделок такого уровня нет. Правда, излишнее эстетство многих заводит слишком далеко, в сумрачную зону аудиофилии. Я к аудиофилам в типовом понимании этого слова не отношусь. Музыку одинаково люблю из чего угодно: хоть из переносной магнитолы, хоть из стационарного комплекса. Аудиофилы любят музыку только из аппаратуры высочайшего качества (или цены). Мне это видится не совсем нормальным. Это как любить женщину только когда на ней надето шикарное платье, и совершенно не любить ее же, когда она в домашнем халате.
Рассмотрев для порядка все возможные альтернативы, я весьма предсказуемо вернулся к занятию аудио. Это единственная электроника, которая приносит положительные эмоции. Знаний и возможностей хватает только конструировать аналоговую технику. Но и этого достаточно. Даже в век цифры аналог способен радовать. Да, я могу послушать безупречно звучащий hi-res с компьютера. При этом чувствую себя как на работе, когда меня заставили внимательно это прослушать. Другое дело - взять в руки огромный конверт с виниловым диском, поставить пластинку на диск проигрывателя, протереть щеточкой от пыли, медленно опустить тонарм. Это ритуал, как ритуал чаепития или чего-то подобного.
Еще более зрелищным является катушечный магнитофон. Звучание, конечно, так себе по сравнению с цифровыми источниками. Зато как завораживает вращение катушек! Это называют эффектом камина. Ну а поскольку страсть к конструированию никуда не делась, хочется приложить ее к самому дорогому мне электронному устройству. У меня два катушечных аппарата. Пока один находится на рабочем столе в процессе доработки, другой слушаю.
Отступление случайно получилось очень длинным. Если резюмировать, мой выбор заняться переделкой катушечного магнитофона был совершенно осознанным. Я не могу придумать другой электронной техники, которую мог бы сделать и которая была бы мне нужна.
Но вернусь к теме поста. На работе попросили сделать блок управления для оптических прерывателей. Такой прерыватель (shutter) представляет собой поворотный электромагнит, на котором закреплена шторка, перекрывающая световой поток. Фактически, надо управлять электромагнитами. Я сделал блок на 4 канала с интерфейсом USB.
Схема устройства получилась очень простой, а плата - наполовину пустой. Решил заполнить место, добавив возможности расширения. Развел DC-DC преобразователь, который можно собрать как повышающий или понижающий. Выходную часть разбавил перемычками, чтобы ее можно было собрать как выходную для любой полярности, или как входную. Добавил длинные разъемы для установки дополнительных «шилдов», куда разведены порты микроконтроллера и подведены дорожки от входов/выходов. Не знаю, будут ли реализованы когда-нибудь эти возможности, но пусть будет.
Поскольку таких блоков надо было несколько, платы были заказаны в Китае. Делать столько плат вручную - занятие так себе, здесь мне его удалось избежать. В качестве корпуса выбран стандартный Z-19.
Разъем питания, примененный на плате, имеет плоские выводы. Можно, конечно, для них просверлить круглые отверстия большого диаметра, но красивей сделать пазы. Сейчас пазы любых размеров без проблем делают китайские производители печатных плат. Если паз узкий (допустим, меньше 1 мм), он изготавливается методом слотового сверления специальными сверлами. Более широкие пазы делаются методом фрезерования, но тут точность может быть хуже, так как используется другой станок.
Пазы я задаю прямо в библиотечном компоненте. Сначала в центре вывода ставлю обычное отверстие, это будет вывод компонента. Его диаметр особого значения не имеет, можно сделать равным ширине паза. Затем в слое Board линиями и дугами рисую паз. В данном случае он 1 х 3.2 мм. Затем контактную площадку увеличиваю таким образом, чтобы вокруг паза был поясок желаемого размера.
При разводке проводники обычным образом подключаются к выводу компонента (это отверстие в центре вывода). На плате это выглядит так:
При заказе такой платы можно на всякий случай в комментариях указать, что плата имеет металлизированные пазы. Я пишу что-то такое: «The board contains metallized slots». Чтобы не забыли профрезеровать их в начале процесса. Пазы без металлизации фрезеруются потом. Хотя и без комментариев они обычно делают правильно.
Результат получился именно такой, как надо, разъем нормально влез. Пазы даже можно было сделать более узкими.
Программирование ничего интересного здесь не представляет, сделал прошивку на основе предыдущих проектов. Для компьютера написал dll и простенькую тестовую программу для проверки работоспособности устройства.
Блоки ушли в какую-то жутко научную установку, а мне можно возвращаться к своему катушечному магнитофону. Весь день в фоновом режиме продумывал конструкцию нового датчика окончания ленты, но пока к окончательному варианту не пришел. Хочется фрезернуть все из цельного куска, но нет достаточного по размерам куска какого-нибудь диэлектрика. Надо думать над конструкцией еще, прерывая течение мыслей лишь на сон.