Convertidor AD 24 bits. / 24-bit AD converter.

 El circuito, basado en el integrado CS5530 de Cirrus Logic tiene muy pocos componentes. Un circuito adicional permite acondicionar un voltaje de entrada de hasta 400V para entregar una salida de 0-10V, que será la que leerá el chip.

 The circuit, based on the integrated CS5530 Cirrus Logic has very few components. An additional condition a circuit allows input voltage to 400V to deliver 0-10V output, which shall be that read the chip.

 Modo de funcionamiento.

Retirar los puentes entre ANR y AIN.

Conectar la la fuente a medir (max. 400V DC) en AN10V, respetando la polaridad.

Ajustar, mediante un comprobador, el voltaje en ANR que no debe de ser superior a 10V.

Colocar los puentes entre ANR y AIN.

Alimentar el circuito  a través de AIN5V.

*El voltaje indicado por el display se habrá de multiplicar por x, siendo x = AN10V / ANR 

Operation mode.

Remove the bridges between ANR and AIN.

Connect the source to measure (max. 400V DC) in AN10V, respecting the polarity.

Adjusted by a tester, the voltage on ANR must not exceed 10V.

Put the jumpers between ANR and AIN.

Circuit feed through AIN5V.

*The voltage indicated on the display is to be multiplied by x, where x = AN10V / ANR

Caracteristicas / Characteristics

Alimentación / Power                                                  5V DC

Resolución / Resolution                                           596.046 nV

Niveles de cuantificación /Quantization levels 1.6777216e7

Voltaje a medir / Voltage measuring                      400V max.
La salida es por puerto SPI./ The output is SPI port

Componentes / Components

BT1                            1M Through / Taladro Potenciómetro / Potentiometer 0,4"

BT2                         300K Through / Taladro     Potenciómetro / Potentiometer 0,4"

C1, C2                 0,1uF SMD

C3                          22nF SMD

J1, J2, J3, J4, J5  SIP2 Through / Taladro

SPI                          SIP4 Through / Taladro

R1                             10 SMD

R2                            5M SMD

R3                           10K SMD

U1                     CS5530 20 pin SSOP

X1               4.9152MHz         Through / Taladro

En la próxima entrada, el display de 8 dígitos. / In the next entry, the 8-digit display.

El fichero PCB están a disposición de quién lo solicite. / The PCB file are available upon request.

Una entrada atípica.

 He conseguido, casi regalados, un viejo torno y una, aún más vieja, fresadora. En verdad parecen dos montones de chatarra, pero mecánicamente están bien y fueron fabricados en la época anterior a la obsolescencia programada: aquel tiempo en que los fabricantes aspiraban a formar una familia en lugar de a pegar un braguetazo.

 Por otro lado, en pago de una deuda, me hice, tiempo ha, con dos transductores magnetoestrictivos Balluff que ahora tendrán utilidad.

 Trabajar con máquinas que carecen de visualizador de coordenadas es duro, sobre todo en el caso de la fresadora. Nuestros antepasados lo hacían, es verdad, pero no tenían, como nosotros, los genes de la obsolescencia.

 La compra de un sistema de coordenadas de tres ejes para la fresadora y de dos para el torno supone un desembolso de entre tres y cuatro mil euros; no está el horno para esos bollos de manera que voy a intentar solucionarlo con unas cuantas horas y algo menos de 150 € de presupuesto.

 Los dos transductores Balluff suministran una tensión analógica lineal de 0 a 10 V que tendremos que convertir en digital. Para ello necesitamos un convertidor A/D. Me he decidido por el CS5530 de Cirrus Logic por precio y por versatilidad. Sus 24 bits de resolución nos darán una precisión sobrada.

 El CS5530 entregará los datos a través del puerto SPI al controlador de 8 dígitos AS1107 de Austria Microsystems, que también tiene un buen precio y que se encargará de iluminar 6 display LED de 7 segmentos, cátodo común.

 Para calibrar el CS5530 había pensado en algún chip de la gama AT, suficientemente probada en la plataforma Arduino, pero he escogido el C8051F de Silicon Laboratories por que tiene el puerto USB integrado y software de evaluación.

 Con una EEPROM y unos (pocos) componentes pasivos tendremos solucionado el problema del torno.

 Para la fresadora tenemos que partir de cero. Austria Microsystems fabrica un integrado de efecto Hall, AS5311 , que promete una precisión superior a media milésima; veremos. Este chip entregará los datos por SPI a un AS1107, el mismo que usamos para el torno y este al display de 6 dígitos. También hará falta un convertidor para evitar que la señal TTL del AS5311 se degrade antes de llegar al AS1107; minucias.

 Repitiendo tres veces el párrafo anterior tendremos las coordenadas X, Y y Z.

 Parece sencillo pero el problema es más bien mecánico. Deslizar el AS5311, un TSSOP20, sobre una banda magnética múltiplo de 10*1 mm (longitudes de hasta 30 m) a una distancia de 0,3 mm en un entorno sucio requerirá algún perfil de aluminio que todavía no tengo decidido.

 Todos los integrados están disponibles y en stock en Digi-key  y, puesto que el pedido es superior a 65 €, (106,65 €) no pagaré portes.

 No tengo intención de hacer un seguimiento minucioso de este proyecto en el blog, pero procuraré responder a los comentarios y peticiones de información que reciba a través del formulario de contacto. Eso si, sin prisas.

 NOTA: A no ser que seáis manitas, pero muy, muy manitas, fabricar los PCB para los IC es un drama. Esta tienda de Alemania  os cobrará 15 € de portes, pero, aún así os costarán unos 30 €; la mitad que en España.