Serielle Schnittstelle per Terminal ansprechen

Es gibt immer noch Geräte, die über die serielle Schnittstelle (ComPort) angesprochen werden. Dies ist auch mit einem Apple möglich. Ich habe allerdings auch etwas suchen müssen damit es klappte.

Zunächst sollte man prüfen, ob der USB / Seriell Adapter richtig installiert wurde.

ls -l /dev/tty.*

Als Ausgabe erscheint:

crw-rw-rw-  1 root  wheel   33,   2  3 Feb 06:59 /dev/tty.Bluetooth-Modem

crw-rw-rw-  1 root  wheel   33,   0  3 Feb 06:59 /dev/tty.Bluetooth-PDA-Sync

crw-rw-rw-  1 root  wheel   33,   8  3 Feb 11:28 /dev/tty.PL2303-00001004


In meinem USBnachSeriell-Adapter ist der Chipsatz PL2303 von Prolific verbaut. Das Device /dev/tty.PL2303-00001004 ist also mein Adapter.

Angesprochen wird das serielle Gerät mit:

screen /dev/tty.PL2303-00001004 9600

Wobei die „9600“ die Baudrate ist – diese muss je nach anzusteuerndem Gerät abgeändert werden.

Aus dem Screen Terminal herausgelangt man mit der Tasten Kombination

Control a

und dann

d

 

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Astabile Kippstufe mit NE555

Eine kleine Universalplatine für den NE555 als astabile Kippstufe. So ein frequenzvariables Rechtecksignal kann man beim basteln immer mal gebrauchen.

NE555 astab

Mehr über die Schaltung und die Dimensionierung gibt es hier.

 

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Freilaufdiode

Nachfolgend möchte ich kurz den Sinn einer Freilaufdiode, die parallel zu einer induktiven Last angeschlossen wird, darstellen.

Als Anwendungsbeispiel soll das hier vorgestelltte HF-Relais mit 400 mH Induktivität geschaltet werden. Ein MOS-FET vom Typ IRF510 dient als Schalter. Die Schaltung sieht in LTSpice folgendermaßen aus:

Schaltplan Freilaufdiode

 

Bestimmt  wird einmal die Schaltspannung U_G am Gate des Schalt-FETs und die Drain-Sourcespannung U_D. Mit Freilaufdiode sieht alles wunderbar aus.  Das FET schaltet bei U_G = 4V durch und das Relais würde anziehen.

Spannung mit Freilauf Diode 2

Wird die Freilaufdiode jedoch entfernt ändert sich das Ganze dramatisch. Beim Einschalten ist noch alles in Ordnung. Beim Ausschalten entsteht durch die Selbstinduktion der Spule jedoch eine hohe Überspannung. In dem simulierten Beispiel mehr als 200 V!

Das MOS-FET IRF510 besitzt nach Datenblatt eine maximal zulässige Drain-Sourcespannung von 100V und würde wahrscheinlich zerstört werden.

Spannung ohne Freilaufdiode 2

Das Beispiel ist, wenn man sich die Flankensteilheit der Gatespannung anguckt noch recht harmlos.  Wird die Spule schneller geschaltet, können leicht einige 100 V Überspannung erzeugt werden. Die Größe der selbstinduzierten Spannung bestimmt sich dabei nach

 u_L\left(t\right) = - L \cdot \frac{\mathrm{d}i_L\left(t\right)}{\mathrm{d}t}\, .

Die Wirkung der Freilaufdiode lässt sich über den Strom durch die Diode (rot) darstellen. In dem Moment, in dem die Spule eine hohe Spannung induzieren möchte, führt dies zu einem Stromfluss durch die Diode. Dieser Strom wirkt der Selbstinduktion der Spule entgegen, da es zu keiner schnellen Stromänderung kommt.

Spannung mit Freilauf Diode Strom2

 

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Koaxialrelais

Das verlustlose Schalten von HF-Signalen ist besonders bei höheren Leistungen nicht ganz trivial. Es gibt zwar mittlerweile von diversen Herstellern Schalt-ICs für hochfrequente Signale, aber ab ein paar Watt kommen diese an die Leistungsgrenze.

Für den (eventuellen) Bau einer PA habe ich mir daher zwei Koaxialrelais von Tohtsu (Typ CX-120P) bestellt.

Coaxial Relais

Das Relais besteht aus zwei Baugruppen, dem HF-Schalter und einer Spule, die über einen Hebelmechanismus den HF-Schalter umlegt.

Die Spule hat eine Induktivität von circa 400 mH und wird mit 12 V betrieben. Das Innenleben des Schalters ist im nachfolgendem Bild zu sehen.

Coaxial Relais open switch

 

Die HF-Eigenschaften bis in den 500 MHz – Bereich sind ziemlich überzeugend. Beim Umschalten verhalten sich beide Signalpfade identisch. Daher sind nachfolgend auch nur die Eigenschaften von einem Pfad dargestellt.

Einmal im geschlossenen Zustand:

Relais Close

Im geöffneten Zustand:

Relais open

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Altes Army Video zum Morse-Code

Ein schönes altes Video zum Morse-Code. Viel Freude beim Angucken.

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Arduino Shield in Sprint-Layout

Im Internet lassen sich für das Arduino-Projekt eine Vielzahl von Aufsteckplatinen, so genannte Shields finden. Eine Übersicht gibt es hier.

Wer ein eigenes Shield aufbauen möchte, findet dazu leider nur Eaglevorlagen. Ich bevorzuge für kleine Projekte jedoch das Programm Sprint-Layout. Um testweise einen IC anzusteuern, habe ich eine kleine Aufsteckplatine für den Arduino aufgebaut. Eine Vorlage für Arduino-Shields in Sprint-Layout sind dabei als Abfallprodukt nebenbei entstanden. Das musste ich ja sowieso machen.

SprintLayout ArduionoShield

 

Da in einem Forum schon nach einer Vorlage für ein Arduino-Shield gesucht wurde, möchte ich meine Spring-Layout Datei gerne zur Verfügung stellen.

Den Download der . lay -Datei, den Gerber und Bohr-Dateien gibt es hier.

Viel Spaß beim Layouten und Basteln.

 

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Faszination Amateurfunk

Ein bisschen Werbung kann dem Hobby ja nicht schaden:

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Syslog

In einem Netzwerk mit mehreren Rechnern ist es schwierig, die einwandfreie Funktion aller Rechner im Blick zu halten. Gerade bei einem abgesetzt betriebenen System, wie einem Server wird ein Fehler oft erst durch eine Störung erkannt.

Linux bietet mit seinem Syslog Daemon ein nützliches Werkzeug  zur Systemüberwachung.  Die Verteilung von Information und Warnmeldungen in einem Linuxsystem wird durch den Syslog- oder den Rsyslog-Dienst gesteuert.  Bei mehreren Systemen in einem Netzwerk ist es möglich einen Syslog-Server zu betreiben, der von allen übrigen Rechnern die Systeminformationen mitgeteilt bekommt. Der Austausch der Nachrichten erfolgt dabei verbindungslos über UDP bei Syslog und verbindungsorientiert (TCP) mit Rsyslog.

Nachfolgend soll ein Rechner die Systeminformationen nicht nur intern aufzeichnen, sondern auch extern über das Netzwerk übermitteln.

Zum Einrichten wird  die Datei /etc/syslog.conf, Beispielsweise mit vim, geöffnet:

vim /etc/syslog.conf

In die Datei fügt man die Zeilen

*.=info;*.=notice;*.=warn;\
auth,authpriv.none;\
cron,daemon.none;\
mail,news.none @Syslog-Server-IP

ein. Anschließend startet man den Dienst mit

sudo /etc/init.d/sysklogd restart

neu.

Gleiches gilt analog für Rsyslog jedoch mit vim /etc/rsyslog.conf und sudo /etc/init.d/rsysklogd restart.


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Probleme beim Terminal mit Mac OS X Lion

Die Bedienung von Unix-Maschinen mit Hilfe der Konsole ist auch heutzutage noch üblich. Zum Beispiel für Remote Verbindungen zu einem Server.

Bei dem Terminalprogramm des neuen Mac OS X 10.7 gibt es jedoch einen kleinen Fallstrick.

Wird ein Programm mit mehrfarbiger Ausgabe via Remote Verbindung aufgerufen  (z.B htop) kann folgende Fehlermeldung erscheinen:

Error opening terminal: xterm-256color.

Das Problem liegt in den neuen Standardfarbeinstellungen der Konsole unter Lion. Hier ist xterm-256color eingestellt. Viele Unix-Maschinen verstehen diese Einstellung nicht.

Das Problem kann gelöst werden, indem vom Terminal die Einstellung von xterm-256color auf xterm (oder was der Server sonst so akzeptiert) umgestellt wird.  Dies kann mit Terminal -> Einstellung -> Einstellung -> Erweitert -> Terminal angeben durchgeführt werden.

Xterm

Dann klappt es auch wieder mit htop und sonstigen farbigen Terminal Programmen.

 

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Amplitudenmodulator in LTspice

Einer der simpelsten Empfänger ist ein Geradeausempfänger für amplitudenmodulierte (AM) Sender. Zur Simulation von Empfängern, in Programmen wie LTspice, ADS, etc., wird verständlicherweise ein definierter Sender benötigt. Dieser Sender sollte sich möglichst ideal verhalten und flexibel einstellbar sein.

Für die Erzeugung einer Amplitudenmodulation wird in der Praxis meist  ein NF-Audiosignal mit dem HF-Trägersignal mit Hilfe eines nichtlinearen Bauelementes (Diode, Transistor) gemischt. Die NF soll dabei die Amplitude des hochfrequenten Trägers steuern. Die Modellierung eines definierten AM-Senders ist jedoch über das Prinzip der Mischung in LTspice nur mit großem Aufwand möglich. Die mischende Diode/ Transistor ist in seinem Verhalten nur sehr schwer zu handhaben. Dies führt zu der Notwendigkeit, den Sender bei Frequenz- oder Leistungswechseln modifizieren zu müssen.

Bei der Mischung des NF-  mit dem HF-Signal entstehen um den HF-Träger (fHF) zwei Seitenbänder (fHF-fNF und fHF+fNF). Viel einfacher und bequemer ist es daher, sich in der Simulation die drei für die AM relevanten Frequenzen mit Hilfe von drei in Serie geschalteten Quellen zu erzeugen.

AM Modulator Schaltplan

So entsteht dann ein sehr definiertes und bekanntes AM-Signal. Hier als Beispiel eine AM mit Modulationsgrad  100% mit fHF=10,7 MHz.

AM Modulation

Beim Zoom in eine Schwingung ist das NF-Signal mit einer Frequenz von 10 kHz zu erkennen.

AM Modulator Schaltplan fein

Über die FFT-Funktion kann das AM-Signal auch im Frequenzbereich betrachtet werden. Wie erwartet ist das Trägersignal und die beiden Seitenbänder zu erkennen.

AM Modulation FFT

 

 

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