Boka “Core Memory – A Visual Survey of Vintage Computers” kom ut i 2007, men havnet merkelig nok ikke i innboksen min før i dag. 150 sider glanset papir i liggende format, innbundet i stiv perm, struttende av vovede closeups av maskiner til begjær med dekselet av. Det er utilslørt elektronikk, trioder og nixies, jern, kobber, bakelitt og emalje. Det er kvikksølvbasert RAM og loddetinn med usømmelige mengder bly. Det er skamløs retrofetisjisme, og det er vakkert. De fleste bildene følges også av noe tekst ispedd private detaljer og modellenes vitale mål.

En bør notere seg at dette er ren info-porn for gutter. De kvinnelige leserne som eventuelt måtte være på utkikk etter sofistikerte herrer ikledt sokkeholdere,  hornbriller med tape-mods og og hvite frakker med frekke pocket-protectors i lomma må nok søke videre.

Boka inneholder også (riktignok moderate) mengder med gullkorn for neste quiz-kveld. Har du eksempelvis noengang lurt på hva som egentlig presset fram utviklingen av de første integrerte kretsene ? Bønnetellernes behov for kjappere regnemaskiner ? Nope ! Vi kan takke utviklingen av Minuteman II for å ha vært med på å drive fram denne teknologien. Vurderer du å bygge deg en Atari Punk Console som neste prosjekt ? Da bør du i anstendighetens navn sende noen varme takketanker i retning nærmeste rakettsilo – de fortjener det !
Er du skråsikker på hvem som er pappa’n til internett ? Skeptisk til Skynet ? Jeg var det inntil jeg leste om den første routeren og J.C.R.Licklider, hvis visjoner om et gigantisk galaktisk (jepp, galaktisk) nettverk kickstartet ARPANET.

Tenkte jeg skulle avslutte med en liten quiz for å sjekke hvor geeky de tre leserne min er (vet dere påstår dere er flere, men jeg mistenker at noen opptrer med flere identiteter). Jeg vet innretningen på bildet under ved første øyekast ser ut som en eksplosivt drevet fluxkompresjonsgenerator, eller kanskje til nød, xenon-pumpa til en middels stor rubinlaser, men det er det ikke. Førstemann med riktig svar vinner et NOS IN-1 Nixie-rør med tilhørende aftermarket (svindyre) pinnesokler og sirlig kopiert russisk datablad.

Mange baller i lufta nå. Jeg kjenner suget etter en astromech droid er ganske kraftig, men jeg forsøker å holde bittelittegranne igjen da jeg frykter konsekvensene for dagjobben og familielivet hvis jeg først tar skrittet og bekjenner meg som droid-bygger. Tror nok jeg definerer meg som hang-around en stund til, men problemet med realistiske R2D2 porter må likevel løses på Bergum sin droid. Etter tips på bloggen, så har Bergum og jeg googlet villt etter leverandører av 3mm PMMA-fiber. Dette må prøves ut, og droid-markedet er etter delemaset på r2builders-lista å dømme, faktisk ganske stort.

Fjerde prototypversjon av Lamna-kortet er sendt til trykking hos Elektor PCB service. De er fremdeles best på pris, og de leverer kvalitetskort. Hver generasjon blir stadig litt tightere og mer funksjonell, så jeg gleder meg virkelig til å teste siste versjon. Når hardwaren blir stabil, så kan jeg konsentrere meg om kompilatoren og språket. Kompilatorsnekring på dette nivået er kjempemoro, selv om det bærer preg av å være en ganske smal DSL. Tror ikke vi skal se bort fra at det kommer en versjon 2.5 også, da det under middagen i dag gikk opp for meg at jeg var bare en chip unna før det kunne brukes som en generisk droid-controller også (!) Hvis noen aksepterer at en kun kan adresssere 192 individuelle LEDS, istedet for 198, så kan versjon 2.4 forøvrig brukes as is.

Finnene begynner å nappe på EL-3-kortet (ihvertfall en av dem…). World domination er ikke langt unna, men det forutsetter at alle enarmede banditter rundt omkring i verden blir erstattet av litt eldre finske kronespill, samt at jeg begynner å blogge på finsk.

Ellers, så ble jeg utfordret av Bjørn Borud for et par dager siden (http://blog.borud.no/2010/01/overture-for-tesla-coils-jacobs-ladders.html). De er et par stykker som sysler med tanken på å lage modulerbare tesla coiler, og de foreslo et lite joint venture. Solid state coiler er et nytt teritorium for meg, og de er rimelig komplekse beist i forhold til den mer trauste old-school coilen jeg bygget for en tid tilbake. Oppsiden med denne typen coiler er at du slipper unna den 20-200 kilo tunge høyspenttafoen du normalt bruker som powersupply. Primærkretsen og sekundærkretsen er kliss lik, men primærkretsen drives av litt heftige halvledere istedet for en høyspenttransformator. En annen fordel med en slik coil er at du kan modulere den med eksempelvis et audiosignal. Coilen vil da fungere som en plasmahøyttaler (der tenker jeg audiofilgutta med pingleheliumplasmahøyttalerne sine fikk noe å tenke på ).

Du kan skissere prinsippene for en slik solid state coil på whiteboard rimelig greit uten at noen i menigheten får akutt migreneanfall (omtrent som når arkitektene tegner piler og bokser på tavla for å forklare deg hvorfor >insert acronym< er det beste som kunne ha hendt deg når du skal realisere årets strategiske IT-satsninger), men djevelen sitter som vanlig på lur når du zoomer litt ned i detaljene. Driverelektronikken virker ved første øyekast rimelig heftig. Det er spesielt kompleksiteten i en av kretsene jeg ikke forstår nødvendigheten av – enda. Har nå gått i research/investigate/voksenopplæring/debunk-mode for å forstå litt mer.

Halve moroa i sånne prosjekter er forøvrig å jakte på “litt udda” deler med tanke på oppskalering (les “sånt som du bare finner på surplusbutikker som handler med det amerikanske forsvaret, og som aldri hadde eksistert hvis ikke Ronald Reagan hadde sett Star Wars).

Hvis en først skal bygge coil igjen, så hadde det vært ekstra artig å bygge noe som også er skikkelig pent også uten at strømmen er på. Jeg har unger som er i Vitensenter-alder, og det hadde vært litt ok om en kunne fått til noe der som det hadde vært litt skikkelig schwung i. Hvis en skal bygge flere, så er kostnaden av å bygge en ekstra marginal. Jeg er litt usikker på om de tar i mot mad-science exhibits på ad-hoc basis, men jeg har tidligere uformelt diskutert muligheten for noe slikt med Arne Asphjell (styremedlem og flipperentusiast – burde være kjent for alle som samler på noe i trondheim og omegn). Ser for meg at det burde være mulig å sette noe slikt i et digert faradaybur og ha en kontrollboks som ungene kunne styrt via fiberoptikk.

Jeg er nå på fjerde prototypversjon av Lamna-kortet – og det begynner å ligne på noe jeg forhåpentligvis snart slipper å skjemmes av. 7221-driverne vil gjøre displaylogikken mye enklere (men jeg er litt spent på støy / mulig kabellengde til display), og jeg fikk frigjort en del I/O, som heller kan brukes til å kontrollere andre ting. Jeg har også fått inn et lite LED-display på selve kortet, slik at en kan implementere test/diagnostikk-funksjoner. Det ble også plass til noen DIL-brytere, slik at en kan velge flere funksjoner. Tenkte en kunne bruke disse til å velge display/switch/output-test, eller alternativt velge mellom flere typer knipsekasser (litt avhengig av hva jeg får plass til i flashminnet)

I/O-spekken er nå som følger: 16 inputs, 28 open collectorutganger som hver teoretisk kan håndtere opp til 500mA, selv om jeg frykter full nedsmelting hvis alle utgangene aktiveres samtidig med en slik last (tenker å legge releer eller drivertransistorer på interfacekortene hvis det blir tyngere coiler som skal drives.). Vi har også 24 individuelt adresserbare 7-segment displayer eller 192 individuelt adresserbare LEDS. En kan også kjede sammen flere (som plasseres på de spillspesifikke interfacekortene) uten at vi trenger å endre Lamna-kortet.

Det eneste som bekymrer meg litt er at det snart begynner å ligne på en Arduino…

Mulig alle andre enn meg er klar over dette, men jeg våger meg på et tips lell. Hvis noen ønsker seg en litt annen avatar enn den som popper opp som standard, så er det eneste du trenger å gjøre å laste opp et bilde på http://www.gravatar.com/. Dette assosierer du med epostadressen du benytter når du poster kommentarer på TE.

I forbindelse med utforskingen av Max7221, så har jeg utviklet OCD m.h.t. på diagnostikkportene til R2D2. R2 har to porter foran og en bak. Jeg har gått til kildene for å forsøke å finne spesifikasjonen av disse. Portene ser ut som LED-matriser, men jeg mistenker at det ikke er fullt så enkelt. Blå LEDS var ikke mainstream-hardware når Episode IV ble laget. I tillegg, så veksler de mellom svart, blått og intenst lyst blått/hvitt. Intensiteten er varierende, og overgangene i animasjonen rimelig flytende.

Etter litt aspberger-aktig gjennomsyn av filmene, så har jeg konkludert med at den øverste porten er en 4 x 9-matrise, og den nederste er en 5 x 9-matrise. Porten bak er kun delvis synlig i noen korte sekvenser i 2 av filmene. Bak-porten ser ut til å kunne være en 28 x 4/5-matrise, men jeg er ikke sikker. Hvis noen sitter inne med denne infoen, så nøl ikke med å poste en korreksjon – please.

Layouten på den nederste front-porten er litt anderledes enn den øverste. Annenhver rekke er forskjøvet med en halv “pixel”.

Jeg lurer fryktelig på hva spesialeffekt-teamet brukte for å få til disse portene. Det er neppe LEDs, da tofargede blå-hvite LEDS rett og slett ikke finnes. RGB-leds ville kreve individuell pulsbreddemodulering for å danne slike myke overganger. Hva fanden har Lucas gjort ? Begynner nesten å lure på om det er ekte droid-tech som ligger bak.

Det blir nesten litt urettferdig å nevne kun “511″. Jeg må nesten i anstendighetens navn ta med “767″, “1023″ og “1279″ også. Du lurer kanskje på signifikansen av disse tallene. De symboliserer ikke noe mindre enn et gjennombrudd i mine forsøk på å snakke med en Max7221 fra en AtMega8515.

Jeg mistenker at de fleste datablader for integrerte kretser er skrevet av ingeniører for ingeniører. Det du trenger å vite står der garantert, men du får det ikke inn med teskje, og det står ikke søte små symboler eller piler som peker til de viktigste tingene. Det er en haug med forkortelser med produsentens egen terminologi, det er pakkeinformasjon, pinout og elektriske karakteristikker. Enkelte av dem kan fort bli litt tørre, og når de runder 15 sider så blir ihvertfall jeg tung i øyelokkene. Det ender gjerne med at du må lese dem flere ganger – sekvensielt.

Max7221 er en snasen 7-segment LED-driver med serieinterface. En chip kan kontrollere 8 7-segments displayer, eller 64 individuelle LEDs. Jeg tenkte å ta den i bruk på Lamna-kortet for å slippe å la mikrokontrolleren håndtere strobing av displayene. 7221 kan også daisy chaines slik at du kan hekte sammen flere og adressere dem individuelt. Dette gir deg muligheten til å adressere/kontrollere vanvittig mange display kun ved å legge beslag på 3 bits i en av portene til en mikrokontroller.

Som vanlig så startet jeg med å legge ut power, mikrokontroller og kretser på breadboard. Jeg hektet også inn den nyinnkjøpte AVRISPmkII programmereren. Den siste var ikke like lettbeint som jeg hadde forestilt meg. Den var for lettbeint. Den kan ikke levere power via ISP-headeren, så du må ha strømforsyning til kretsen du jobber med (litt pes for oss som er vant til å leeche fra ISP-headeren mens en prototyper). I tillegg, så krever den pull-up resistorer av ymse valører på MOSI, MISO, SCK og RESET-pinnene. Litt mer leamikk, men likevel så ruver den litt mindre i terrenget enn STK500′en. Den har en betraktelig mindre støvsamlersignatur enn STK500.

Det hjelper alltid med litt eksempelkode for å komme i gang og jeg søkte fram en del samples fra avrfreaks.com og ymse kilder på nett, men ingen funket spesielt bra. Det er mulig jeg har misforstått noe, men jeg fikk ikke chippen til å snakke med 8515′en via SPI-interfacet. Løsningen viste seg å “bitbange” et serieinterface over en av de andre portene på avr’en. Eksempelkoden funket sånn tålelig bra for å initialisere chippen, men å få vist noe fornuftig i displayet viste seg å være vanskelig.

Etter en stund så fant jeg ut at jeg tok vare på den koden som virket og leste heller databladet for å sette sammen noen fornuftige testpakker jeg kunne sende til displayet for å teste. Protokollen viste seg å være rimelig enkel. 7221 forventer pakker på 16 bits med følgende format: “XXXXAAAADDDDDDDD”. (“X”=Don’t care, “A”= Register/adresse, “D”=data).  En har kontrollregistere for test, lysstyrke, encoding etc, samt dataregistre for displayene.

511 (base 10) == 00000001 11111111 (base2) som dekodes til at register 1 gis verdien 255. Hvis 7221 er konfigurert til ikke å forvente BCD-encodete data vil dette tenne samtlige segmenter i display 0.

1279 (base 10) == 00000100 11111111 (base 2) => tenning av alle segmenter i display 3.

Det virker kanskje ikke spesielt hard core, men det er som kjent moro å få ting til å funke når en er amatør. 7221 koster nesten mer enn selve mikrokontrollerne, men de bidrar til å redusere antall komponenter, kompleksitet og risiko for tullefeil på grunn av fingertrøbbel betraktelig.

Med litt medvind og et par rolige kveldstimer, så skal en ikke se bort i fra at en kan hjelpe en lokal R2D2-bygger med diagnostikkportene på droiden sin heller. Max7221 er perfekt for formålet, og det er for fristende til ikke å produktifisere. Jeg antar at verdensmarkedet for fake R2D2 diagnistikkporter sannsynligvis er litt mindre enn EL-3-markedet. Det føyer seg derfor pent inn i produktporteføljen vår under sloganet “Overengineered solutions for non-existing problems”.

Vi har ommøblert i kjellerstua. 3-setern fra IKEA er kastet ut og to litt mindre lenestoler har blitt installert foran lerretet. Vi hadde tidligere montert en Clark Synthesis TST239 på en en tomme tykke treplate i bunnen av denne. Med en Zachry 250 watts bassforsterker, så ristet hele 3-setern rimelig heftig når granatene haglet i hjemmekinoen.

Har nå vært romperisterlaus i en periode, men heldigvis så ankom TST239 #2 i posten i dag. Har nå montert en transducer i hver stol, men måtte seriekoble dem i frykt for å blåse bassforsterkern.

Bootet Need For Speed – Shift, justerte delefrekvensen på bassforsterkern helt opp (ca 200 Hz), ga gass – og livet var igjen godt.

Jeg er nesten helt sikker på at disse kommer til å riste enda en nyrestein ut av meg, men det er vel verdt det.

Den første pulscoilen fungerer forsåvidt, men den ble litt diger, og den var litt krøkkete å konstruere. Jeg tenkte derfor det var på sin plass med et lite fysisk refactoring-forsøk for å lage den enklest mulige pulscoil. Vi starter også denne gang med en ferritstav som er sånn passe lang og 0,5 – 1 cm’ish i diameter. Rundt denne vikler vi 20 runder med 1mm lakkisolert kobbertråd. La endene stikke ut på samme side av coilen. Deretter alternerende lag med tykk papp (jeg brukte ullpapp/parkettunderlag) og 0,1-0,2mm lakkisolert kobbertråd med ca 200 viklinger pr lag. Du ender da opp med en trafo som øker innspenninga med en faktor på 1:100.

Når du er ferdig med viklingen, så smelter du parafinvoks i en bolle over et vannbad med kokende vann og lar coilen godgjøre seg der til det ikke lenger pipler ut luftbobler. Hvis du velger litt grovt papir, så vil kapillæreffekten hjelpe deg med å fortrenge luft med voks. Du ender sannsynligvis opp med noe som er utrolig grisete og som ligner på et mislykket gothaktig kubbelys fra en dårlig B-film, men det isolerer rimelig bra og det har den fortreffelige egenskapen at det er selvhelbredende til en viss grad ved overslag inne i coilen. I verste tilfelle så kan du bare legge hele greia i varm parafinvoks igjen så er den god som ny etterpå.

Jeg har lært tre ting i dag.

1) Parafinvoks isolerer bedre enn baderomssilikon mot elektriske overslag.

2) Pulskondensatoren som står i serie med primærspolen kan ikke bli for diger. Du oppnår dramatisk fetere knatring og lengere utladninger med et par ekstra kondiser i parallell (Jeg brukte 3 stk 1500V/0,047uF i siste forsøk)

3) Skal du ha lengere gnister enn 3-4 cm så bør en vurdere vakumstøping i epoxy (Spørs om jeg må en tur innom Biltema for å handle lamineringsepoxy. Litt spennende å se hvor smått en klarer å få laget dette).

P.g.a. lovgivningen, så tror jeg ikke jeg skal forfølge dette så fryktelig mye lenger, men en kunne jo alltids dra med seg teknologien inn i andre og mer sosialt aksepterte produktkonsepter. Det er nesten litt for enkelt til ikke å kunne anvendes. Jeg kjenner allerede nå ideene strømmer på, og wannabe-produktdesigneren i meg klør i fingrene etter å bestille leire, silikon og støpeplast for å finne det perfekte uttrykk for den ideelle brunsneglezapper for det lokale hageselskapet.

Elektrosjokkvåpen er vel strengt tatt inte 100% lovlige her på berget, men det burde ikke være noe i veien for – selvfølgeligvis av ren nysgjerrighet - å konstruere en batteridrevet inverter påkoblet en cockroft walton spenningsmultiplikator som lader et par pulskondensatorer, som når de er fulladet kortslutter over et bittelite gnistgap, som pumper en relativt phat strømpuls gjennom primærspolen til en pulstransformator, og som til slutt resulterer i ionisering av lufta mellom den åpne delen av sekundærspolen til denne ? Me thinks not.

(For å være på den sikre siden, så tror jeg kanskje jeg dropper å putte denne kretsen inn i noen form for innkapsling, slik at den blir mulig å putte i lomma. Hvis det likevel blir for fristende så får jeg vinkle det som et kunstprosjekt ved å beefe den opp til en usannsynlig diger Doom-inspirert BFT)

Akkurat dette prosjektet grenser riktignok til det pubertale, men det er fryktelig morro å finne ut av hvordan ting virker. For å gjøre kretsen litt enklere å forstå, så har jeg laget et lite blokkdiagram ved å lime sammen bilder jeg fant på internett.

De av dere som måtte tvile på “hjemmesnekrede” kretser for slike bruksområder, kan betrygge dere med at dette er en kombinasjon av Robert Iannini sin opprinnelige “paralyzing device” fra 1983 (mannen bak Taser), og den noe mer effektive, men kanskje ikke like sexy gnistbryteren som benyttes i kommersielle stun guns for å switche kraftige strømpulser. Iannini brukte en SCR i sitt design, og det kan argumenteres med at en slik gir deg bedre kontroll og mer stabil “drift”, men du skal slite litt med å finne slike som takler høye nok spenninger hvis du ønsker litt seriøs knatring på business-siden av en stun gun. Med et gnistgap, så kan en risikere at korrodering og nedsoting resulterer i at kretsen av og til ikke trigges, men du har ingen spennings-, eller strømbegrensinger.

En annen ulempe med et gnistgap er at du vanskeligere kan styre pulsrepetisjonsraten. Skal du jamme nervesystemet til noen på nabokontoret på samme måten som med en Taser så lurer jeg på om du optimalt burde sikte deg inn på en repetisjonsrate på ca 19Hz og da må du nesten inn med noen halvledere som du kan kontrollere timingen på. En annen nedside mht et gnistgap, er at det er ingenting som hindrer deg i å pumpe så mye energi inn i pulstrafoen din at du ender opp med noe som ikke lenger er “less than lethal”.

Jeg ble i kveld ferdig med puls-trafoen. Ferritstavene fra Moldova i senter (håper inderlig de ikke er radioaktive. Aner ikke hva de har vært brukt til tidligere), noenogførti runder med 0,5mm kobbertråd som primærspole. Deretter 10 lag a 200 viklinger av 0,1mm kobbertråd. Gitt 1000V inn, så burde en kunne forvente 50000V ut’ish. Baderomssilikon, printerpapir og gaffa-tape i mellom lagene i denne versjonen. Jeg tenkte først å støpe inn coilen i lamineringsepoxy i vakum, men jeg ble litt utålmodig og ville sjekke om kretsen funket.

Primærspole

Sekundærspole

gnistgap (kun to kryssede ledninger på kortet, som har en avstand som regulerer spenninga for ønsket triggerpunkt av pulstrafoen)

Til slutt en liten video av den første spede gnist fra den batteridrevne prototypen:

CSS og jeg er ikke venner. Jeg mistenker at årsaken er total kommunikasjonssvikt. Vi snakker rett og slett ikke samme språk. CSS forstår ikke meg, og jeg forstår ikke CSS.

Jeg fikk en del tilbakemeldinger etter sjøsettingen av TE20 m.h.t. søkeknapper på vandring og en lite deterministisk sidebar. Jeg tror og håper det skal være utbedret nå. (Har kun testet i IE og Firefox så langt)