Resenha do Shimano Nexus5 e Roller Brake, primeira parte.

        Este blog era para ser também sobre ciclismo mas até agora não postei nada sobre o assunto. Bem... antes tarde do que nunca.
        O Shimano Nexus5 é um cubo para rodas traseiras muito especial, ele tem internamente um conjunto de engrenagens planetárias que disponibilizam 5 relações de marcha que pode ser trocadas mesmo com a bicicleta parada, perfeito para uso urbano.
        Esta tecnologia parece nova e revolucionária mas este cubos existem desde o início do século passado. A diferença é que agora tem-se mais marchas e a durabilidade é maior.

Cubo de 3 marchar da Sturmey Archer de 1910!

Dois modelos atuais de cubo de 3 marchas da Shimano: O da esquerda possui freio contra pedal (que já usei e é muito robusto e durável) e o da direita, com freio Roller-Brake.

Cubo Shimano de 5 marchas (Nexus5) com seus acessórios.

Top da Shimano: Shimano Alfine.

O alemão indestrutível da Rohloff, o mais Top de linha e único que substituí um câmbio convencional numa montain bike. Note o enorme braço anti-torque.

        Pelo fato de todo o mecanismo estar dentro do cubo, não está sujeito a detritos, água da chuva e lama, tornando-o muito mais resistente. A relação de marcha é menor que um câmbio convencional, porém as marchas podem ser trocadas mesmo coma a bicicleta parada.

Para o NEXUS5 tem-se:
Marcha:  Relação:
  1      1:0,750
  2      1:1,001
  3      1:1,159
  4      1:1,335
  5      1:1,545

Para o NEXUS3:
Marcha:  Relação:
  1      11:15
  2      1:1
  3      15:11

Instalação:

        Instalei o NEXUS5 na minha Dahon. Ela veio com uma catraca de 7 marchas, 14 a 28 dentes, e com uma coroa de 52 dentes que mantive. A largura do eixo do NEXUS5 é a mesma, entrando no quadro sem folgas ou apertos. O cubo original tem 28 furos, típico dessas bicicletas dobráveis, assim tive que comprar um aro novo com 36 furos compatível com o NEXUS5.

        Por usar o eixo central como engrenagem e dependendo da marcha selecionada haverá um grande torque sobre o mesmo, sendo necessário o uso de arruelas específicas que impedem a torção (arruelas anti-rotação).

Arruelas anti-rotação para NEXUS5, NEXUS8 e ALFINE. São usadas em pares e as cores denotam o angulo da gancheira do quadro: Verde e azul para gancheira vertical (da qual usei), merrom e amarelo para horizontal e cinza e preto para 20° a 38°.

Arruela anti-rotação exclusiva do NEXUS3. Por ter um relação pequena só é necessário uma e tem a vantagem de poder ser usada em qualquer ângulo da gancheira.

Shimano NEXUS5 montado no aro visto do lado oposto ao pinhão. Este cubo já rodou mais de 4500km! E continua funcionando bem.

Tampa protetora removida. Note que a vedação é muito eficiente, não permitindo entrar contaminantes na graxa do rolamento mesmo depois de 4500km rodados. A lubrificação também se manteve.

Tampa protetora retirada.

Lado do pinhão com o cabo e roldana de troca de marcha removidos. Note o desgaste dos dentes do pinhão.

Pinhão e proteções removidos. Note, neste lado, que a proteção também é muito eficiente.

Freio Shimano RollerBrake com cabo já montado.

Lado interno. Note os roletes que dão nome ao freio e os dentes para encaixe no cubo.

No próximo post mostrarei como fica a instalação do roller brake no cubo NEXUS5 e todo o conjunto no quadro da bicicleta.

Alicate SOIC8 para Gravador de memórias Flash CH341A.

Rápido post sobre este alicate SOIC8 para complementar o uso do gravador de memórias Flash CH341A:

Vista lateral já com a fiação soldada.

Detalhe dos contatos.

Este alicate pode ser usado em um IC avulso como na foto (uma flash SPI MX25L6405D da MXIC) ou soldado em uma placa, uma ferramenta muito útil.

Adaptei a placa que veio com a fiação para o alicate SOIC8.

Vista do lado inferior.

Ligado ao gravador CH341A para ler o firmware de uma placa controladora de DVD (Flash SPI EN25T80 da EON).

Teste do display Sharp LS013B4DN04 (Memory LCD)

        O LCD LS013B4DN04 da Sharp usa uma nova tecnologia que consome muito menos energia que um LCD comum, um meio termo entre o e-Paper (cholesteric liquid crystal) e o cristal líquido comumente usado, tendo as vantagens de ambos: baixíssimo consumo de energia e velocidade de atualização. Ao contrário dos módulos LCD cujo chip do controlador/driver é montado no próprio vidro do LCD (Chip on Glass - CoG) ou no flat (Chip on Flat - CoF), no LS013B4DN04 todo o circuito já é construído no próprio vidro sendo que cada pixel é uma célula de memória (daí o nome Memory LCD).

Display visto de perto. Note as trilhas do circuito de controle do LCD no vidro. 

  

Acionamento:

        O LCD LS013B4DN04 possui 96x96 pixels, que podem estar somente no estado normal (cinza claro, bit=1) ou reflexivo (escuro espelhado, bit=0). Não há controle de contraste. Os pixels só podem ser mudados através da escrita de uma linha inteira de 96 pixels, ou seja, para se alterar um pixel em uma linha deve se ter uma cópia em um buffer, alterar o bit (pixel) desejado e então enviar toda linha novamente. Não há como ler os bits (pixels) do display de volta.

Esta abordagem de controle exige que toda operação da imagem a ser mostrada no display deva ser feita fora dele, em um buffer de memória (RAM por exemplo). Com 96x96 pixels, tem-se 96 x 96 = 9216 bits ou 1152 bytes. O LS013B4DN04 que adquiri vem montado numa placa (BoosterPack 430BOOST-SHARP96) pronto para ser usado com o LaunchPad MSP-EXP430FR2311.

Sharp LS013B4DN04 na placa 430BOOST-SHARP96. Note que nesta placa ainda há uma interface capacitiva.

Placa vista pelo lado inferior. O conversor step-up só é usado para LCDs que operam em 5V, não sendo o caso do LS013B4DN04.

Tabela de Memory LCDs da Sharp.

        O MSP430FR2311 só tem 1024 bytes de RAM, mas o display requer 1152, assim usei o artifício de duplicar as linhas enviadas, sendo necessário apenas a metade, ou seja, um buffer de 576 bytes. Os caracteres ficam um pouco mais quadriculados com esta solução, que também economiza memória FRAM para a tabela de bitmaps dos caracteres. O firmware de demostração da Texas Instruments, contudo, usa a memória FRAM como buffer.
        Como explicado anteriormente, somente pode ser enviado para o LCD linhas inteiras (96 pixels em 12 bytes). Pode-se enviar linhas inteiras individualmente e fora de ordem, ou como prefiro fazer, enviar todas de uma vez e em sequência.
        O LS013B4DN04 usa uma interface SPI com clock de até 1Mhz, LSB enviado primeiro e dados amostrados na subida do clock. O sinal SCS é ativo no nível alto. O envio da linhas segue a sequência de passos:

1º SCS muda para nível alto com uma pequena pausa em seguida (SCS setup time = 6us);

2º - O byte de comando, com os bits M0, M1 e M3 seguidos de cinco "0";
Onde:
M0 é o MODE bit, igual a 1 para entrar no Dynamic Mode, permitindo a atualização dos pixels;
M1 é o VCOM bit, este bit deve ter seu estado alternado e enviado para o LCD entre 1 a 30 vezes por segundo para alternar a polarização do LCD, característica desta tecnologia de LCD. Ou pode ser feito externamente através do terminal EXTCOMIN do LCD (selecionado pelo terminal EXTMODE). Se este operação não for feita por muito tempo, o display será danificado!
M2 é o CLEAR ALL bit, mantido em 0.

3º -  O endereço da linha a ser escrita que deve estar entre 1 e 96, não em 0 e 95;

4º - 12 bytes de dados dos pixels da linha (12 x 8 = 96 pixels);

5º - 1 byte nulo;

6º - Se for a última linha a ser escrita, mais 1 byte nulo. Caso contrário, voltar na 3º etapa para enviar mais linhas;

7º Depois do último byte a ser enviado, uma pequena pausa (SCS hold time = 2us), e então o SCS muda para nível baixo, finalizando o envio.



Display em ação.

MP3 player/Rádio FM/Bluetooth.

       No último lote de tranqueiras da Aliexpress que encomendei, por ser barato, pedi este MP3 player/Rádio FM/Bluetooth. Ele já é feito para facilmente ser montado em painel. Vem com um controle remoto mas sem bateria (pelo preço não dá para exigir muito). Tem um display LED vermelho. Quando se troca a função, uma voz fala a mesma em inglês! Tudo isso é feito com somente um IC! Um tal de AC17100A, não consegui nenhuma informação sobre ele.

Vista frontal.

Vista superior da placa com os conectores Power (vermelho), Line In e Line Out.

Vista inferior da placa. Apenas um IC que tudo faz!

Controle remoto com a bateria botão (não inclusa).

Para um teste rápido, fiz uma pequena placa para conectar os alto-falantes, os amplificadores de áudio classe D (Chaveados)  e a alimentação.



Placa que liga alimentação do player e a saída LineOut aos amplificadores de áudio.

Alto-falantes.

Alto-falantes com suas placas amplificadoras (1 amplificador mono classe D com o IC TPA2005 para cada alto-falante).

Operação:
Testei primeiramente com o bluetooth e foi bem simples de ajustar e parear com o smartphone. Depois testei com um pendrive e cartão SD, foi só inserí-los e as músicas começaram a tocar automaticamente. O rádio FM também é bem simples de operar e há opção de autoscan das estações.

Ao ligar sem pendrive ou cartão SD o player vai para o modo bluetooth. Nesta foto, no display só aparece alguns segmentos por causa da multiplexação e velocidade de captura da foto.

Tocando músicas do pendrive.

Adaptador do MSP430FR2632 para DIP.

        Dando continuidade ao estudo dos microcomtroladores MSP430, comecei a usar mais um membro da família FR: MSP430FR2632. Da mesma forma que o 'FR2311, fiz um adaptador para DIP com a uma pinagem adaptada do 'G2553 para aproveitar as placas já feitas.
        Neste adaptador, contudo, incorporei o cristal de quartzo de 32,768kHz e dois capacitores de 22pF (os da família G os tem internamente mas os FR não). O cristal no adaptador foi incorporado pois o oscilador dos FR, para consumir pouquíssima energia, opera com uma tensão muito baixa obrigando a se ter um cuidado muito maior no layout no circuito do oscilador. Nos adaptadores DIP do 'FR2111 e 'FR2311 a oscilação do cristal ficou com alguma instabilidade por conta do longo caminho dos terminais do IC até o cristal.

MSP430FR2632 sendo preparado com fios esmaltados retirados de um motor de DVD player. Tente soldar fios de cabelo no traseiro de uma pulga!

MSP430FR2632 visto de cima.

Adaptador montado. Note o capacitor extra de 1uF para o terminal VREG e os dois capacitores de 22pF do cristal.

Adaptador visto de baixo. Note o cristal, que foi retirado de um telefone celular.

Esquema do adaptador. Note que não foram usados os terminais da interface capacitiva.

Sinal do oscilador no pino P2.0/Xout. Note como o sinal é reduzido, um pouco mais de 200mVp-p. A impedância da ponteira do osciloscópio altera a frequência e adiciona mais ruído. 

ACLK derivado diretamente do oscilador.

Teste da placa conversora VGA/HDMI/TV para LVDS LA.MV56U baseada no IC TSUMV56R.

No post do monitor da AOC, mostrei uma placa conversora VGA/HDMI/TV para LVDS (uma variação da L.AMV29 baseada no IC TSUMV29) cuja seleção dos parâmetros da tela LCD eram definidos por jumpers na mesma. Agora chegou esta, muito parecida com a anterior mas com a seleção de tela via gravação de firmware e baseada no IC TSUMV56, que também toca mídia, ao contrário do TSUMV29.
Estava receoso quanto ao ajuste dos parâmetros da tela por regravação por firmware, assim no pedido já escolhi um específico para minha tela, uma HannStar HSD100IFW1 com resolução de 1024x600. Também pedi uma placa com os botões de controle (7 botões) e uma placa com o LED bicolor e sensor do infravermelho.
A ligação é exatamente a mesma da outra, assim não tive dificuldades em ligar a tela da HannStar.

Firmware:
Tive bastante dificuldade de achar os firmwares para esta placa, mas agora tenho não só para o IC TSUMV56 mas para os ICs TSUMV29 e TSUMV59. Há também variações destes firmwares para o tipo de receptor de TV, que pode ser o R840 ou outro modelo do mesmo fabricante. A minha usa o modelo de TV analógico somente.
O processo de gravação do firmware é muito simples: basta ligar a placa LA.MV56U com um pendrive com o arquivo .bin (somente ele). O processo é automático, onde o LED bicolor irá alternar as cores rapidamente até que o processo termine. No próximo post, mostrarei a regravação do firmware para outra tela LCD.

Placa LA.MV56U.

Vista inferior da placa LA.MV56U.

Controle remoto. Mais sofisticado que o outro e em inglês!

Placa com os botões de operação e placa com LED e sensor infravermelho.

Tela HannStar com o cabo LVDS adaptado.

Detalhe do cabo LVDS conectado.

Operação e uso:

Menu de seleção de entrada.

Menu de ajustes do receptor de TV, onde se inicia o autoscan dos canais. Note que o receptor é analógico somente, há modelos com recepção digital.

Menu de ajustes da tela como brilho, contraste, etc.

Menu de ajustes do som.

Menu de ajuste do timer e da hora. Observar que a hora é perdida quando se desliga a alimentação.

Menu de ajustes de linguagem e algumas outras opções. Acesse esse menu primeiro pois a opção de idioma de fábrica é em chinês!

Ao pressionar em sequência "MENU", "1", "1", "4" e "7", é mostrado um menu com opções avançadas. Neste é possível resetar todos o ajustes, ajustar temporizações das interfaces, versão do firmware, etc.

Destaco este menu avançado, onde se tem parâmetros de ajuste da interface LVDS.

Interface LVDS ajustada incorretamente.

Tocando mídias:
O IC TSUMV56 pode tocar arquivos de áudio (só testei MP3) e arquivos de vídeo (avi, divx, mkv, etc). Alguns vídeos ficam sem som.

Menu do midia player.

Acessando o pendrive conectado na USB.

Pastas no pendrive. Interface simples e intuitiva.

Visualizando fotos. O firmware fica as passando uma a uma automaticamente como aqueles porta-retratos digitais.

Foto na orientação de retrato.

Tocando um MP3.

Tocando um filme.