Welkom terug bij Elektor Lab Notes! Elke paar weken posten onze technici en ijverige redacteuren bij Elektor enkele lab-notes en updates over nieuwe dhz-elektronicaprojecten, nieuws uit de techindustrie en handige technische tips. In deze aflevering van Lab Notes geven we updates over het accucontrolesysteem-project, een ander project met autosensoren en OBD2, enkele aantekeningen en metingen van de boottijd van Arduino, en meer. Deel je ideeën in het discussiegedeelte onderaan de pagina. Post je eigen lab-notes en laat ons weten waar je mee bezig ben op je elektronicawerkbank!

Saad Imtiaz (senior engineer, Elektor)

Lab Notes: accucontrolesysteem en autosensor-dashboard
Accucontrolesysteem voor lood-zuur UPS-accu's
Het accucontrolesysteem-project voor de lood-zuur accu's die verbonden zijn met mijn UPS is bijna voltooid, en de laatste details zullen gepresenteerd worden in een volgende editie van Elektor Magazine. Kort gezegd bewaakt het systeem kritische waarden zoals stroom en spanning, met real-time gegevens over de werking. Maar een belangrijke functie die nog in ontwikkeling is, is het berekenen van de State of Health (SOH) van de accu's. Deze functie is cruciaal voor elk back-up powersysteem, omdat het helpt om de overgebleven nuttige capaciteit van de accu's te voorspellen en zorgt voor een optimale werking.
Het toevoegen van de SOH-functie houdt in dat laad-/ontlaadcycli en temperatuurtrends in de loop van de tijd worden geanalyseerd om een compleet beeld te krijgen van de conditie van de accu. Deze inzichten zijn van onschatbare waarde voor preventief onderhoud, waardoor de levenscyclus van de accu's beter kan worden beheerd en plotselinge stroomonderbrekingen kunnen worden voorkomen. Door deze mogelijkheden te integreren, zorgt het systeem ervoor dat je accu's betrouwbaar en efficiënt blijven gedurende hun hele operationele levensduur.

Autosensor-dashboardproject
Op een ander front heb ik gewerkt aan een aangepast dashboard voor autosensoren. Het oorspronkelijke idee was om mijn Land Cruiser uit 2001 uit te rusten met een modern display voor realtime voertuigdiagnose, maar ik stuitte op een technische hindernis. Ondanks uitgebreid testen en onderzoek kon ik geen sensorgegevens uit het voertuig halen vanwege problemen met de compatibiliteit van het  protocol. De meeste auto's uit de vroege jaren 2000 maken gebruik van fabrikantspecifieke protocollen die zich niet strikt houden aan de OBD2-standaarden en ik was niet in staat om het juiste protocol te identificeren of te decoderen om zinvolle gegevens uit de Land Cruiser te halen.
Het project is echter nog steeds springlevend, alleen met een nieuw testobject, mijn Honda Civic uit 2007. Deze auto ondersteunt OBD2-communicatie via protocollen zoals CAN-BUS, waardoor ik een overvloed aan sensorgegevens kan ophalen. Parameters zoals brandstofstroom, kilometerstand, koelvloeistoftemperatuur en luchtstroomsnelheid zijn niet alleen interessant maar ook erg praktisch voor analyse. Door bijvoorbeeld het brandstofverbruik tijdens een rit bij te houden, kan ik de gemiddelde brandstofefficiëntie berekenen en beoordelen hoe mijn rijgewoonten de actieradius beïnvloeden. Spoiler alert, mijn gegevens suggereren dat ik wat rustiger aan moet doen met het gaspedaal — tenzij ik een nieuw ronderecord probeer neer te zetten naar de supermarkt!
Het dashboard is voorzien van een modern lcd-scherm om deze gegevens op een intuïtieve en stijlvolle manier te presenteren, waardoor het een leuke en nuttige toevoeging is voor zowel autoliefhebbers als milieubewuste bestuurders.

Inschrijven
Schrijf u in voor tag alert e-mails over Elektor Lab Notes!


Jean-François Simon (engineer, Elektor)

Fans van spectrumanalyzers zullen nog even moeten wachten — mijn pogingen om de R3132 te repareren zijn nog in volle gang. Ondertussen ben ik voor een ander project een machine aan het modificeren door een microcontroller-module in te bouwen tussen een drukknop en de actuator die hij aanstuurt. Hierdoor kan ik korte en lange knopdrukken gebruiken. Om de bedrading te vereenvoudigen en modificaties aan de originele kabelboom te minimaliseren, wordt de Arduino-module rechtstreeks gevoed vanaf de draad die van de drukknop komt. Om te reageren op het kort indrukken van de knop moet de Arduino snel kunnen booten. Hieronder zie je mijn opstelling om de opstarttijd te meten van een Pro Mini kloon op een breadboard. De code stuurt een puls van 100 ms naar pin 9 en ik gebruik een scoop om de opstarttijd te meten. In geel zie je de 5V voeding en in blauw de puls op de uitgangspin:




De resultaten zijn binnen: er zit een vertraging van 1,45 seconden tussen het inschakelen en het begin van de uitvoerpuls. Ik vertrouw erop dat dit beter kan. De volgende stap is om de microcontroller te programmeren zonder de bootloader te gebruiken. Dit vereist het selecteren van Sketch > Export Compiled Binary in de Arduino IDE en het gebruik van een externe programmer. Ik gebruik een AVRISPmkII; de IDE-versie waarmee ik werk zou die moeten ondersteunen, maar in de praktijk liep ik tegen een fout aan (waarschijnlijk een driverprobleem). Ik heb in het verleden uren geworsteld met AVRDUDE... Een betere oplossing zou Microchip Studio zijn, maar ik kon het niet laten om AVRDUDESS te testen, die onlangs is geüpdatet (september 2024, versie 2.18):



Verrassend genoeg werkte het bij de eerste poging, en mijn AVRISPmkII werd zonder problemen herkend. Ik selecteerde het HEX-bestand zonder de bootloader, en voilà! Hier is de nieuwe meting van de opstarttijd:



De Arduino start nu op in ongeveer 70 ms. Niet slecht! Dat is veel vlotter. Maar wacht — bij 16 MHz zijn dit nog steeds meer dan 1 miljard instructies! Wat is er aan de hand? Tijd om dieper te graven in de datasheet. Tabel 8.4 op pagina 27 geeft het antwoord. Er is een vertraging van 65 ms om een stabiele voeding te garanderen en de kwartsoscillator genoeg tijd te geven om te starten en te stabiliseren. De standaardzekeringen op de Pro Mini (0xFF, 0xDA, 0xFD) bevestigen dit. Met de Fuse Calculator kunnen we zien dat we ons in een situatie bevinden die overeenkomt met de laatste regel van de tabel, met de CKSEL0, SUT0 en SUT1 bits op 1 gezet. Microchip heeft deze optie niet voor niets geïmplementeerd. Als je ervoor kiest de vertraging te verwijderen, volg dan zorgvuldig de documentatie, en test grondig om er zeker van te zijn dat je microcontroller zich gedraagt zoals verwacht. Voor het snelste opstarten kan CKSEL0 op 1 worden gezet, SUT0 op 1, en SUT1 op 0. Dat doe je in AVRDUDESS door de zekeringen in te stellen op 0xDF, 0xDB, 0xFD. Hier is het resultaat met de bijgewerkte configuratie:



Nu hebben we een (bijna) bliksemsnelle Arduino-boot: 2.9 ms! Volgens de 6e regel van tabel 8.4 omvat de opstartvertraging nog steeds 16.000 oscillatorcycli, of 1 ms. Dit doet vermoeden dat de ingebouwde kwartsoscillator zelf ongeveer 1,9 ms nodig had om te starten, in overeenstemming met Murata's indicatie van 'ongeveer 2 ms'. Veel plezier met je Arduino's met turbo!


Brian Tristam Williams (redacteur, Elektor)

Ik ben het nieuwe jaar begonnen met een aantal nieuwe speeltjes om uit te proberen. Ik ben druk bezig ze te categoriseren en een lijst te maken van welke ik als eerste wil reviewen en/of video's mee wil maken.



Er is behoorlijk veel keus — laat me in de commentaren weten wat je als eerste zou willen zien!
 
Een van mijn doelen in 2025 is om het aantal video's dat ik plaats te verhogen, maar dat betekent de workflow stroomlijnen en bijscholing voor de videobewerkingsapps. De grote keuze is nu om meer te leren over Adobe Premiere Pro, of over te stappen op DaVinci Resolve (zoals aanbevolen door Jens), aangezien Adobe de laatste tijd onder vuur ligt wat betreft de privacy.
 
Adobe Premiere Pro interface
Adobe Premiere Pro 2025 zoals gebruikt voor een recente video op Elektor TV.
DaVinci Resolve
DaVinci Resolve ziet er goed uit en heeft gratis opties. Bron: Blackmagic Design
Doen onze lezers aan videobewerking? Heb je een voorkeur? Help me beslissen.

Verken meer Lab Notes en elektronica

Wil je meer weten over Arduino, testen en meten, microcontrollerprojecten of elektronica in het algemeen? Bekijk dan onze educatieve video's en put uit de kennis van experts via ons Elektor YouTube- kanaal en ons Elektor Industry YouTube-kanaal. Abonneer je op de Elektor-nieuwsbrief en ontvang een constante stroom aan technische kennis en interessante ideeën.

Inschrijven
Schrijf u in voor tag alert e-mails over Elektor Lab Notes!