In questa sezione voglio raccontare la mia avventura ed il mio coinvolgimento nella costruzione del CCD UAI.

Avverto i visitatori che il sito ufficiale lo trovate qui, mentre in queste pagine sono raccolte semplicemente le mie impressioni e alcuni suggerimenti che potrebbero essere utili ad eventuali altri appassionati che volessero cimentarsi nell'impresa.

SOMMARIO

INTRODUZIONE
COMPONENTI
SOFTWARE
CIRCUITO STAMPATO
MONTAGGIO COMPONENTI
L'ALIMENTATORE
TEST DELL'ELETTRONICA
MECCANICA
RINGRAZIAMENTI

INTRODUZIONE

Alla domanda: perché cimentarsi in una tale impresa quando il mercato offre molte occasioni, spesso economiche, funzionanti da subito e con risultati certi (si spera)?

Rispondo in maniera rapida: seguire e realizzare il progetto UAI-CCD è un'impresa intellettualmente stimolante, gratificante e semplicemente bella!

CONSIGLIO N° 1
Per quanto possibile cercate di realizzare tutto "in casa". Probabilmente per ottenere certi risultati sarà necessario provare più di una volta, sperimentare e studiare anche un po', ma questo è l'unico modo per imparare veramente tanto. Ogni sforzo verrà ricompensato al momento giusto!

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COMPONENTI

I primi problemi da affrontare sono quelli relativi al reperimento di tutti i componenti elettronici e meccanici. Per quanto riguarda i componenti passivi (resistenze, trimmer, condensatori), il quarzo, gli zoccoli per gli integrati, i contenitori per il CCD, le spine e le prese, non credo ci siano problemi. Si trova tutto presso un normale negozio di componentistica, oppure presso gli innumerevoli negozi sul web (fate la ricerca "componenti elettronici" e non ne potrete più!).

Su eBay ho acquistato le ventoline di raffreddamento, i vari dissipatori in alluminio e la cella peltier a buon mercato (circa 5 euro).

Sempre su eBay ho acquistato un filtro UV da 37 mm che ho potuto utilizzare senza rimuoverlo dal barilotto in alluminio e senza doverlo tagliare. Una gran comodità.

Qualche difficoltà la si può incontrare tra i semiconduttori. Di seguito l'elenco dei componenti "difficili":

• Il convertitore ADS8505 IDWG4 si può ordinare direttamente in America attraverso il sito della Texas http://www.ti.com/. Tra le altre cose si possono ordinare due pezzi come free samples a costo zero (almeno al momento in cui scrivo questo articolo). Anche la spedizione è gtratuita. A me sono arrivati dopo una decina di giorni!
• Il modulo USB della FTDI. Lo ho ordinato direttamente dal sito http://www.ftdichip.com/ ed è arrivato nel giro di una settimana.
• I MAX333A CPP e il MAX232 CPE+ li ho ordinati come free samples dal sito della Maxim http://www.maxim-ic.com/. Sono arrivati dopo due settimane.
• il PIC16F877A -I/P lo ho acquistato su eBay a pochi euro. Cinque PIC 10 euro più spedizione.
• Tutto il resto da un rivenditore specializzato sul web.

CONSIGLIO N° 2
Prima di iniziare la realizzazione del progetto è psicologicamente positivo avere tutto il necessario (componenti, contenitori, parti meccaniche, ecc.) a disposizione. Abbiate pazienza, si trova tutto!

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SOFTWARE

Nulla di particolare da dire. Il software di acquisizione e di prova sviluppato da Marco Paolilli funziona bene.

CONSIGLIO N° 3
Se avete un CCD supportato, dovreste provare il software Open Source Audela, è veramente ben fatto e attraverso gli script in Tcl/Tk permette una personalizzazione completa e un elevatissimo grado di automazione delle operazioni, sia in fase di ripresa, sia in fase di sviluppo.

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Forse è la parte più delicata di tutto il progetto. Un buon circuito stampato sta alla base della ruiscita e del funzionamento del CCD.

Ho costruito un semplice bromografo utilizzando un vecchio scanner rotto, all'interno del quale ho montato due lampade UV.

CONSIGLIO N° 4
Non esponete troppo il circuito ai raggi UV. Varie prove dimostrano che ad una distanza di qualche centimetro (4 o 5) sono sufficienti circa quattro minuti per ottenere un buon circuito in fase di sviluppo. Un'esposizione prolungata della basetta, indebolisce troppo il photoresist ed il successivo sviluppo tende a cancellare anche la parti non esposte.

CONSIGLIO N° 5
Se vi dilettate a realizzare molti circuiti stampati, potete risparmiare sullo sviluppo utilizzando la soda caustica che si acquista in scaglie presso i rivenditori di materiale per le pulizie. Fate qualche prova perché ne occorre veramente poca, è molto aggressiva e ripulisce in un attimo la basetta da tutto il photoresist!!!!

CONSIGLIO N° 6
Tenete in caldo (bagno maria) il contenitore del cloruro ferrico durante l'incisione del rame, in questo modo farete molto prima ed il risultato sarà ottimale.

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MONTAGGIO DEI COMPONENTI

Il circuito stampato è, in alcune parti, molto delicato. Le piste sono spesso molto sottili e le piazzole piccoline. Il montaggio e la saldatura dei componenti richiede un po' di pazienza ed attenzione.

CONSIGLIO N° 7
Per evitare di danneggiare il circuito stampato, è consigliabile utilizzare saldatori che non esagerino con i watt, 40-50 vanno bene. Non è difficile causare il distacco delle piste con saldatori troppo potenti.

CONSIGLIO N° 8
Quando monterete lo zoccolo per il modulo USB, si consiglia di lasciare un po' di spazio tra lo zoccolo stesso e la piastra. Questo spazio servirà a far passare il filo che bloccherà il modulo. Nel mio caso non c'era spazio e sono stato costretti a dissaldare lo zoccolo. Meglio evitare!

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L'ALIMENTATORE

Ho realizzato un alimentatore utilizzando lo schema proposto da Marco Paolilli. Non ci sono particolari criticità nel progetto. Chi vuole può scaricare qui il file FidoCad da utilizzare per la realizzazione del circuito stampato.

OSSERVAZIONE SULL'ALIMENTAZIONE DELLA CELLA PELTIER
La mia Peltier alimentata a 9 Volt riusciva tranquillamente ad abbassare di 30° C la temperatura del sensore rispetto a quella ambientale, ma il calore prodotto era veramente eccessivo e difficile da smaltire. Inoltre con un assorbimento di buoni 3 Ampere mi avrebbe costretto ad aumentare la riserva di batterie durante le uscite "montane". Allora ho sostituito il 7809 con un 78T05, così da portare la tensione da 9 a 5 volt. Adesso la Peltier riesce ad abbassare la temperatura di circa 20-22 °C, ma il calore prodotto è sopportabile dal mio sistema di smaltimento.

CONSIGLIO N° 9
Se avete deciso di acquistare una scatola per contenere l'alimentatore, optate per una scatola per derivazioni elettriche in plastica. Si risparmiano un bel po' di soldini. Per sicurezza montate il dissipatore non a diretto contatto della plastica, ma a qualche centimetro utilizzato i distanziatori esagonali per circuiti. Il calore non è amico della plastica! Io ho utilizzato una scatola 24x19x10 cm, molto comoda.

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TEST DELL'ELETTRONICA

Questa fase mette alla prova il sistema nervoso! Non negho una certa ansia prima delle prove, soprattutto quando mi è toccato programmare il PIC.

CONSIGLIO N° 10
Armatevi di pazienza e non vi demoralizzate se qualcosa non dovesse funzionare al primo colpo! Vi assicuro che, seguendo le fasi precedenti con precisione, non si incontreranno difficoltà durante i test dell'elettronica. Io ho avuto solamente un leggero intoppo col programmatore di PIC (vedi avanti), risolto quasi subito e con una resistenza non saldata bene! Quindi..... molta attenzione!

LA PROGRAMMAZIONE DEL PIC

Ho realizzato il programmatore seguendo alla perfezione il circuito proposto sul sito UAI-CCD, ma visto che c'ero ho previsto la possibilità di programmare altri PIC, come potete vedere dagli opportuni zoccoli per integrati presenti sul circuito. Qui potete scaricare il file FidoCad relativo al programmatore.

Non spaventatevi dalla fotografia! Il circuito programmatore e la porta parallela sono stati montati su una basetta mal riuscita. Inoltre ho eliminato la sezione di alimentazione poiché utilizzo un alimentatore per computer portatile.

PROBLEMA

Nonostante un attento esame del circuito programmatore ed innumerevoli controlli, non c'è stato verso di programmare il PIC utilizzando il software ICPROG. Ho provato praticamente tutte le versioni, ma al termine del trasferimento del BOOT LOADER, durante la verifica, un inesorabile messaggio mi avvertiva di un errore al segmento di memoria di indirizzo variabile, dipendente dalla versione del software. Il mio computer monta Windows XP.

SOLUZIONE

Sicuro del corretto funzionamento del programmatore dal punto di vista elettronico, ho pensato di utilizzare un altro software, WinPic che potete scaricare qui. Bhé, magicamente tutto ha funzionato alla perfezione dal primo colpo.

Scaricate il software, installatelo e lanciatelo. Cliccate sulla linguetta "Options" e segliete "Italiano" dal campo di selezione "Select language"

Cliccate sulla linguetta "Dispositivo, Configura" e nel campo di selezione "Tipo" scegliete il disposiztivo da programmare, nel mio caso il PIC16F877A. Le opzioni di questa finestra si aggiorneranno automaticamente, voi non modificate altro.

Cliccate sulla linguetta "Interfaccia" e come dispositivo di programmazione scegliete: Tait, 7407(driver) + transistor PNP, un dispositivo compatibile col ProPic che non troverete in lista. Inserite il PIC nello zoccolo, collegate il programmatore alla porta parallela e date alimentazione.

Cliccate sul pulsante "Inizializza!" e se tutto andrà come dovrebbe, sulla riga di stato in basso dovrebbe comparire il messaggio "Inizializzazione del programmatore: successo". Ignorate eventuali altri messaggi successivi che vi informeranno di cambiamenti avvenuti sulla porta LPT.

A questo punto non vi resta che procedere alla programmazione del PIC. Dal menu File -> Carica caricate il Bootloader ed in seguito cliccate sul pulsante "Programma dispositivo" (in figura sotto quello cerchiato di rosso). Una barra progressiva vi indicherà lo stato della programmazione ed al termine della verifica un messaggio vi informerà della corretta programmazione del PIC.

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MECCANICA

Terminati i test dell'elettronica e risolti alcuni piccoli problemi (vedi sopra), sono passato alla realizzazione della parte meccanica del CCD. Questa fase della costruzione del CCD potrebbe sembrare la più semplice, invece richiede notevole precisione.

CONSIGLIO N° 11
Seguite le indicazioni del sito ufficiale con attenzione, rispettando tutte le misure, poiché il progetto è stato studiato in ogni minimo dettaglio e cambiando le misure potreste non essere più in grado di utilizzare il materiale standard presentato nel sito.

CONSIGLIO N° 12
Su eBay ho acquistato il filtro UV da 37 mm, veramente comodo poiché con questa misura si evita il taglio del vetro. Inolte si può utilizzare il filtro senza nemmeno toglierlo dal barilotto di metallo.

CONSIGLIO N° 13
Al momento di sigillare la camera stagna, ho inserito all'interno una bustina di sali deumidificatori. Non so se in questo modo si avranno degli evidenti vantaggi, ma credo che male non faccia. Come sigillante ho utilizzato silicone per idraulica.

Ecco qui sotto il test del gruppo di raffreddamento.

OSSERVAZIONE
Mentre la temperatura scendeva, arrivata circa al minimo, ho notato l'appannamento del vetrino del sensore. Dopo alcuni minuti, partendo dal centro, il vetrino è tornato perfettamente trasparente.

CONSIGLIO N° 14
E' conveniente alimentare il CCD un po' prima dell'inizio della sessione di ripresa. In questo modo il sistema avrà il tempo di stabilizzarsi.

Infine, ecco il CCD che fa bella mostra di se su uno Newton 200/1000.

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RINGRAZIAMENTI

Un ringraziamento sincero va a Marco Paolilli che, più di ogni altro, deve essere considerato il "creatore" del progetto.

Un grazie speciale all'amico Alessandro Tomassini, che nonostante gli impegni di lavoro mi ha sempre offerto il suo aiuto e mi ha fornito un importante supporto tecnico.

Ad Alfredo Gualtieri un grazie per il suo "aiuto meccanico". Ha realizzato al tornio il "naso" da 31,8 per il collegamento del CCD al telescopio. Visto che ci sa fare, saranno molti i lavori che gli assegnerò!!!

Un grazie all'amico Massimiliano De Deo che pazientemente mi ha aiutato a trovare un problema al cavo dati tra CPU e modulo USB.

Ed un grazie spciale a mia moglie, Daniela, che mi ha sopportato in questi mesi di duro lavoro e che, incredibilmente, mi sopporta ancora!

Speriamo di essere ripagato dai risultati sul campo!

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