Компенсация потерь на защите от обратной полярности

 Ранее я описывал схему защиты АЦП INA226 от обратной полярности которую я добавил в измеритель ёмкости аккумуляторов

Результатом стала погрешность измерений напряжения из-за падения напряжения на сопротивлении R1 при протекании через него тока. Этот ток складывается из обратных токов диода шоттки D1 и стабилитрона D2 а также тока через вход АЦП INA226 (он незначительный, но не равен нулю).

Если сравнить показания напряжения INA226 с показаниями точного мультиметра (в моём случае это Agilent U3402A с заявленной точностью по постоянному напряжению ± 0,012% + 5), то получается заметная погрешность

В первой колонке напряжение измеренное с помощью Agilent U3402A, во второй колонке - измерения напряжения INA226 и в третьей колонке - погрешность измерения если принять показания U3402A за эталон.

Очередное усыхание Docker Hub

 Всего через 5 дней (с 1 апреля 2025) Docker Hub вводит новые лимиты на скачивание образов. Изначально их планировали вводить с 1 марта 2025, но сдвинули на один месяц:

• 10 скачиваний в час для неавторизованных пользователей
• 100 скачиваний в час для авторизованных пользователей с бесплатным аккаунтом

Сейчас действуют такие лимиты (посмотреть их можно через Wayback Machine):

• 100 скачиваний за 6 часов для неавторизованных пользователей
• 200 скачиваний за 6 часов для  авторизованных пользователей с бесплатным аккаунтом

Количество скачиваний учитывает запросы к манифесту (/v2/*/manifests/*), для multi-arch образов будет два запроса вместо одного.

Образы которые участвуют в программах Docker Sponsored Open Source и Docker Verified Publisher не должны учитываться в этих лимитах.

Новых лимитов скорее всего не хватит чтобы даже мелкий kubernetes кластер пережил апгрейд нод. Если вы используете образы с DockerHub в своих окружениях, то стоит задуматься над использованием зеркал (например Amazon ECR Public Gallery) или загрузить нужные образы в локальный registry до того как это станет проблемой.

В GCP Cloud Build и GKE используется кеширование популярных образов Docker Hub через использование mirror.gcr.io:

Google Cloud services such as Cloud Build and Google Kubernetes Engine automatically check for cached images before attempting to pull an image from Docker Hub.

Грабли при обновлении ingress-nginx до 1.12.1

Вчера срочно обновлял ingress-nginx до 1.12.1 (версия чарта 4.12.1) после новости о критической уязвимости CVE-2025-1974 и наступил на грабли - релиз обновился, но все существующие ingress'ы потеряли привязку к IP адресу балансировщика.

Полез смотреть events в кластере, но там ничего криминального не нашлось. В логах ingress-nginx контроллера присутствовали ошибки вида

E0325 12:26:36.275715       7 store.go:938] annotation group ConfigurationSnippet contains risky annotation based on ingress configuration

но сходу у меня не сложилась связь этих ошибок с отсутствием привязки к IP адресу. А вот когда попробовал пересоздать один из ingress'ов всё стало на свои места

Error: INSTALLATION FAILED: admission webhook "validate.nginx.ingress.kubernetes.io" denied the request: annotation group ConfigurationSnippet contains risky annotation based on ingress configuration

Во всех ингресах присутствовала аннотация nginx.ingress.kubernetes.io/configuration-snippet через которую делается тонкий тюнинг приложений и нет простого способа отказаться от использования этой опции.

Алгоритм подсчёта отданной ёмкости аккумулятора

Переношу предыдущие наработки в прошивку для измерителя ёмкости аккумуляторов и решил описать алгоритм подсчёта отданной ёмкости в ампер-часах и ватт-часах.

Напряжение на аккумуляторе будет изменяться по мере разряда или заряда, а ток будет изменяться при разряде на резистивную нагрузку или по мере заряда аккумулятора.

В этом случае подойдет суммирование отдельных интервалов - график измерений тока и напряжения разбивается на промежутки:

• ёмкость в ампер-часах будет C_ah = I₁ * t₁ / 3600 + I₂ * t₂ / 3600 + ... + I_n * t_n / 3600, где I₁, I₂, ..., I_n - измерения тока в конце каждого интервала и t₁, t₂, ..., t_n - длина каждого интервала в секундах.
• ёмкость в ватт-часах будет C_wh = I₁ * t₁ / 3600 * V₁ + I₂ * t₂ / 3600 * V₂ + ... + I_n * t_n / 3600 * V_n, где I₁, I₂, ..., I_n - значения тока в амперах в конце каждого интервала и t₁, t₂, ..., t_n - длина каждого интервала в секундах, а V₁, V₂, ..., V_n - значения напряжения в вольтах в конце каждого интервала.

Достоинства:

• подходит для изменяющихся напряжения и тока.

Недостатки:

• точность зависит от длины интервала t.
• точность измерения ёмкости в ампер-часах снижается если напряжение изменилось внутри интервала.

Подсчёт времени на ATmega328P

В прошивке измерителя ёмкости аккумуляторов есть код, который считает время разряда аккумулятора. Этот код я нашёл на одном из форумов посвящённых Arduino тематике и он выглядит довольно простым:

volatile uint8_t runTimeIsr = 0;
uint8_t runTimeLoop;
uint32_t runTime;

// https://gist.github.com/raspberrypisig/8bf856ae9b55bb433d4c11ac9540a881
void timerInit() {
    noInterrupts();
    // Clear registers
    TCCR1A = 0;
    TCCR1B = 0;
    TCNT1 = 0;

    // 1 Hz (16000000/((15624+1)*1024))
    OCR1A = 15624;
    // CTC
    TCCR1B |= (1 << WGM12);
    // Prescaler 1024
    TCCR1B |= (1 << CS12) | (1 << CS10);
    // Output Compare Match A Interrupt Enable
    TIMSK1 |= (1 << OCIE1A);
    interrupts();
}

ISR(TIMER1_COMPA_vect) {
    runTimeIsr += 1;
}

После запуска таймера переменная runTimeIsr считывается в основном цикле и затем обнуляется. Поскольку операция сложения с четырёхбайтной переменной занимает несколько циклов, то используется промежуточная переменная runTimeLoop чтобы избежать конфликта с обработчиком прерывания

void timerDo() {
    runTimeLoop = runTimeIsr;
    runTimeIsr = 0;
    runTime += runTimeLoop;
}

В теории обработчик прерывания должен вызываться каждую секунду если микроконтроллер работает на частоте 16 МГц, но в реальности за 3 часа тестирования время, измеренное микроконтроллером отстало от реального на 35 секунд.

При этом посчитанная ёмкость составила 299 мАч вместо ожидаемых 300 - выглядит как допустимая погрешность, но стало любопытно в чём причина.

Схема измерителя ёмкости аккумуляторов

Продолжаю работать над проектом измерителя ёмкости для аккумуляторов который будет использоваться в паре с самодельной электронной нагрузкой. Ранее я писал про корпус а теперь решил описать его электронную начинку.

Полная схема устройства

Далее я рассмотрю отдельно интересные части схемы.

Источник питания

Для питания схемы нужен источник постоянного напряжения от 7,5 В до 9 В и током 500 мА. От неправильной полярности защищает диод по входу, напряжение 5В берётся с выхода линейного стабилизатора L7805.

Схема потребляет до 350 мА (если включены оба реле) и при питании от 9 В на стабилизаторе рассеивается около 1,2 Вт. Поскольку корпус TO-220 не может рассеять больше 1 Вт, то на линейном стабилизаторе установлен небольшой радиатор.

Проверка работы Distribution Registry

 Чтобы проверить работоспособность Distribution Registry достаточно только curl. Для примера получу манифест для образа registry.example.com/helloworld-python:latest

$ REGISTRY_USERNAME=read-only
$ REGISTRY_SERVER=registry.example.com
$ IMAGE_NAME=helloworld-python
$ IMAGE_NAME=latest

$ curl --user $REGISTRY_USERNAME \
  --header 'Accept: application/vnd.docker.distribution.manifest.v2+json' \
  https://$REGISTY_SERVER/v2/$IMAGE_NAME/manifests/$IMAGE_TAG

Защита входа АЦП для INA226

В процессе наладки схемы измерителя я умудрился поджарить микросхему INA226, подав 5 В на вход VBUS в обратной полярности. Согласно документации абсолютный максимум напряжения на входе VBUS у INA226 от -0,3 В до 40 В. Поначалу микросхема не определялась микроконтроллером, но чуть позже стала отвечать но показания напряжения было около 88 В на входе VBUS. Перепаивать мелкий корпус INA226 несколько раз (первая замена оказалась контрафактной) было тем ещё "удовольствием".

Чтобы не повторить ошибку собрал схему защиты от обратной полярности и перенапряжения

От обратной полярности защищает диод шоттки 1N5819. В случае неправильного подключения он открывается и ограничивает напряжение на входе АЦП.

Очередная замена диска в домашнем сервере

В домашнем сервере есть жёсткий диск Toshiba DT01ACA300 на 3 TB который работает почти 8 лет или 69623 часов, если быть точным.

На этой неделе мониторинг оповестил что показатель S.M.A.R.T. "Current_Pending_Sector" у этого диска вырос до 32

при этом показатели Reallocated_Sector_Ct и Reallocated_Event_Count пока по нулям.

Для меня это означает что пора искать замену для этого старичка, но особой спешки нет, т.к. этот диск - часть RAID1 и потерю одного диска можно пережить. Однако существует вероятность что второй диск откажет в момент синхронизации массива после добавления нового диска. Прошлый раз менять диск в массиве пришлось 4,5 года назад, но тогда ситуация была печальнее.

На замену взял диск Seagate ST4000VX015 на 4 TB. У этого диска технология записи CMR (Conventional Magnetic Recording), он предназначен для работы 24x7 и есть поддержка Error Recovery Control. Скорость вращения шпинделя меньше 7200 RPM (я не нашёл точной цифры в документации производителя, а продавцы указывают 5900 RPM), но это перестало быть критичным после переноса системы на SSD.

SMD зажим-пинцет для мультиметра

 Очень краткий обзор на SMD зажим-пинцет для мультиметра - либо мне пришёл бракованный экземпляр, либо этот зажим полная ерунда и не стоит его брать вовсе.

При разомкнутых щупах мультиметр показывает сопротивление около 43 МОм. Это указывает на проблемы с изоляцией где-то внутри пинцета.

Как результат - будут искажаться показания высокоомных сопротивлений - измерил SMD сопротивление номиналом 1 МОм, с обычными щупами мультиметр показывает 0,999 МОм, а с пинцетом 0,982 МОм. Для простой проверки сгодится, но подбирать номинал сопротивления таким пинцетом точно не стоит.

При измерениях конденсаторов скорее всего будет показывать ток утечки (но мне нечем проверить эту теорию), хотя сам конденсатор не виноват. Измерил номинал конденсатора 100 нФ - показания мультиметра с обычными щупами и пинцетом близкие, но в случае пинцета они не фиксируются как от плохого контакта.

Корпус для измерителя ёмкости аккумуляторов

Делаю новый проект измерителя ёмкости аккумуляторов на замену модулю ZB2L3 который ограничен напряжением 15 В и током 3 А. Модуль ZB2L3 не отличается точностью из-за отсутствия четырёхпроводной схемы измерения напряжения.

Когда проверял ёмкость нового аккумулятора для робота-пылесоса конфигурация которого 4S2P (напряжение полностью заряженного аккумулятора 16,8 В), то использовать ZB2L3 не получилось. В дизайн своего устройства закладываю поддержку напряжения до 30 В и тока до 20 А (ограничение силового реле по постоянному току) а также соединение с компьютером для передачи измерений напряжения и тока.

Сейчас идёт этап написания прошивки для микроконтроллера и доводка принципиальной схемы. Чтобы не возиться с ворохом проводов на столе решил потратить несколько часов и смоделировать корпус в OpenSCAD.

Печатную плату изолированного преобразователя USB UART экспортировал из Kicad PCB Editor (в меню "File" / "Export" / "STEP/GLB/BREP/XAO/PLY/STL...", выбрать формат STL и остальные параметры оставить без изменения).

Остальная электроника смонтирована на макетной плате и я рисовал в Kicad только её габаритный аналог с отверстиями для крепления и тактовыми кнопками. Далее экспортировал в STL аналогично плате преобразователя.

Шунт на 20 А упрощённо смоделировал чтобы посмотреть на габарит и совпадение креплений.

После прикидки взаимного расположения печатных плат, шунта и реле внутри корпуса его размеры получились 150х150х50 мм. Чтобы видеть как расположена начинка внутри корпуса сделал его стенки прозрачными

Подключение к kubernetes кластерам в разных облаках

 Набросал себе инструкции для подключения к различным Kubernetes кластерам в GCP, AWS и Azure с установкой утилит для Debian 12.

GCP

Документация от GCP по установке google cloud sdk.

$ curl https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/cloud.google.gpg
$ cat <<_EOF_ | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/google-cloud-sdk.list
deb [signed-by=/usr/share/keyrings/cloud.google.gpg] https://packages.cloud.google.com/apt cloud-sdk main
_EOF_
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install google-cloud-sdk google-cloud-sdk-gke-gcloud-auth-plugin
$ gcloud auth login
$ gcloud container clusters get-credentials <cluster> --region <region> --project <project>

Redmi Note 11 завис на заставке

Очередные выходные занимаюсь ремонтом смартфона ребёнка, который неоднократно травмирован падениями. Первое падение стоило ему WIFI - сети видит, но уровень сигнала очень слабый даже рядом с точкой доступа. Т.е. по сути WIFI не работает совсем.

Второе падение разбило стекло экрана - сенсор продолжал работать и матрица не пострадала, но читать что-то с экрана из-за паутинки трещин стало практически невозможно. Заказал на AliExpress экран вместе с рамкой и за пару часов заменил его. Заодно попробовал разобраться с нерабочим WIFI - надеялся что от удара отвалился разъём кабеля антенны, но ничего такого не нашёл. Лезть под экраны материнской платы я не решился (визуально сами экраны без вмятин). Заднюю крышку приклеил на клей T-7000 а прижимать пришлось нагромождением прищепок.

В пятницу ребёнок умудрился разрядить аккумулятор телефона до нуля и после зарядки он "завис" на экране загрузки.

Изолированный преобразователь USB UART

Сделал изолированный преобразователь USB UART для безопасного подключения своих поделок к компьютеру. Начинал его как часть печатной платы нового проекта, но позже выделил в отдельный модуль чтобы не разводить каждый раз одно и то же.

На выходе модуля помимо привычных RXD и TXD есть ещё DTR и CTS. Сигнал DTR использую для сброса устройства после заливки обновления прошивки (обычно ставлю перемычку чтобы функцию сброса можно было отключать).

Важное отличие от привычных модулей USB UART - на выходе нет напряжения со стороны самого модуля. Для питания изоляторов нужно подавать напряжение от 2,5 В до 5,5 В со стороны развязываемого устройства.

В схеме использованы преобразователь USB-UART CH340G и изоляторы цифровых интерфейсов CA-IS3722LS. Если не нужны сигналы DTR и CTS, то второй изолятор (U3) можно не ставить.

Как смотреть YouTube в Kodi 21

На выходных обновил дистрибутив LibreELEC на телевизорах до 12.0.2 (версия Kodi 21.2) и столкнулся с тем что дополнение YouTube постоянно ругается "Sign in to confirm you’re not a bot".

В настройках дополнения plugin.video.youtube указаны api key, client id и secret, но пройти авторизацию не удаётся.

В issues есть упоминание похожих проблем но лично мне помог этот способ:

Подключаем нестандартные щупы к RC3563

Под рукой есть измеритель внутреннего сопротивления RC3563 без родных щупов. Помимо этого есть держатель для аккумуляторов и щупы для четырёх-проводного измерения сопротивления от Uni-T. В обоих случаях подключение через приборные разъёмы 4мм и чтобы появилась возможность использовать их с RC3563 нужен переходник с разъёма GX16 на приборные разъёмы.

Смоделировал в OpenSCAD корпус для переходника

Сомнительная функциональность от Google

Несколько дней назад столкнулся с аномально быстрым разрядом батареи телефона и его заметным нагревом без какой-либо видимой причины на то. Поначалу я не придал этому значение, но вчера наткнулся на пост и всё встало на свои места.

Для тех кому лень читать по ссылкам - проверьте не установлен ли у вас Android System SafetyCore. Его не видно в списке приложений Play Market и чтобы проверить установлен он или нет, нужно зайти во "Все приложения" в настройках телефона и использовать поиск.

Что это вообще такое? В описании на странице приложения заявлено "Android System SafetyCore is a system service that provides safety features for Android devices.", что в переводе на русский звучит как "Android System SafetyCore это системная служба, обеспечивающая функции безопасности для устройств Android". Другими словами ничего не понятно, но очень интересно.

Установка LTspice 24 в Debian 12

LTspice это симулятор для аналоговых схем от Analog Devices (первоначально разработан Linear Technologies). Версия для Linux отсутствует, но можно запустить через Wine.

В репозитарии Debian 12 версия Wine 8.0~repack-4 с которой LTspice 24 работать отказывается (но будет работать более старый LTspice XVII).

В свежей версии LTspice переработан UI и он стал более дружественным и настраиваемым и я рекомендую использовать именно эту версию.

Установить свежий Wine (на момент написания это 10.0.0.0~bookworm-1) можно из репозитария WineHQ:

CuteCom - GUI терминал для последовательного порта в Linux

Открыл для себя CuteCom - удобный GUI терминал для последовательного порта в Linux

Использовал его для проверки работы датчика концентрации углекислого газа MH-Z19. Терминал позволяет отправлять данные в HEX формате, чего не хватало в стандартном Arduino IDE или screen/minicom.

Есть управление линией DTR - у многих Arduino-подобных плат этот сигнал вызовет сброс платы. Последние команды запоминаются и есть возможность быстро ввести команду из истории.

В настройках порта можно задать произвольную скорость последовательного порта, но не все USB-UART адаптеры поддерживают нестандартные настройки без доработки напильником (я описывал настройку нестандартной скорости 74880 бит/с для Prolific PL2303 тут и тут).

Магазин сопротивления 0-9999999 Ом

 При настройке источника опорного напряжения использовал простенький магазин сопротивления 0-9999999 Ом 1%.

Стоит совсем недорого и является неплохой альтернативой гирлянде переменных или подстроечных сопротивлений.

Если выставить все декады на "0", то минимальное сопротивление 150мОм. Из-за этого точность установки единиц Ом выходит за границы допуска 1%, но для меня это не критично.

Источник опорного напряжения 10В на стабилитроне КС191У

Собрал схему источника опорного напряжения 10В на стабилитроне КС191У. Для регулировки тока через стабилитрон использован прецизионный операционный усилитель OP07CP от Texas Instruments.

При питании схемы от 12В до 36В через стабилитрон протекает ток около 10мА и он остаётся постоянным на всём диапазоне питающего напряжения. При 25°C в комнате измеренное напряжение стабилизации моего экземпляра КС191У  получилось 9.0160В, напряжение на выходе схемы 10.0021В.

В документации на стабилитрон указан температурный коэффициент напряжения стабилизации 10ppm/°C (примерно 90мкВ/°C).

Клавиатура ноутбука HP не продержалась и 4 года

У рабочего ноутбука HP EliteBook 850 G7 (выпущен в марте 2021 года, но гарантия уже закончилась)  "захворала" клавиша "L"

Теперь приходится нажимать в верхнюю часть клавиши что не удобно при слепой печати. Как вариант - подключить внешнюю USB клавиатуру, но придётся сначала отыскать USB хаб, т.к. у ноутбука только два порта USB-A и они оба заняты.

Драйвер мосфета на биполярных транзисторах

В электронном выключателе я использовал готовую микросхему IR4427 для управления транзистором IRF3205. В очередном проекте понадобилось коммутировать ток до 20A через всё тот же транзистор IRF3205, но в закромах не оказалось запасной микросхемы драйвера.

Поиск по местным магазинам электроники выдал несколько бюджетных вариантов:

• EG2131 (дешёвый, есть в наличии, но даташит только на китайском)
• TPM27524 (немного дороже предыдущего, под заказ, но есть даташит на английском)

В итоге заказал несколько TPM27524 а чтобы не скучать решил попробовал смоделировать в LTspice схему драйвера для MOSFET транзистора на дискретных элементах.

Схема драйвера на четырёх биполярных транзисторах

Транзисторы Q1 и Q2 конвертируют уровень сигнала. Транзисторы Q3 и Q4 работают в режиме push-pull, т.е. независимо от уровня сигнала на коллекторе Q2 будет открыт либо транзистор Q3, либо транзистор Q4. Таким образом затвор полевого транзистора будет быстро заряжаться и разряжаться. Диод D1 нужен для ускорения разряда затвора.

Тестер кварцев

Вчера забрал на почте тестер кварцевых резонаторов (и немного частотомер) который приехал c AliExpress всего за две недели.

Китайцы схему не приложили, но на шелкографии всё указано и сборка проблем не вызывает. В моём случае не хватало одного резистора на 1k и тактовая кнопка слишком высокая (позже заменю на более удобную).

Плату подключил к ЛБП на котором выставлено 6В и ограничением тока в 50мА. Тестер довольно точно отобразил частоту кварцев, которые нашлись в закромах. На фотографии подключён кварц на 20МГц и тестер отображает "19.999" что вполне приемлемо. Часовые кварцы (32768Гц) не завелись, хотя это и было ожидаемо.

Универсальный держатель для цилиндрических аккумуляторов или батареек

В процессе освоения OpenSCAD смоделировал универсальный держатель для цилиндрических батареек или аккумуляторов.

Предыдущий держатель позволял фиксировать только элементы длиной 65мм и оказался бесполезным для измерения внутреннего сопротивления батареек.

После печати на 3D принтере держатель выглядит так

Чтобы не путаться в сортах Nginx ingress

Нужно помнить что в мире Kubernetes есть два варианта nginx ingress, которые можно спутать:

• ingress-nginx (аннотации)
  
• nginx-ingress (аннотации)

В самом кластере их можно опознать по контроллеру в ingressclass:

• k8s.io/ingress-nginx - это ingress-nginx
• nginx.org/ingress-controller - это nginx-ingress
  

Тактовые кнопки для макетной платы

Для большинства проектов на макетной плате приходится использовать тактовые кнопки (как минимум сброс микроконтроллера). Ниже показана эволюция тактовых кнопок в моих проектах.

Слева самый базовый вариант, который заодно и самый ненадёжный. От частого нажатия кнопка расшатывается и начинает самостоятельно вываливаться из платы.

Дальше идут два уродца, которые я сделал для последнего проекта, когда замучился с выпадающими кнопками.

А справа - последний вариант, идею которого подсмотрел на AliExpress, но добавил больше контактов для надёжной фиксации в макетной плате.

Гальванический изолятор для UART на оптопарах

Собрал простейшую схему гальванического изолятора для USB UART преобразователя. Для этой задачи есть специализированные микросхемы вроде ADUM1201, но был спортивный интерес попробовать максимально доступный вариант с использованием оптопар. Под рукой нашлись только оптопары PC817C производства UMW (Китай).

Первый вариант схемы показал время реакции около 200 мкс, хотя документация обещает около 18 мкс. Вдумчивое чтение даташита вывело на график "Response Time vs. Load Resistance" из которого следует что чем меньше сопротивление нагрузки транзистора оптопары, тем быстрее она срабатывает.