Вакуумметр из тонометра

[NEMOOMEN & К]

Мне надо сделать компактный цифровой вакуумметр (диапазон 1атм.÷10-5торр) из того, что есть, для контроля вакуума при сборке одного устройства и дальнейшей калибровки другого (рабочего) виртуального вакуумметра. В качестве донора имеется измеритель артериального давления AND UA-777 (фото-1,2,3). После тщательного исследования данного гаджета, я сделал вывод, что в нём имеется всё необходимое: информационное табло, обрабатывающая периферия, схема питания сам вакуумный датчик и информация по дисплею и датчику, чтобы написать нужную прошивку. И так на плате содержится:

1. Дисплей. Количество сегментов и их расположение позволяет с оптимальной точностью показывать нужный диапазон (datasheet и обозначение модели нет). Минимальная информация, собранная экспериментально (назначение выводов→фото-9) имеется.

2. Управляющий процессор TMP86CH29BU (and uc+bp7-a ch29bu-5r080) → datasheet есть.
3. 74VHC02 — это усовершенствованная высокоскоростная КМОП-матрица (datasheet есть), обрабатывающая сигнал от мембранно-емкостного датчика (принцип работы данного датчика объяснять излишне).

4. Мембранно-емкостной датчик (datasheet и обозначение модели нет). На корпусе стоят только цифры, похожие на какую-то дату. По параметрам заводских вакуумметров построенных на датчиках данного типа они обеспечивают перекрытие нужного диапазона. Из конструкции датчика (фото-5,7) видно, что он может измерять как избыточное, так и отрицательное давление.
Сигнал с датчика давления сначала поступает на м\с 74VHC02, а затем поступает на 11pin (AIN1\ECIN - P61) микроконтроллера TMP86CH29BU (and uc+bp7-a ch29bu-5r080). Пилообразный сигнал имеет F=1.18398мГц (при P=762(атм.)мм.рт.ст.) и амплитуду 2v. При уменьшении давления P частота F растёт, и наоборот (фото-10). Уровень "постоянки" 1.5v. Прошивка тонометра настроена на измерение избыточного давления, но датчик работает в обе стороны.

5. На плате имеется место (фото- 8), для подсоединения внешнего внутрисхемного программирования (по UART). Думаю заливать прошивку через конвертер USB\UART. Это проще, чем заморачиваться со спец. программатором, которого нет.

Что для этого нужно. По имеющимся данным (других нет) сделать прошивку, обеспечивающую правильную работу, задуманного устройства и немного усилить (более жёстко) вакуумный вход.
Основной проблемой (на мой взгляд) будет «разлочить» (снять блокировку или пароль) м\к, чтобы стереть одну прошивку и залить другую, т.к. в большинстве подобных устройств производитель ставит защиту своих данных. В крайнем случае придётся поставить «чистый м\к», что нежелательно. Также для заливки прошивки потребуется «виртуальный» программатор, для данной серии(TMP86…) проца. Ничего нужного в интернете не нашлось. В результате можно получить вакуумметр по цене на порядок ниже, чем готовые фирменные.

Вопрос. Получится ли такой вышеописанный вариант без лишних телодвижений или проще реализовать его на другом наличном «железе», например, Ардуине (дополнительный «обвес» в наличии) или макетной плате с ARM STM32 F030F4P6 CORTEX M0 или на Raspberry. Но такой результат более хлопотный и не такой компактный. Вариант «купи готовый» не подходит.

[ForcePoint]

Я не настоящий вакуумщик, но... КМК мембранный датчик не будет работать в диапазоне 5 порядков. Википедия - не опровергает.

Вот на Хабарке пишет человек, измерявший вакуум..

[NEMOOMEN & К]

КМК мембранный датчик не будет работать в диапазоне 5 порядков.

Вы путаете деформационный тип с мембранно-емкостным. Про вакуум я вам много чего могу рассказать, но вопрос не в параметрах датчика, а в ПО (нужный виртуальный программатор и снятие защиты от перезаписи).

[mike-y-k]

NEMOOMEN & К, а Вы тот конкретный датчик проверили реальным вакуумом в нужном диапазоне, лучше с запасом?
Обработчик сделайте на плате Arduino nano (STM32F103)
Экранчик возьмите с SPI/I2C
Будет компактно…

[NEMOOMEN & К]

Вы тот конкретный датчик проверили реальным вакуумом в нужном диапазоне

Если вы про датчик на тонометре, то проверил. Для создания вакуума использовал вакуумный насос V-i220SV (см.фото1-2). Паспортная глубина вакуума 1.12 x-3 [мм. рт. ст.]. Контроль вакуума по вакуумметру, который на насосе. Но его штатный измеритель имеет "чудную" шкалу, которую не знаю, как перевести в нормальные торр или мм.рт.ст. Т.к. показания от нуля до "-"0,1(1.12 x- 3 [мм. рт. ст.]) я не понимаю. Насчёт запаса, то график имеет явно линейную зависимость, а "запас хода" на датчике визуально видно, что ещё не дошёл до своего предела. Изменение частоты контролировал осциллографом Hantek DS05102P. Может и не супер оборудование, но какое есть. Насчёт ардуинки понятно, но тут практически всё готово, только загрузить прошивку (как?).

[ForcePoint]

TMP86CH29

Судя по этот цитате:

Development Environment
Please contact for the development environment of the following series. Contact: Local Toshiba sales

"родной" микроконтроллер проще выкинуть.
Ну или ищите в сети по названию серии - TLCS-870.

[mike-y-k]

Прибор на насосе имеет сразу 3 шкалы - psi, MPa, mbar
5 torr = 0.096684 psi = 0.000667 MPa = 6.666118 mbar = 5 mmHg
Крайняя отметка 14.503774 psi = 0.1 Mpa = 1000 mbar = 750.061683 torr = 750.061683 mmHg
Вам просто от 0 нужно или от атмосферного давления со знаком минус те самые 5 torr/mmHg
Измерители давления они как-то относительные и абсолютные
На насосе - относительный к текущему атмосферному получается…

А на тему всей начинки того измерителя АД - кроме датчика, все остальное выкинуть и работать с уже известной платформой, освоить мелкий экран будет сильно быстрее…
Поиск среды программирования и программатора займет много больше, а еще освоение этого МК…

PS Таки, если речь именно про 5 torr/mmHg - то у этого насоса примерно 5 еще не хватает по прибору для 760 mmHg снаружи. Прибор показывает относительно текущего атмосферного давления разрежение, достигнутое насосом, в хороший ливень можно будет проверить всю шкалу…

[NEMOOMEN & К]

ForcePoint
Это называется "шило на мыло менять". Поскольку кроме потери времени и денег, возможно решит только вопрос снятия пароля, а способ заливки прошивки останется. Я считаю, что если бы была прога нужного виртуального программатора, то в его окне можно было бы попробовать просто стереть установленную микропрограмму. Ну, а дальше, как с любой прошивкой.

mike-y-k
Как перевести одну единицу измерения в другую это не проблема. Для этого есть специальные декодеры, чтобы не изобретать велосипед. А вот как перевести шкалу в относительных и отрицательных по модулю единицах в абсолютные стандартные единицы. Это другой вопрос. Может какая-то правильная формула есть, куда ставится начальное значение параметра, возможное конечное значение и количество делений. Соответственно узнаётся цена деления (в нужных единицах). Я так пробовал. Для отдельных участков шкалы получались похожие значения, а для всей шкалы полный бред.

По поводу измерителя не согласен. Я им потому и заинтересовался, потому что его архитектура ничем не отличается от архитектуры любого другого электронного вакуумметра. Другое дело, если отсутствует в сети нужное ПО (виртуальный программатор для данной серии → я не нашёл), тогда придётся отказаться от этого «железа» (включая датчик) и реализовать на другом «железе» и другом датчике. Или вообще отказаться от идеи компактного, недорогого и «автономного» измерителя и попытаться правильно проградуировать вакуумметр на насосе. Хотя это тоже не решит полноценно вопрос, т.к. нижний диапазон ограничен (нужно ≤ 10-5 торр). Поэтому пока надежда жива, что кто-то когда-то сталкивался с этим вопросом (электронный вакуумметр) и имеет какие-то оригинальные решения и может быть поделится ими. Создание микропрограммы работы вакуумметра меня сейчас не беспокоит, это другой отдельный вопрос. Меня интересует только способ загрузки.

[ForcePoint]

Это называется "шило на мыло менять".

В той цитате написано, другими словами, что "Toshiba не заинтересована в поставке средств разработки радиолюбителям. Если у Вас нет проекта хотя-бы на несколько десятков тыс. МК в год - проходите мимо."

если бы была прога нужного виртуального программатора

ищите в сети по названию серии - TLCS-870.

[j-Roger]

TMP86CH29BU

Ну или ищите в сети по названию серии - TLCS-870.

Кстати, ядро ( по крайней мере, модель программирования и система команд ) чем-то очччень напоминает старый добрый Z80.
Пардон за оффтоп.