Spinner, de gratis beursgadget van 2011

Een FHI-beurs zonder live geproduceerde gadget is al haast niet meer denkbaar. De term ‘gadget’ wordt gemakkelijk geassocieerd met ‘een aardigheidje’, maar het gaat ook deze keer weer om een alleszins serieus, en zeker niet goedkoop elektronicaproduct, waarvoor een grote groep beursdeelnemers de concurrentiegevoelens even aan de kant heeft geschoven.

Er gaat heel wat vooraf aan het ‘op de markt brengen’ van de E&A-gadget. De complete value chain van een normale productontwikkeling wordt doorlopen. Allereerst is er de selectie, waarbij een beurscommissie een aantal al dan niet uitgewerkte voorstellen krijgt voorgeschoteld. Uitgangspunt bij de keuze is altijd dat het ontwerp live op de beursvloer moet kunnen worden geproduceerd en dat de bezoeker zelf deel gaat uitmaken van die productieketen. De afgelopen jaren is gebleken dat dat een bijzondere, extra dynamiek geeft aan de beurs.

Elektronische tol

Dit jaar is gekozen voor een oorspronkelijk ontwerp uit het elektronicalaboratorium van het tijdschrift Elektor. Het gaat om een elektronische tol, die tijdens het draaien op inventieve wijze via led’s een tekst kan weergeven. Daarbij wordt gebruik gemaakt van het aardmagnetische veld om de stand van de tol te detecteren en zo de karakters van de getoonde tekst als het ware stil te laten staan voor het menselijke oog. Samen met halfgeleiderleverancier Analog Devices is het ontwerp op een aantal punten aangepast, waardoor het nu niet alleen tekst, maar ook geluid kan weergeven. Op basis van dit ontwerp ging een enorm ‘projectteam’ aan de slag onder leiding van FHI-branchemanager Paul Petersen en onder toeziend oog van productieleider Ton van Galen. Dat team bestond uit leveranciers van componenten, productiemiddelen en test- en meetapparatuur. Omdat alle componenten beschikbaar zijn gesteld door beursexposanten, vereist het samenstellen van de Bill of Materials de nodige aandacht. Niet alleen moest er zoveel mogelijk worden gekozen voor SMT-componenten die in een reflow-soldeerproces konden worden gemonteerd, maar ook moest rekening worden gehouden met de ‘ballistische’ eigenschappen van de print. Om de tol goed te kunnen laten functioneren moet de massa van de componenten immers gelijkmatig over de ronde PCB worden verdeeld en daarbij moeten de wat grotere componenten, zoals de batterij, in evenwicht worden gehouden door andere onderdelen.

Prestatie

Daarna was het de beurt aan de productie: eerst om te beoordelen of het ontwerp inderdaad zodanig is opgezet dat het efficiënt valt te produceren en vervolgens om vast te stellen welke machines voor de productie nodig zijn en – niet het minst belangrijk – wie deze machines tijdens de beursdagen in Utrecht kon plaatsen. En omdat een beurshal geen productiebedrijf is, moest ook bijzondere aandacht worden besteed aan de nodige veiligheidsvoorschriften en vergunningen. De T&M-deelnemers bepaalden ten slotte welke metingen moesten worden uitgevoerd, zowel in de productielijn als achteraf aan het gerede product.

Alles bij elkaar al in de voorbereiding een uitzonderlijke prestatie, vooral door de grote hoeveelheid betrokken partijen.

Zelf knutselen

Tijdens de beurs is het de bedoeling dat bezoekers die zich hiervoor hebben aangemeld, de onderdelen van de tol – die inmiddels ‘Spinner’ is gedoopt, zelf verzamelen op verschillende stands. Naast het verkrijgen van de hardware, de batterijen en de door Drechtwerk op maat bewerkte kunststofdelen moeten de bezoekers zelf nog een een paar extra stappen verrichten om de Spinner te laten functioneren. Op een van de stands wordt de firmware geprogrammeerd met een JTAG-programmer. Het aantal rotaties bepaalt in de firmware een goede weergave van de tekst of getallen, die zichtbaar worden gemaakt door de led’s.

Uiteindelijk wordt de gadget afgerond door bij een andere stand een eigen tekst te plaatsen. De geluidsmogelijkheden op de Spinner bieden verder de mogelijkheid om in een eigen ontwikkelomgeving verder te werken aan de gadget. De aanwezige componenten, de ADuC7023 en de SSM2301 van Analog Devices en de speaker bieden voor de elektronica-engineers de kans om eigen of verzamelde geluiden mee te nemen in de functionaliteit.

T&M

Een rotatietest is nodig om de embedded software volledig werkend te krijgen en de Spinner mee naar huis te kunnen nemen. Om te testen of het rotatiecircuit goed functioneert, wordt door middel van een spoel een wisselend magnetisch veld naast de Spinner aangebracht. Dit veld is sterker dan het natuurlijke magnetisch veld en kan dus als betrouwbare referentie worden gebruikt. De spoel wordt direct uit het net gevoed, waardoor het referentiesignaal op 50 Hz komt. De testroutine zal alle led’s op de Spinner aansturen als het 50 Hz signaal ontvangen wordt.