קליפר דיגיטלי ורניר פרוץ באמצעות Arduino: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

אז מה לגבי ביצוע מדידות עם קליפר הדיגיטלי Vernier שלך והארדואינו שלך יעשה קצת עבודה עם המדידות האלה? אולי תחסוך אותם, תעשה כמה חישובים מבוססים או הוסף מדידות אלה ללולאת משוב מהמכשיר המכני שלך. במדריך הזה אנחנו הולכים לפרק קליפר דיגיטלי ורניר, לחבר אליו כמה חוטים ולממשק את הקליפר עם הארדואינו ל- להציג את הערכים הנמדדים שלו על הצג הטורי Arduino.

שלב 1: כיצד ניתן לבצע זאת

מתברר שחלק מחוגה דיגיטלית מסוגלת להעביר את הנתונים הנמדדים המופיעים על הצגים שלהם באמצעות פרוטוקולים שונים לשימוש מכשירים אחרים.

למעשה יש מקום לשקע ממשק על לוח המחוגה, אבל שום דבר לא מולחם עליו.

אתה יכול פשוט להחליק את המכסה העליון בתצוגה (לא את מכסה הסוללה) ותמצא 4 רפידות שאמורות להיות עליהן שקע כדי לתקשר עם המחוגה, אבל הן לא:(.

עובדה זו התגלתה לפני שנים רבות על קליפים שונים והמדריך הזה מתמקד בדגם המדויק של קליפר הוונר הדיגיטלי הסיני שתוכלו לראות בתמונות, אז אנא וודאו כי הדגם שלכם הוא אותו דגם שכן לדגם אחר עשויים להיות פרוטוקולים שונים לעבוד איתם, לכן קודים שונים לשימוש, אך הרעיון המרכזי הוא זהה בקרב רוב הסינים.

אנחנו הולכים ל:

• לפרק את הקליפר
• מצא היכן נוכל להלחם שקע ממשק ללוח
• זהה את הנעוץ של המחבר
• הלחם אותו והרכב את קליפר
• מהנדס הפוך את הנתונים המועברים כדי לדעת כיצד פועל הפרוטוקול שלו
• העברת רמה את אותות הקליפר כך שיתאימו לארדואינו
• תעלה את הקוד וזהו:)

מה אתה צריך:

• קליפר דיגיטלי ורניר
• ארדואינו (כל סוג יעשה את העבודה)
• לוח ממיר לוגי (אני מצרף סכמטי לאחד)
• מגהץ הלחמה עם קצה נקי
• חוט הלחמה דק
• כמה חוטי מגשר

שלב 2: לפרק את הקליפר

• קודם כל הסר את סוללת קליפר מהקליפ שלה.
• עבור דגם זה תמצא נייר מנחה כסוף על גבו ותמצא תחתיו ארבעה ברגי הרכבה. הם מחזיקים את המארז יחד ואנחנו צריכים לפרק אותם בעזרת מברג פיליפס. אתה יכול פשוט להעביר את המברג מעל הנייר בצדדים ותבחין בחורי ההרכבה שלהם.

לאחר מכן תראה שה- PCB מותקן בלוח הקדמי עם ארבעה ברגים, עליך לנתק אותם בעדינות באמצעות מברג פיליפס בעל קצה עדין

היזהר שלא לגרד או לחתוך את כל העקבות משני צידי ה- PCB

• עכשיו אחרי שהוצאת את כל הברגים והכנסתם למקום בטוח הם לא יכולים ללכת לאיבוד:),
• עליך להרים את הלוח בזהירות מכיוון שהתצוגה ושלושת כפתורי הגומי עלולים להתפרק.
• בשלב זה תוכל למשוך את התצוגה ואת הכפתורים מהלוח הלוח ולשים אותם בעזרת הברגים ולהמשיך בעבודתך עם הלוח החשוף.

שלב 3: מצא את הרפידות הדרושות להלחמת השקע

כעת, כאשר אתה מסתכל על הצד העליון של הלוח המודרני אתה יכול בקלות לזהות היכן צריך להיות מותקן מחבר הנתונים.

אתה יכול גם לראות שלא ניתן להלחם כותרות סיכה גנריות מבלי לבצע שיפורים רבים מכיוון שהגובה של המחבר קטן משלהם (גובה: מרחק בין מרכזי שני רפידות סמוכות למחבר)

המגרש של כותרות סיכות הוא 100 מיל או 2.54 מ מ, כך שתוכל לכופף אותם מעט ולהלחם, או שתמצא שקע אחר.

והנה כשהקופסה המלאה שלי של ישיבה בסביבות PCB עשתה שימוש טוב.

מצאתי מחבר כבל פלקס מושלם בעל 4 פינים (מחבר FPC) באחד מחשבי הלוח הישנים של כונן התקליטורים והחלטתי להשתמש בו עם קליפר.

אין צורך לומר כי עליך להיזהר בעת הסרת מחברי PCB מכיוון שמעטפת הפלסטיק שלהם עלולה להימס.

היזהר גם כי בחרת להשתמש בכותרות סיכות או בשקע מיוחד כמחבר שאתה צריך מחבר זה בכדי שתוכל להתאים באופן מכני את הפתח של המחבר בארון התצוגה של קליפר. (ניתן לראות את התמונה להבהרה נוספת)

שלב 4: זיהוי מחבר ה- Pin-out

כעת לאחר שמצאנו את הרפידות הדרושות, עלינו לדעת למה כל כרית מחוברת.

ובכן, הוא כבר נמצא בפרויקטים אחרים של הנדסת הפוך עבור קליפים אלה ולרוב יש להם את אותה תצורה (GND, DATA, CLOCK, VCC)

כדי להגדיר את זה עם עצמך:

הסר את הסוללה

• הגדר את המונה המרובה שלך למצב באזר (בדיקת המשכיות)
• התחל בחיבור בדיקה אחת למסוף Battery -VE (GND) ומצא איזו סיכה במחבר מחוברת לקרקע באמצעות החללית השנייה
• לעשות את אותו הדבר עם סוללת +VE מסוף

אתה יכול לתת לשני הסיכות האחרות המחוברות לשבב כל שני שמות (EX: D0 ו- D1) כפי שנכיר את הפונקציות שלהן בשלב ההנדסה ההפוכה שלהן

אם אינך רוצה להגדיר את ה- pin-out, תוכל להעריך את pin-out המחבר כך:

(GND, DATA, CLOCK, VCC)

GND הוא המשטח הקרוב ביותר לתצוגה

VCC הוא המשטח הקרוב ביותר לקצה ה- PCB

ושתי הרפידות הגדולות יותר בקצה המחבר להרכבת מחברים מחוברות ל- GND (אתה יכול לבדוק אותן עם מולטימטר)

שלב 5: הנדסה הפוכה של פרוטוקול התקשורת

לאחר בדיקה של שני אותות סיכות הפלט הדיגיטליים עם אוסצילוסקופ הנה איך זה נראה.

אתה יכול לראות שאחד הפינים פועל כשעון לסנכרון העברת נתונים (קו CLK) והשני הוא קו הנתונים, כך שאנו עוסקים בפרוטוקול העברת נתונים מסונכרן.

מתברר כי: - הנתונים נשלחים ברמה לוגית של 1.5 וולט (נשמע הגיוני מכיוון שזהו אותו מתח כמו סוללת הוונר) - הנתונים נשלחים ב -6 כניסות (6 x 4 סיביות) עם סך של 24 סיביות - יש כ 200 mS בין סוף כל חבילת נתונים לתחילת השנייה

החלטתי לדגום את הנתונים בקצה העולה של השעון אז לאחר שניסיתי עם אמצעים שונים על המחוגה ושיניתי את מצבו מ (mm ל- in) וגם הצגתי כמה ערכים שליליים קיבלתי את הטבלה הזו (תמונות שלישיות) לתנאי הבדיקה שלי והתחלתי להבין את פרוטוקול התקשורת

אז לאחר לימוד הנתונים שנתפסו:

- במצב מ מ: סיביות מס '1 עד 16 הן הייצוג הבינארי למספר המוצג על המחוגה (מוכפל ב -100)- במצב (אינץ'): סיביות מס '2 עד 17 הן הייצוג הבינארי למספר המוצג על גבי קליפר (מוכפל ב- 1000)

- ביט מספר 21 מייצג את הסימן השלילי (1 אם המספר המוצג הוא שלילי ו- 0 אם הוא חיובי)

- ביט מספר 24 מייצג את יחידת המדידה (1 אם היחידה היא (ב) ו- 0 אם היחידה היא (מ מ))

- במצב (אינץ '): ביט מספר 1 מייצג את קטע 0.5 מילי (1 אם הוא נוסף ו 0 אם לא)

שלב 6: הכנת ממיר לוגי

כעת עלינו לשנות את רמת המתח של נתוני הקליפר (1.5 וולט אינו מתאים לעבודה עם ארדואינו, הוא נמוך מדי) הוספתי סכמטי לממיר הלוגיקה שעשיתי לפרויקט זה אך כפי שניתן לראות את הנתונים כעת בנוסף להעברה לרמת לוגיקה של 5 וולט היא גם תהיה הפוכה ולכן עלינו לפצות זאת בקוד.

שלב 7: קוד ארדואינו

ועכשיו אתה מוכן לחבר אותו עם Arduino. אתה יכול למצוא את הקוד המצורף. חבר את סיכת השעון לסיכה 2 או 3 ב- Arduino uno, nano או pro-mini (תזדקק לסיכה בעלת יכולת הפרעה) חבר סיכת נתונים ל- כל סיכה אחרת. העלה את הקוד ופתח את הצג הטורי כדי לראות את הנתונים הנמדדים

הקוד יכול לזהות באופן אוטומטי על איזה מצב הקליפר עובד על ידי סריקת סיבית הנתונים ה -24