Arduino istifadə edərək rəqəmsal vernier kaliperini sındırdı: 7 addım

2025 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2025-01-23 12:54

Beləliklə, Digital Vernier Kaliperinizlə bəzi ölçülər aparmaq və Arduino -nu bu ölçülərlə işləmək üçün nə etmək lazımdır? Bəlkə də onları qənaət edin, bəzi əsaslı hesablamalar aparın və ya bu ölçüləri mexaniki cihazınızdan bir geribildirim döngəsinə əlavə edin. Bu təlimatda bir Rəqəmsal Sürgü Kaliperini sökəcəyik, bəzi telləri bağlayacağıq və Kaliperi Arduino ilə birləşdirəcəyik. ölçülmüş dəyərlərini Arduino Serial Monitorda göstərin.

Addım 1: Necə edilə bilər

Məlum olur ki, bəzi rəqəmsal kaliperlər digər cihazların istifadə etməsi üçün fərqli protokollardan istifadə edərək ekranlarında görünən ölçülmüş məlumatları ötürə bilirlər.

Əslində, kaliper lövhəsində bir interfeys yuvası üçün bir yer var, ancaq üzərində heç bir şey lehimlənməmişdir.

Ekrandakı üst qapağı (batareya qapağını deyil) çıxara bilərsiniz və kaliperlə ünsiyyət qurmaq üçün yuvası olan 4 yastıq tapacaqsınız, amma bunlar belə deyil:(.

Bu fakt uzun illər əvvəl fərqli kaliperlərdə kəşf edildi və bu təlimat, şəkillərdə görə biləcəyiniz Çin rəqəmsal vernier kaliperinin dəqiq modelinə diqqət yetirməkdir. ilə işləyin, Buna görə də fərqli kodlardan istifadə edin, Ancaq əsas fikir bu Çinlilərin əksəriyyəti arasında eynidir.

Gedəcəyik:

• Kaliperi sökün
• Bir interfeys yuvasını lövhəyə lehimləyə biləcəyimiz yeri tapın
• Bağlayıcının çıxışını müəyyənləşdirin
• Lehimləyin və kaliperi yığın
• Protokolun necə işlədiyini bilmək üçün ötürülən məlumatları tərs mühəndis edin
• Kaliper siqnallarını Arduino -ya uyğun olaraq dəyişdirin
• Kodu yükləyin və budur:)

Nə lazımdır:

• Rəqəmsal Vernier Kaliper
• Arduino (Hər növ iş görəcək)
• Məntiq Dönüştürücü lövhəsi (biri üçün bir sxem əlavə edəcəyəm)
• İncə təmiz uclu lehimləmə dəmiri
• İncə lehim teli
• Bəzi keçid telləri

Addım 2: Kaliperi sökün

• Əvvəlcə kaliper batareyasını klipindən çıxarın.
• Bu model üçün arxasında gümüş bir bələdçi kağızı və altında dörd montaj vidası tapa bilərsiniz. Davanı bir yerdə saxlayırlar və Philips tornavida istifadə edərək onları açmalıyıq. Tornavidanı yan tərəfdəki kağız üzərində gəzdirə bilərsiniz və montaj deliklərini görürsünüz.

Bundan sonra, PCB -nin ön panelə dörd vida ilə bərkidildiyini görəcəksiniz, incə uclu Philips tornavida istifadə edərək onları yumşaq bir şəkildə sökün

PCB -nin hər iki tərəfindəki izləri cızmamaq və kəsməmək üçün diqqətli olun

• İndi bütün vintləri çıxarıb təhlükəsiz yerə qoyduqdan sonra itirə bilməyəcəklər:),
• PCB -ni diqqətlə qaldırmalısınız, çünki ekran və üç rezin düymə dağıla bilər.
• Bu anda ekranı və düymələri PCB -dən çıxarıb vintlər ilə bağlaya və çılpaq PCB ilə işinizə davam edə bilərsiniz.

Addım 3: Soketi lehimləmək üçün lazımlı yastıqları tapın

İndi PCB -nin yuxarı tərəfinə baxdığınız zaman məlumat bağlayıcısının harada quraşdırılacağını asanlıqla görə bilərsiniz.

Ümumi pin başlıqlarının, konnektorun meydançası onlarınkından daha kiçik olduğu üçün çox əyilmədən lehimlənə bilməyəcəyini də görə bilərsiniz (addım: bağlayıcıdakı iki bitişik yastığın mərkəzləri arasındakı məsafə)

Pin başlıqları 100 mil və ya 2,54 mm -dir, buna görə də onları bir az əyərək lehimləyə bilərsiniz və ya başqa bir yuva tapa bilərsiniz.

Və burada yalnız PCB -lərin ətrafında oturan tam qutum yaxşı bir şəkildə istifadə olundu.

Köhnə CD-ROM sürücü PCB-lərindən birində mükəmməl 4 pinli əyilmə kabel konnektoru (FPC konnektoru) tapdım və Kaliperlə birlikdə istifadə etməyə qərar verdim.

PCB konnektorlarının sökülməsi zamanı diqqətli olmalı olduğunuzu söyləməyə ehtiyac yoxdur, çünki onların plastik korpusu əriyir.

Diqqət yetirin ki, ya kaliper ekran korpusundakı konnektorun açılışına mexaniki şəkildə oturmaq üçün bu konnektora ehtiyacınız olan pin başlıqlarını və ya xüsusi bir yuvanı bağlayıcı olaraq istifadə etməyi seçmisiniz. (Daha çox aydınlıq üçün şəkilə baxa bilərsiniz)

Addım 4: Bağlayıcının çıxışını müəyyənləşdirin

İndi lazımi yastıqları tapdıqdan sonra, hər bir yastığın nəyə bağlı olduğunu bilməliyik.

Yaxşı, bu Kaliperlər üçün digər Tərs mühəndislik layihələrində artıq tapılmışdır və əksər hallarda eyni konfiqurasiyaya malikdirlər (GND, DATA, CLOCK, VCC)

Bunu özünüzlə konfiqurasiya etmək üçün:

Batareyanı çıxarın

• Multimetrinizi Buzzer vəziyyətinə qoyun (Davamlılıq testi)
• Bir probu Battery -VE terminalına (GND) bağlamaqla başlayın və digər probu istifadə edərək bağlayıcının hansı pininin yerə bağlı olduğunu tapın.
• Batareya +VE terminalı ilə eyni şeyi edin

Çipə bağlı olan digər iki sancağa hər iki ad verə bilərsiniz (EX: D0 və D1), çünki funksiyalarını sonrakı tərs mühəndislik addımlarında biləcəyik

Çıxış konfiqurasiyasını konfiqurasiya etmək istəmirsinizsə, bağlayıcının çıxış çıxışını aşağıdakı kimi qiymətləndirə bilərsiniz:

(GND, VERİ, SAAT, VCC)

GND ekrana ən yaxın paddir

VCC, PCB kənarına ən yaxın yastıqdır

və konnektorun montajı üçün bağlayıcının kənarındakı hər iki daha böyük yastıq GND -yə bağlıdır (onları multimetrlə yoxlaya bilərsiniz)

Addım 5: Rabitə Protokolunu tərs mühəndislik

Hər iki rəqəmsal çıxış pininin siqnallarını bir osiloskopla araşdırdıqdan sonra burada göründüyü kimi olur.

pinlərdən birinin məlumat ötürülməsini (CLK xətti) sinxronizasiya etmək üçün bir saat kimi işlədiyini, digəri isə məlumat xəttini işlədiyini görə bilərsiniz, buna görə də sinxron məlumat ötürmə protokolu ilə məşğul oluruq.

Belə çıxır: - Məlumat 1,5 Volt məntiq səviyyəsində göndərilir (vernier batareyası ilə eyni gərginlik olduğu üçün məntiqli səslənir) - Məlumat 6 bit nibble (6 x 4 bit) cəmi 24 bit ilə göndərilir - Var hər bir məlumat paketinin sonu ilə digərinin başlanğıcı arasında təxminən 200 mS

məlumatları saatın yüksələn kənarında nümunə götürmək qərarına gəldim, buna görə də kumpasda müxtəlif ölçülər sınadıqdan və rejimini (mm -dən daxilinə) dəyişdikdən və bəzi mənfi dəyərləri göstərdikdən sonra test şərtlərim üçün bu cədvəli (3 -cü şəkillər) aldım. və ünsiyyət protokolunu anlamağa başladım

Əldə olunan məlumatları öyrəndikdən sonra:

- mm rejimində: 1-dən 16-a qədər olan bitlər kumpasda göstərilən rəqəmin ikili təsviridir (100-ə vurulur)- (düym) rejimində: 2-dən 17-ə qədər olan bitlər ekranda göstərilən rəqəmin ikili təsviridir. kaliper (1000 ilə vurulur)

- bit no.21 mənfi işarəni təmsil edir (göstərilən rəqəm mənfi olduqda 1, müsbət olduqda 0)

- bit no.24 ölçü vahidini təmsil edir (vahid (daxilində) olduqda 1 və vahid (mm) olduqda 0)

- (düym) rejimində: bit no.1 0,5 millik seqmenti təmsil edir (əlavə olunarsa 1, əlavə olunmasa 0)

Addım 6: Məntiq çeviricisinin hazırlanması

İndi kaliper məlumatlarının gərginlik səviyyəsini dəyişdirməliyik (1,5 volt Arduino ilə işləmək üçün uyğun deyil, çox aşağıdır) Bu layihə üçün hazırladığım məntiq çeviricisi üçün bir sxem əlavə etdim, ancaq indi gördüyünüz kimi 5 volt məntiq səviyyəsinə keçməyimizə əlavə olaraq ters çevriləcək, buna görə kodda bunu kompensasiya etməliyik.

Addım 7: Arduino Kodu

İndi Arduino ilə əlaqə qurmağa hazırsınız. Əlavə edilmiş kodu tapa bilərsiniz. Saat pinini Arduino uno, nano və ya pro-mini (kəsmək qabiliyyətli bir pinə ehtiyacınız olacaq) üzərində 2 və ya 3 pinə bağlayın. hər hansı digər pin. Kodu yükləyin və ölçülmüş məlumatları görmək üçün serial monitoru açın

Kod, 24 -cü məlumat bitini skan edərək, kaliperin hansı rejimdə işlədiyini avtomatik olaraq aşkar edə bilər