Voltmeter Analog Retro: 11 Langkah

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:01

Pengenalan

Sebelum LED dan skrin komputer adalah kaedah biasa untuk memaparkan maklumat, jurutera dan saintis bergantung pada meter panel analog. Sebenarnya, mereka masih digunakan di sejumlah bilik kawalan hingga hari ini kerana:

• boleh dibuat cukup besar
• memberikan maklumat sepintas lalu

Dalam projek ini, kita akan menggunakan servo untuk membina meter analog sederhana dan kemudian menggunakannya sebagai voltmeter DC. Perhatikan bahawa banyak bahagian untuk projek ini, termasuk TINKERplate terdapat di sini:

Pi-Plates.com/TINKERkit

Bekalan

1. Piring TINKER Pi-Plate disambungkan ke Raspian Pi Raspberry yang menjalankan dan dengan modul Pi-Plates Python 3 terpasang. Lihat lebih banyak lagi di:
2. Lima wayar pelompat lelaki hingga lelaki
3. Motor servo 9G
4. Di samping itu, anda memerlukan beberapa pita melekit dua sisi, sebilangan kadbod tebal untuk menyokong anak panah, dan beberapa kertas putih. Catatan: kami memutuskan untuk menjadikan meter analog kami lebih kasar sehingga kami menggunakan pencetak 3D untuk membuat penunjuk dan beberapa plexiglass sekerap untuk sandaran.

Langkah 1: Buat Penunjuk

Pertama potong penunjuk sepanjang 100mm dari kadbod (ya kadang-kadang kita menggunakan metrik). Berikut adalah fail STL jika anda mempunyai akses ke pencetak 3D: https://www.thingiverse.com/thing:4007011. Untuk penunjuk yang memanfaatkan tip tajam, cuba yang ini:

Langkah 2: Pasang Pointer ke Servo Arm

Sebaik sahaja anda membuat penunjuk, gunakan pita dua sisi untuk melekatkannya pada salah satu lengan yang disertakan dengan motor servo. Kemudian tekan lengan ke batang.

Langkah 3: Potong Penyokong

Potong sekeping kadbod selebar 200mm dengan tinggi 110mm. Dan kemudian potong kecil 25mm dengan 12mm lekukan di tepi bawah untuk motor servo. Anda harus mengimbangi takik kira-kira 5mm di sebelah kanan tengah untuk mengimbangi lokasi poros pada servo. Di atas anda dapat melihat rupa plexiglass kami sebelum kami memotong bahagian atasnya dan mengeluarkan filem pelindung. Perhatikan bahawa kami menggunakan gergaji besi dan Dremel untuk memotong kedudukan.

Langkah 4: Mount Servo to Backer

Selanjutnya geser servo ke tempatnya dengan tab pemasangan di bahagian bawah. Gunakan skru pemasangan yang disertakan dengan servo sebagai pin untuk menahannya di tempatnya. Anda mungkin harus menggunakan pensil tajam untuk menebuk lubang di lokasi-lokasi ini terlebih dahulu jika anda menggunakan kadbod atau gerudi dengan bit 1/16 jika anda menggunakan kayu atau akrilik. Perhatikan bagaimana kami membuat lekukan kami terlalu lebar yang menyebabkan skru kanan hilang lubang dan terjerumus ke celah. Jangan seperti kita.

Langkah 5: Mencetak Skala

Cetak skala yang ditunjukkan di atas. Potong sepanjang garis putus-putus sambil perhatikan lokasi garis menegak dan mendatar di sekitar takik. Gunakan garis-garis tersebut untuk menyelaraskan skala di sekitar batang servo. Salinan skala ini yang boleh dimuat turun boleh didapati di sini: https:// pi-plate / muat turun / Voltmeter Scale.pdf

Langkah 6: Terapkan Skala ke Penyokong

Letakkan unit lengan / penunjuk dari poros servo dan letakkan sekeping kertas dengan kerak pada bahan sokongan berlekuk dari langkah ketiga. Posisikannya supaya garis di sekitar takuk berpusat pada servo. Kami akan menghidupkan penunjuk semula setelah kami menghidupkan motor servo.

Langkah 7: Pemasangan Elektrik

Pasang motor servo dan "petunjuk" ke Piring TINKER Pi-Plates menggunakan rajah di atas sebagai panduan. Setelah meter dipasang, wayar merah dan hitam yang disambungkan ke blok Analog di sebelah kiri akan menjadi probe voltmeter anda. Letakkan wayar merah pada terminal positif dan wayar hitam pada terminal negatif peranti yang anda ingin ukur.

Langkah 8: Perhimpunan / Penentukuran Akhir

1. Setelah membuat sambungan elektrik, lakukan langkah berikut:
2. Hidupkan Raspberry Pi dan kemudian buka tetingkap terminal
3. Buat sesi terminal Python3, muat modul TINKERplate, dan tetapkan mod saluran I / O Digital 1 sebagai 'servo'. Anda mesti mendengar servo bergerak ke kedudukan 90 darjah.
4. Pasangkan lengan servo ke poros dengan penunjuk yang diarahkan lurus ke atas pada kedudukan 6V.
5. Ketik TINK.setSERVO (0, 1, 15) untuk memindahkan servo ke kedudukan 0V. Sekiranya tidak cukup mendarat di 0, ketik sekali lagi tetapi dengan sudut yang berbeza seperti 14 atau 16. Anda mungkin mendapati bahawa mengarahkan servo untuk bergerak bolak-balik dengan kenaikan kecil tidak memberi kesan pada penunjuk - ini disebabkan kepada masalah mekanikal yang biasa dengan gear yang disebut backlash yang kita bincangkan di bawah. Setelah anda mempunyai sudut yang meletakkan penunjuk pada 0V, tuliskan sebagai nilai RENDAH anda.
6. Ketik TINK.setSERVO (0, 1, 165) untuk memindahkan servo ke kedudukan 12V. Sekali lagi, jika tidak mendarat di 12, ketik sekali lagi tetapi dengan sudut yang berbeza seperti 164 atau 166. Setelah anda mempunyai sudut yang meletakkan penunjuk pada 12V, tuliskan sebagai nilai TINGGI anda.

Langkah 9: Kod 1

Program VOLTmeter.py ditunjukkan pada langkah seterusnya. Anda boleh menaipnya sendiri menggunakan Thonny IDE pada Raspberry Pi atau menyalin yang berikut ke dalam direktori rumah anda. Garis nota 5 dan 6 - di sinilah anda memasukkan nilai penentukuran yang diperoleh pada langkah terakhir. Bagi kami ia adalah:

lLimit = 12.0 # nilai RENDAH kami

hLimit = 166.0 # nilai TINGGI kami

Setelah fail disimpan, jalankan dengan menaip: python3 VOLTmeter.py dan tekan kekunci di tetingkap terminal. Sekiranya wayar probe anda tidak menyentuh sesuatu, penunjuk akan bergerak ke lokasi 0 volt pada skala. Sebenarnya, anda mungkin melihat jarum bergerak maju mundur sedikit kerana ia mengeluarkan bunyi 60Hz dari lampu berdekatan. Memasang probe merah ke terminal + 5V pada blok analog akan membuat penunjuk melompat ke tanda 5 volt pada meter.

Langkah 10: Kod 2

import piplates. TINKERplate sebagai TINK

masa import TINK.setDEFAULTS (0) #kembalikan semua port ke keadaan lalai mereka TINK.setMODE (0, 1, 'servo') #set Digital I / O port 1 untuk menggerakkan servo lLimit = 12.0 # Had bawah = 0 volt hLimit = 166.0 # Had atas = 12 volt sementara (Benar): analogIn = TINK.getADC (0, 1) # saluran analog 1 # skala data ke sudut dalam julat lLimit hingga hLimit sudut = analogIn * (hLimit -lLimit) /12.0 TINK.setSERVO (0, 1, lLimit + angle) #set servo angle time.sleep (.1) #delay dan ulangi

Langkah 11: Selesaikan

Jadi, ada, kami menggunakan teknologi baru untuk mencipta kembali keadaan terkini pada tahun 1950-an. Jangan ragu untuk membuat timbangan anda sendiri dan berkongsi dengan kami

Ini bermula sebagai projek sederhana tetapi cepat meningkat ketika kami memikirkan lebih banyak penyempurnaan. Anda juga mungkin mendapati bahawa kadangkala penunjuk tidak mendarat di tempat yang betul - ini kerana dua sebab:

1. Terdapat serangkaian roda gigi di dalam motor servo yang, ketika dipasang, mengalami masalah umum yang disebut sebagai serangan balik. Anda boleh membaca lebih lanjut mengenainya di sini.
2. Kami juga mengesyaki bahawa motor servo kami tidak cukup linier di seluruhnya.

Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai cara kerja motor servo, baca dokumen ini. Dan, untuk melihat lebih banyak projek dan tambahan untuk Raspberry Pi, lawati laman web kami di Pi-Plates.com.