Caliper Digital Vernier yang Diretas Menggunakan Arduino: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Jadi, bagaimana dengan melakukan beberapa pengukuran dengan Digital Vernier Caliper anda dan meminta Arduino anda melakukan beberapa kerja dengan pengukuran ini? Mungkin Menyelamatkannya, Melakukan beberapa pengiraan berdasarkan atau menambahkan pengukuran ini ke gelung maklum balas dari peranti mekanik anda. Dalam arahan ini, kita akan membongkar Digital Vernier Caliper, menghubungkan beberapa wayar kepadanya dan menghubungkan Caliper dengan Arduino ke paparkan nilai yang diukur pada Arduino Serial Monitor.

Langkah 1: Bagaimana Ia Boleh Dilakukan

Ternyata beberapa kaliper digital mampu menghantar data yang diukur yang muncul di paparan mereka menggunakan protokol yang berbeza untuk digunakan oleh peranti lain.

Sebenarnya ADA tempat untuk soket antara muka di papan kaliper, tetapi tidak ada yang terpateri di atasnya.

Anda hanya boleh melepaskan penutup atas pada paparan (bukan penutup bateri) dan anda akan menemui 4 pad yang sepatutnya mempunyai soket untuk berkomunikasi dengan kaliper, Tetapi mereka tidak:(.

Fakta ini ditemui bertahun-tahun yang lalu pada Kaliper yang berlainan dan petunjuk ini menumpukan pada model tepat caliper digital vernier Cina yang dapat anda lihat dalam gambar, Oleh itu, pastikan model anda adalah model yang sama kerana model yang berbeza mungkin mempunyai protokol yang berbeza untuk bekerjasama dengan, Oleh itu, kod yang berbeza untuk digunakan, Tetapi idea utamanya adalah sama di antara kebanyakan kod Cina ini.

Kami akan:

• Bongkar Caliper
• Cari Di mana kita boleh memasangkan soket antara muka ke papan
• Kenali pin-out Connector
• Pateri dan pasangkan Caliper
• Rekodkan data yang dihantar untuk mengetahui bagaimana protokolnya berfungsi
• Tahap peralihan isyarat Caliper agar sesuai dengan Arduino
• Muat naik kod dan itu sahaja:)

Apa yang anda perlukan:

• Caliper Vernier Digital
• Arduino (Mana-mana jenis akan melakukan tugas)
• Papan Penukar Logik (saya akan melampirkan skema untuk satu)
• Setrika pemateri hujung bersih yang halus
• Kawat pematerian nipis
• Beberapa wayar pelompat

Langkah 2: Bongkar Caliper

• Pertama sekali Keluarkan bateri Caliper dari klipnya.
• Untuk model ini, anda akan menemui kertas panduan perak di bahagian belakangnya dan anda akan menemui empat skru pemasangan di bawahnya. Mereka memegang sarung bersama dan kita perlu melepaskannya menggunakan pemacu skru Philips. Anda hanya boleh meletakkan pemutar skru anda di atas kertas di sisi dan anda akan melihat lubang pemasangannya.

Selepas itu anda akan melihat bahawa PCB dipasang ke panel depan dengan empat skru, Anda perlu melepaskannya dengan perlahan menggunakan pemacu skru Philips hujung halus

Berhati-hatilah untuk tidak menggaru atau memotong jejak di kedua sisi PCB

• Sekarang setelah mengeluarkan semua skru dan meletakkannya di tempat yang selamat sekiranya tidak boleh hilang:),
• Anda perlu mengangkat PCB dengan hati-hati kerana paparan dan ketiga butang getah mungkin berantakan.
• Pada ketika ini anda boleh menarik paparan dan butang dari PCB dan meletakkannya dengan skru dan meneruskan kerja anda dengan PCB yang kosong.

Langkah 3: Cari Pad yang Diperlukan untuk Memateri Soket

Sekarang, apabila anda melihat bahagian atas PCB, anda dapat dengan mudah melihat di mana penyambung data harus dipasang.

Anda juga dapat melihat bahawa header pin Generik tidak dapat disolder tanpa banyak tweak kerana pitch penyambung lebih kecil daripada mereka (pitch: jarak antara pusat dua pad bersebelahan pada penyambung)

Pine header pitch adalah 100 mil atau 2.54 mm sehingga anda dapat sedikit membengkokkannya dan membuatnya disolder, Atau anda dapat mencari soket lain.

Dan inilah ketika kotak penuh saya hanya duduk di sekitar PCB telah digunakan dengan baik.

Saya menemui penyambung kabel fleksibel 4 pin (penyambung FPC) yang sempurna pada salah satu PCB pemacu CD-ROM lama dan memutuskan untuk menggunakannya dengan Caliper.

Tidak perlu dikatakan bahawa anda harus berhati-hati semasa menyekat penyambung PCB kerana selongsong plastiknya boleh meleleh.

Berhati-hatilah juga bahawa sama ada anda memilih untuk menggunakan pin header atau soket khas sebagai penyambung yang anda perlukan penyambung ini agar dapat dipasang secara mekanikal pada bukaan penyambung dalam kotak paparan Caliper. (Anda dapat melihat gambar untuk penjelasan lebih lanjut)

Langkah 4: Kenal pasti Pin-out Penyambung

Sekarang setelah mencari pad yang diperlukan, kita perlu mengetahui sambungan setiap pad.

Baiklah, ini telah dijumpai dalam projek kejuruteraan Terbalik lain untuk Kaliper ini dan selalunya ia mempunyai konfigurasi yang sama (GND, DATA, CLOCK, VCC)

Untuk mengkonfigurasinya dengan diri sendiri:

Tanggalkan bateri

• tetapkan multi meter anda pada keadaan Buzzer (Uji kesinambungan)

• Mulakan dengan menyambungkan satu probe ke terminal Battery -VE (GND) dan cari pin mana pada penyambung yang disambungkan ke tanah menggunakan probe yang lain

• Lakukan perkara yang sama dengan terminal Battery + VE

Anda boleh memberikan dua pin lain yang menghubungkan cip dua nama (EX: D0 dan D1) kerana kami akan mengetahui fungsinya kemudian dalam langkah teknik terbalik mereka

Sekiranya anda tidak mahu mengkonfigurasi pin-out maka anda boleh mengira pin-out penyambung sebagai:

(GND, DATA, CLOCK, VCC)

GND adalah pad terdekat ke paparan

VCC adalah pad terdekat ke tepi PCB

dan kedua-dua pad yang lebih besar di tepi penyambung untuk pemasangan penyambung disambungkan ke GND (anda boleh memeriksanya dengan multimeter)

Langkah 5: Reverse Engineering the Communication Protocol

Setelah meneliti kedua-dua isyarat pin output digital dengan osiloskop inilah rupanya.

anda dapat melihat bahawa salah satu pin berfungsi sebagai jam untuk menyegerakkan penghantaran data (garis CLK) dan yang lain adalah garis data, jadi kami berurusan dengan protokol penghantaran data yang diselaraskan.

Ternyata: - Data dihantar dalam tahap logik 1.5 Volt (kedengaran logik kerana ia sama voltan dengan bateri vernier) - Data dihantar dalam 6 nibbles (6 x 4 bit) dengan jumlah 24 bit - Ada kira-kira 200 mS antara akhir setiap paket data dan permulaan yang lain

saya memutuskan untuk mengambil sampel data di hujung jam sehingga setelah mencuba dengan ukuran yang berbeza pada kaliper dan menukar modanya dari (mm ke dalam) dan juga menunjukkan beberapa nilai negatif, saya mendapat jadual ini (gambar ke-3) untuk keadaan ujian saya dan saya mula mengetahui protokol komunikasi

Oleh itu, setelah mengkaji data yang dirakam:

- dalam mod mm: bit no.1 hingga 16 adalah perwakilan binari untuk nombor yang dipaparkan pada kaliper (didarab dengan 100) - dalam (inci) mod: bit no.2 hingga 17 adalah perwakilan binari untuk nombor yang dipaparkan pada caliper (didarab dengan 1000)

- bit no.21 mewakili tanda negatif (1 jika nombor yang dipaparkan adalah negatif dan 0 jika positif)

- bit no.24 mewakili unit pengukuran (1 jika unit berada (dalam) dan 0 jika unit tersebut (mm))

- dalam mod (inci): bit no.1 mewakili segmen 0,5 juta (1 jika ditambahkan dan 0 jika tidak)

Langkah 6: Membuat Penukar Logik

Sekarang kita perlu mengubah tahap voltan data kaliper (1.5 volt tidak sesuai untuk bekerja dengan Arduino, terlalu rendah) Saya telah menambahkan skema untuk penukar logik yang saya buat untuk projek ini tetapi seperti yang anda lihat sekarang selain beralih ke tahap logik 5 volt, ia juga akan terbalik jadi kita perlu mengimbanginya dalam kod.

Langkah 7: Kod Arduino

Dan sekarang anda sudah bersedia untuk menyambungkannya dengan Arduino. Anda boleh mendapatkan kod yang dilampirkan. Sambungkan pin jam ke pin 2 atau 3 pada Arduino uno, nano atau pro-mini (anda akan memerlukan pin mampu mengganggu) sambungkan pin data ke pin lain. Muat naik kod dan buka monitor bersiri untuk melihat data yang diukur

Kod secara automatik dapat mengesan mod apa yang diusahakan kaliper dengan mengimbas bit data ke-24