Hackad Digital Vernier -bromsok med Arduino: 7 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:42

Så vad sägs om att göra några mätningar med din digitala Vernier -bromsok och få din Arduino att arbeta med dessa mätningar? Kanske att spara dem, göra några baserade beräkningar eller lägga till dessa mätningar i en återkopplingsslinga från din mekaniska enhet. I den här instruktören ska vi demontera en Digital Vernier-bromsok, koppla några ledningar till den och koppla in bromsoket med Arduino till visa sina mätvärden på Arduino Serial Monitor.

Steg 1: Hur det kan göras

Det visar sig att vissa digitala mätare kan överföra de uppmätta data som visas på deras skärmar med hjälp av olika protokoll som ska användas av andra enheter.

Det finns faktiskt en plats för ett gränssnittsuttag på bromsokskortet, men inget är lödt på det.

Du kan bara glida ut det övre locket i displayen (inte batteriluckan) och du hittar 4 kuddar som ska ha ett uttag på dem för att kommunicera med bromsoket, men det är de inte:(.

Detta faktum upptäcktes för många år sedan på olika bromsok och detta instruerbara fokuserar på den exakta modellen för den kinesiska digitala vernierkalipern som du kan se på bilderna, så se till att din är samma modell som olika modeller kan ha olika protokoll för arbeta med, Därför olika koder att använda, men huvudidén är densamma bland de flesta av dessa kinesiska.

Var på väg att:

• Ta isär bromsoket
• Hitta var vi kan löda ett gränssnittsuttag till kortet
• Identifiera kontaktens pin-out
• Lödda den och montera bromsoket
• Omvandlar den överförda informationen för att veta hur dess protokoll fungerar
• Nivåförskjutning av bromsokssignalerna för att passa Arduino
• Ladda upp koden och det är det:)

Vad du behöver:

• En digital Vernier -tjocklek
• Arduino (vilken typ som helst kommer att göra jobbet)
• Logic Converter Board (jag bifogar en schematisk för en)
• Ett fint rent spetslödkolv
• Tunn lödtråd
• Några bygelkablar

Steg 2: Demontera bromsoket

• Först och främst Ta bort bromsokbatteriet från klämman.
• För den här modellen hittar du ett silver guidepapper på baksidan och du hittar fyra monteringsskruvar under den. De håller ihop höljet och vi måste skruva loss dem med en Philips skruvmejsel. Du kan bara gå din skruvmejsel över papperet på sidorna och du kommer att upptäcka deras monteringshål.

Efter det ser du att kretskortet är monterat på frontpanelen med fyra skruvar. Du måste försiktigt skruva loss dem med en Philips skruvmejsel

Var noga med att inte repa eller skära några av spåren på båda kretskorts sidorna

• Nu efter att ha tagit bort alla skruvar och placerat dem på ett säkert ställe var de inte förlorade:),
• Du måste lyfta kretskortet försiktigt eftersom displayen och de tre gummiknapparna kan falla isär.
• Vid denna tidpunkt kan du dra displayen och knapparna från kretskortet och sätta dem med skruvarna och fortsätta ditt arbete med det bara kretskortet.

Steg 3: Hitta de nödvändiga kuddarna för att löda uttaget

Nu, när du tittar på ovansidan av kretskortet kan du enkelt upptäcka var datakontakten ska monteras.

Du kan också se att generiska stifthuvuden inte kan lödas utan mycket tweaking eftersom anslutningens tonhöjd är mindre än deras (tonhöjd: avståndet mellan mitten av två intilliggande kuddar på kontakten)

Stifthuvudets stigning är 100 mil eller 2,54 mm så att du antingen kan böja dem något och få dem att lödda, eller så kan du hitta ett annat uttag.

Och här är när min fulla låda med att bara sitta kring PCB kom till god användning.

Jag hittade en perfekt 4-stifts flexkabelkontakt (FPC-kontakt) på en av de gamla CD-ROM-enhetens kretskort och bestämde mig för att använda den med bromsoket.

Du behöver inte säga att du bör vara försiktig när du avlödar PCB -kontakter eftersom deras plasthölje kan smälta.

Var också försiktig så att antingen du valde att använda stifthuvuden eller ett speciellt uttag som kontakt som du behöver den här kontakten för att mekaniskt kunna passa in öppningen för kontakten i bromsokshöljet. (Du kan se bilden för mer förtydligande)

Steg 4: Identifiera Connector's Pin-out

Nu efter att ha hittat de nödvändiga kuddarna måste vi veta vad varje kudde är ansluten till.

Tja, det har redan hittats i andra omvända tekniska projekt för dessa bromsok och oftast har de samma konfiguration (GND, DATA, CLOCK, VCC)

Så här konfigurerar du det med dig själv:

Ta bort batteriet

• ställ in din multimätare på summerstatus (kontinuitetstest)
• Börja med att ansluta en sond till Battery -VE -uttaget (GND) och hitta vilken stift på kontakten som är ansluten till marken med den andra sonden
• Gör samma sak med batteri +VE -terminal

Du kan ge de två andra stiften som är anslutna till chipet två namn (EX: D0 och D1) eftersom vi kommer att känna till deras funktioner senare i deras omvända steg

Om du inte vill konfigurera pin-out kan du uppskatta kontaktdonets uttag som:

(GND, DATA, CLOCK, VCC)

GND är den närmaste plattan till displayen

VCC är den närmaste plattan till PCB -kanten

och båda större kuddar på kanten av kontakten för kontaktmontering är anslutna till GND (du kan kontrollera dem med en multimeter)

Steg 5: Omvänd konstruktion av kommunikationsprotokollet

Efter att ha sonderat båda digitala utgångsstiftsignalerna med ett oscilloskop så här ser det ut.

du kan se att en av stiften fungerar som en klocka för synkronisering av dataöverföring (CLK -linje) och den andra är datalinjen, så vi har att göra med ett synkroniserat dataöverföringsprotokoll.

Det visar sig att: - Data skickas i logisk nivå på 1,5 volt (låter logiskt eftersom det är samma spänning som vernierbatteriet) - Data skickas i 6 nibbles (6 x 4 bitar) med totalt 24 bitar - Det finns cirka 200 mS mellan slutet av varje datapaket och början på det andra

Jag bestämde mig för att prova data vid klockans stigande kant, så efter att ha försökt med olika mått på bromsoket och ändrat dess läge från (mm till in) och även visat några negativa värden fick jag denna tabell (3: e bilder) för mina testförhållanden och jag började ta reda på kommunikationsprotokollet

Så efter att ha studerat fångade data:

- i mm-läge: bit nr 1 till 16 är den binära representationen för det visade numret på tjockleken (multiplicerat med 100)- i (tum) -läget: bitarna 2 till 17 är den binära representationen för det visade numret på bromsok (multiplicerat med 1000)

- bit nr 21 representerar det negativa tecknet (1 om det visade talet är negativt och 0 om det är positivt)

- bit nr 24 representerar mätenheten (1 om enheten är (in) och 0 om enheten är (mm))

- i (tum) -läge: bit nr 1 representerar segmentet 0,5 mil (1 om det läggs till och 0 om det inte är det)

Steg 6: Skapa en logisk omvandlare

Nu måste vi ändra spänningsnivån för bromsokdata (1,5 volt är inte lämpligt att arbeta med Arduino, det är för lågt) Jag har lagt till en schema för logikomvandlaren jag gjorde för detta projekt men som du kan se data nu förutom att flyttas till 5 volt logiknivå kommer det också att inverteras så vi måste kompensera det i koden.

Steg 7: Arduino -kod

Och nu är du redo att ansluta den med Arduino. Du kan hitta koden bifogad. Anslut klockstiftet till stift 2 eller 3 på Arduino uno, nano eller pro-mini (du behöver en avbrottsstabil stift) anslut datastift till någon annan pin. Ladda upp koden och öppna den seriella bildskärmen för att se de uppmätta data

Koden kan automatiskt upptäcka vilket läge kalipern arbetar på genom att skanna den 24: e databiten