Hakirana digitalna čeljust za vernier pomoću Arduina: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Dakle, što bi bilo da napravite neka mjerenja sa svojim digitalnim mjernim mjenjačem i da imate svoj Arduino da obavi neki posao s tim mjerenjima? Možda ih spremamo, radimo neke temeljene proračune ili dodamo ta mjerenja u povratnu spregu s vašeg mehaničkog uređaja. U ovom uputstvu ćemo rastaviti digitalnu čeljust za mjerenje visine, spojiti neke žice na nju i spojiti čeljust s Arduinom na prikazati svoje izmjerene vrijednosti na Arduino serijskom monitoru.

Korak 1: Kako se to može učiniti

Ispostavilo se da neke digitalne čeljusti mogu prenositi izmjerene podatke koji se pojavljuju na njihovim ekranima koristeći različite protokole koje će koristiti drugi uređaji.

Zapravo postoji mjesto za utičnicu za sučelje na ploči čeljusti, ali ništa nije lemljeno na njoj.

Možete samo izvaditi gornji poklopac na ekranu (ne poklopac baterije) i naći ćete 4 jastučića za koja se pretpostavlja da imaju utičnicu za komunikaciju sa čeljusti, ali nisu:(.

Ova je činjenica otkrivena prije mnogo godina na različitim čeljustima, a ova instrukcija se fokusira na tačan model kineske digitalne nonarske čeljusti koju možete vidjeti na slikama, stoga se pobrinite da vaš model bude isti jer različiti modeli mogu imati različite protokole raditi s, stoga različite kodove za korištenje, ali glavna ideja je ista među većinom ovih kineskih.

Mi ćemo:

• Rastavite čeljust
• Pronađite Gdje možemo lemiti interfejs utičnicu na ploču
• Prepoznajte pin-out konektora
• Lemite ga i sastavite čeljust
• Obrnite inženjering prenesenih podataka kako biste znali kako njihov protokol funkcionira
• Nivo pomaknite signale čeljusti tako da odgovaraju Arduinu
• Otpremite kôd i to je to:)

Šta će vam trebati:

• Digitalna mjerna čeljust
• Arduino (bilo koja vrsta će obaviti posao)
• Ploča logičkog pretvarača (priložit ću shemu za jednu)
• Lemilica sa finim čistim vrhom
• Tanka žica za lemljenje
• Neke kratkospojne žice

Korak 2: Rastavite čeljust

• Prije svega izvadite bateriju čeljusti iz njene kopče.
• Za ovaj model na poleđini ćete pronaći srebrni papir za vođenje, a ispod njega ćete pronaći četiri pričvrsna vijka. Oni drže kućište zajedno i moramo ih odvrnuti pomoću Philips odvijača. Možete samo proći odvijačem preko papira sa strane i uočiti njihove rupe za pričvršćivanje.

Nakon toga ćete vidjeti da je štampana ploča montirana na prednju ploču s četiri vijka. Morate ih lagano odvrnuti pomoću Philips odvijača s finim vrhom

Pazite da ne izgrebete niti izrežete tragove na obje strane PCB -a

• Nakon što ste izvadili sve vijke i odložili ih na sigurno mjesto, ne možete ih izgubiti:),
• Morate pažljivo podići PCB jer se ekran i tri gumena dugmeta mogu raspasti.
• U ovom trenutku možete izvući zaslon i gumbe s PCB -a te ih staviti vijcima i nastaviti raditi s golom PCB -om.

Korak 3: Pronađite potrebne jastučiće za lemljenje utičnice

Sada, kada pogledate gornju stranu PCB -a, lako možete uočiti gdje bi trebao biti priključen konektor za podatke.

Također možete vidjeti da se generički pin zaglavlja ne mogu lemiti bez mnogo podešavanja jer je korak konektora manji od njihovog (pitch: udaljenost između središta dva susjedna jastučića na konektoru)

Nagib zaglavlja iglica je 100 mil ili 2,54 mm, tako da ih možete lagano saviti i zalemiti, ili možete pronaći drugu utičnicu.

I evo kad se moja puna kutija samo sjedenja oko PCB -a dobro iskoristila.

Pronašao sam savršeni 4-pinski fleksibilni konektor (FPC konektor) na jednoj od starih PCB-ova CD-ROM pogona i odlučio sam ga koristiti sa čeljusti.

Ne morate govoriti da biste trebali biti oprezni pri odlemljivanju PCB konektora jer se njihovo plastično kućište može otopiti.

Budite također oprezni da ste kao konektor odabrali pin zaglavlja ili posebnu utičnicu koja vam je potrebna da biste mogli spojiti mehanički u otvor za konektor u vitrini čeljusti. (Možete vidjeti sliku za dodatna pojašnjenja)

Korak 4: Identificirajte pin-out konektora

Nakon što pronađemo potrebne jastučiće, moramo znati na šta je svaki jastučić povezan.

Pa, već je pronađeno u drugim projektima obrnutog inženjeringa za ove čeljusti i većinu vremena imaju istu konfiguraciju (GND, DATA, CLOCK, VCC)

Da biste to sami konfigurirali:

Izvadite bateriju

• postavite višemetar na stanje zujalice (test kontinuiteta)
• Počnite s povezivanjem jedne sonde na terminal Battery -VE (GND) i pronađite koji je pin na konektoru spojen na masu pomoću druge sonde
• Učinite isto s baterijom +VE priključkom

Druga dva pina povezana čipu možete dati bilo koja dva imena (EX: D0 i D1) jer ćemo njihove funkcije znati kasnije u koraku obrnutog inženjeringa

Ako ne želite konfigurirati pin-out, možete procijeniti pin-out konektora kao:

(GND, PODACI, SAT, VCC)

GND je najbliži pad do ekrana

VCC je najbliži pad do ruba PCB -a

a oba veća jastučića na rubu konektora za montažu konektora spojena su na GND (možete ih provjeriti multimetrom)

Korak 5: Obrnite inženjering komunikacijskog protokola

Nakon sondiranja signala oba pinova digitalnih izlaza osciloskopom evo kako to izgleda.

možete vidjeti da jedan od pinova radi kao sat za sinhroniziranje prijenosa podataka (CLK linija), a drugi je podatkovni, pa se radi o protokolu sinkroniziranog prijenosa podataka.

Ispostavilo se da: - Podaci se šalju na logičkom nivou od 1,5 V (zvuči logično jer je isti napon kao i nonijus baterija) - Podaci se šalju u 6 grickalica (6 x 4 bita) sa ukupno 24 bita - Postoji oko 200 mS između kraja svakog paketa podataka i početka drugog

Odlučio sam uzorkovati podatke na uzlaznoj ivici sata, pa sam nakon pokušaja s različitim mjerama na čeljusti i promjeni načina rada sa (mm u in), a prikazao i neke negativne vrijednosti, dobio ovu tablicu (3. slike) za moje uvjete ispitivanja i počeo sam smišljati komunikacijski protokol

Dakle, nakon proučavanja snimljenih podataka:

- u mm načinu: bitovi br. 1 do 16 su binarni prikaz prikazanog broja na čeljusti (pomnožen sa 100)- u (inčnom) načinu: bitovi br. 2 do 17 su binarni prikaz prikazanog broja na čeljust (pomnožena sa 1000)

- bit br.21 predstavlja negativan predznak (1 ako je prikazani broj negativan i 0 ako je pozitivan)

- bit br.24 predstavlja mjernu jedinicu (1 ako je jedinica (in) i 0 ako je jedinica (mm))

- u (inčnom) načinu rada: bit 1 predstavlja segment od 0,5 mil (1 ako je dodan i 0 ako nije)

Korak 6: Izrada pretvarača logike

Sada moramo promijeniti razinu napona podataka čeljusti (1,5 volti nije prikladno za rad s Arduinom, prenisko je) Dodao sam shemu za logički pretvarač koji sam napravio za ovaj projekt, ali kao što vidite podatke sada osim što će se prebaciti na logički nivo od 5 volti, bit će i obrnut pa to moramo nadoknaditi u kodu.

Korak 7: Arduino kod

I sada ste spremni za povezivanje s Arduinom. Možete pronaći priloženi kôd. Spojite pin sata na pin 2 ili 3 na Arduino uno, nano ili pro-mini (trebat će vam pin s mogućnošću prekida) spojite podatkovni pin na bilo koji drugi pin. Učitajte kôd i otvorite serijski monitor da vidite izmjerene podatke

Kod može automatski otkriti na kom načinu rada čeljust radi skeniranjem 24. bita podataka