هک دیجیتال ورنیر کالیپر با استفاده از آردوینو: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

بنابراین ، در مورد انجام برخی اندازه گیری ها با دیجیتال ورنیه کالیپر خود و داشتن Arduino خود برای انجام برخی کارها با این اندازه گیری ها چطور؟ شاید صرفه جویی در آنها ، انجام برخی محاسبات مبتنی بر یا افزودن این اندازه گیری ها به یک حلقه بازخورد از دستگاه مکانیکی شما. در این دستورالعمل ما می خواهیم یک کولیس دیجیتال ورنیه را جدا کرده ، برخی سیم ها را به آن وصل کرده و کولیس را با آردوینو متصل کنیم مقادیر اندازه گیری شده آن را در Arduino Serial Monitor نمایش دهید.

مرحله 1: چگونه می توان آن را انجام داد

به نظر می رسد که برخی از کالیپرهای دیجیتالی قادر به انتقال داده های اندازه گیری شده روی صفحه نمایش آنها با استفاده از پروتکل های مختلف برای استفاده توسط دستگاه های دیگر هستند.

در واقع مکانی برای سوکت رابط روی صفحه کولیس وجود دارد ، اما چیزی روی آن لحیم نشده است.

فقط می توانید جلوی بالای صفحه نمایش را بیرون بیاورید (نه کاور باتری) و 4 پد را پیدا خواهید کرد که قرار است سوکت روی آنها قرار گیرد تا با کولیس ارتباط برقرار کند ، اما اینطور نیست:(.

این حقیقت سالها پیش در کالیپرهای مختلف کشف شد و این دستورالعمل بر مدل دقیق کولیس دیجیتال ورنی چینی است که در تصاویر مشاهده می کنید ، متمرکز شده است ، بنابراین لطفاً مطمئن شوید مدل شما یکسان است زیرا مدلهای مختلف ممکن است پروتکل های متفاوتی داشته باشند. کار با ، بنابراین کدهای مختلف برای استفاده ، اما ایده اصلی در میان اکثر این موارد چینی یکسان است.

ما قصد داریم:

• کولیس را جدا کنید
• پیدا کنید کجا می توانیم سوکت رابط را به برد لحیم کنیم
• پین کردن کانکتور را شناسایی کنید
• آن را لحیم کرده و کولیس را مونتاژ کنید
• مهندسی معکوس داده های منتقل شده را بشناسد تا بداند پروتکل آن چگونه کار می کند
• سطح سیگنال های کولیس را متناسب با آردوینو تغییر دهید
• کد را بارگذاری کنید و تمام:)

آنچه شما نیاز دارید:

• کولیس دیجیتال ورنیه
• آردوینو (هر نوع کار را انجام می دهد)
• تابلوی مبدل منطق (شماتیک را برای یکی ضمیمه می کنم)
• آهن لحیم کاری نوک تمیز
• سیم لحیم نازک
• برخی از سیم های بلوز

مرحله 2: کولیس را جدا کنید

• اول از همه باتری کولیس را از گیره آن خارج کنید.
• برای این مدل ، یک کاغذ راهنمای نقره ای در پشت آن خواهید یافت و چهار پیچ نصب را در زیر آن خواهید یافت. آنها قاب را کنار هم نگه داشته اند و ما باید آنها را با استفاده از پیچ گوشتی فیلیپس باز کنیم. فقط می توانید پیچ گوشتی خود را از روی کاغذ در طرفین عبور دهید و سوراخ های نصب آنها را تشخیص دهید.

پس از آن خواهید دید که PCB با چهار پیچ روی پنل جلویی نصب شده است ، لازم است آنها را با استفاده از یک پیچ درایو فیلیپس به آرامی شل کنید

مراقب باشید که هیچ یک از آثار هر دو طرف PCB را خراشیده یا بریده نکنید

• حالا بعد از بیرون آوردن همه پیچ ها و قرار دادن آنها در یک مکان امن ، گم نمی شوند:) ،
• شما باید PCB را با دقت بلند کنید زیرا ممکن است صفحه نمایش و سه دکمه لاستیکی از هم جدا شوند.
• در این مرحله می توانید صفحه نمایش و دکمه ها را از PCB بکشید و آنها را با پیچ قرار دهید و کار خود را با PCB برهنه ادامه دهید.

مرحله 3: پد های مورد نیاز برای لحیم کاری سوکت را پیدا کنید

در حال حاضر ، وقتی به بالای صفحه PCB نگاه می کنید ، می توانید به راحتی نقطه اتصال اتصال داده را مشخص کنید.

همچنین می توانید مشاهده کنید که سرصفحه های عمومی پین را نمی توان بدون تغییر زیاد لحیم کرد زیرا گام اتصال دهنده از آنها کوچکتر است (فاصله: فاصله بین مراکز دو پد مجاور روی کانکتور)

ارتفاع پین هدرها 100 میل یا 2.54 میلی متر است ، بنابراین می توانید آنها را کمی خم کرده و لحیم کنید ، یا می توانید سوکت دیگری پیدا کنید.

و در اینجاست که جعبه کامل من که فقط دور PCB نشسته بودم به خوبی استفاده شد.

من یک کانکتور کابل فلکس 4 پین (کانکتور FPC) کامل در یکی از PCB های درایو CD-ROM قدیمی پیدا کردم و تصمیم گرفتم از آن با کالیپر استفاده کنم.

نیازی به گفتن نیست که هنگام جدا کردن اتصالات PCB باید مراقب باشید زیرا ممکن است پوسته پلاستیکی آنها ذوب شود.

همچنین مراقب باشید که یا از سربرگ های پین استفاده کرده اید یا از سوکت خاصی به عنوان کانکتور استفاده می کنید که برای اتصال مکانیکی در دهانه کانکتور در ویترین کالیپر به این کانکتور نیاز دارید. (برای توضیح بیشتر می توانید تصویر را مشاهده کنید)

مرحله 4: Pin-out کانکتور را شناسایی کنید

حال پس از یافتن پدهای مورد نیاز ، باید بدانیم که هر پد به چه چیزی متصل است.

خوب ، قبلاً در سایر پروژه های مهندسی معکوس برای این کالیپرها مشاهده شده است و بیشتر اوقات پیکربندی یکسانی دارند (GND ، DATA ، CLOCK ، VCC)

برای پیکربندی آن با خود:

باتری را بردارید

• تنظیم چند متر خود را بر روی حالت Buzzer (تست پیوستگی)
• با اتصال یک پروب به پایانه Battery -VE (GND) شروع کنید و با استفاده از پروب دیگر کدام پین رابط را به زمین متصل کنید.
• همین کار را با پایانه Battery +VE انجام دهید

شما می توانید دو پین دیگر تراشه متصل را هر دو نام (EX: D0 و D1) بگذارید زیرا بعداً در مرحله مهندسی معکوس آنها عملکردهای آنها را می دانیم

اگر نمی خواهید pin-out را پیکربندی کنید ، می توانید pin-out اتصال را به صورت زیر تخمین بزنید:

(GND ، DATA ، CLOCK ، VCC)

GND نزدیکترین پد به صفحه نمایش است

VCC نزدیکترین پد به لبه PCB است

و هر دو پد بزرگتر در لبه اتصال دهنده برای اتصال کانکتور به GND متصل هستند (می توانید آنها را با مولتی متر بررسی کنید)

مرحله 5: مهندسی معکوس پروتکل ارتباطات

پس از بررسی هر دو پین خروجی دیجیتال با یک اسیلوسکوپ ، به نظر می رسد که به نظر می رسد.

می بینید که یکی از پین ها به عنوان یک ساعت برای همگام سازی انتقال داده (خط CLK) عمل می کند و دیگری خط داده است ، بنابراین ما با یک پروتکل انتقال داده هماهنگ سروکار داریم.

معلوم می شود که: - داده ها در سطح منطقی 1.5 ولت ارسال می شوند (منطقی به نظر می رسد زیرا همان ولتاژ باتری ورنیه است) - داده ها در 6 نوک (6 * 4 بیت) با مجموع 24 بیت ارسال می شوند - وجود دارد حدود 200 میلی ثانیه بین انتهای هر بسته داده و ابتدای بسته دیگر

من تصمیم گرفتم که داده ها را در لبه رو به افزایش ساعت نمونه گیری کنم ، بنابراین پس از تلاش با اقدامات مختلف روی کولیس و تغییر حالت آن از (میلی متر به داخل) و همچنین نمایش مقادیر منفی ، این جدول (تصاویر سوم) را برای شرایط آزمایش خود دریافت کردم. و من شروع به کشف پروتکل ارتباطی کردم

بنابراین پس از مطالعه داده های ضبط شده:

- در حالت میلی متر: بیت های شماره 1 تا 16 نمایش دوتایی برای عدد نمایش داده شده در کولیس است (ضرب در 100)- در حالت (اینچی): بیت های شماره 2 تا 17 نمایش دوتایی عدد نمایش داده شده در کولیس (ضرب در 1000)

- بیت شماره 21 نشان دهنده علامت منفی است (1 در صورت منفی بودن عدد نمایش داده شده و 0 در صورت مثبت بودن آن)

- بیت شماره 24 واحد اندازه گیری را نشان می دهد (1 اگر واحد (این) باشد و 0 اگر واحد (میلی متر) باشد)

- در حالت (اینچی): بیت شماره 1 بخش 0.5 میلی لیتر را نشان می دهد (اگر 1 اضافه شود و اگر نباشد 0)

مرحله 6: ساخت مبدل منطقی

اکنون ما باید سطح ولتاژ داده های کولیس را تغییر دهیم (1.5 ولت برای کار با آردوینو مناسب نیست ، بسیار کم است) من یک طرح کلی برای مبدل منطقی که برای این پروژه ساخته ام اضافه کرده ام ، اما همانطور که اکنون داده ها را مشاهده می کنید علاوه بر انتقال به سطح منطقی 5 ولت ، آن نیز معکوس می شود ، بنابراین ما باید آن را در کد جبران کنیم.

مرحله 7: کد آردوینو

و اکنون شما آماده اتصال آن با آردوینو هستید. می توانید کد پیوست شده را پیدا کنید. پین ساعت را به پین 2 یا 3 در Arduino uno ، nano یا pro-mini وصل کنید (به پین با قابلیت وقفه نیاز دارید) پین داده را به هر پین دیگری. کد را بارگذاری کرده و مانیتور سریال را باز کنید تا داده های اندازه گیری شده را مشاهده کنید

کد می تواند با اسکن بیت داده بیست و چهارم به طور خودکار تشخیص دهد که کولیس بر روی چه حالت کار می کند