რეტრო ანალოგური ვოლტმეტრი: 11 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

შესავალი

სანამ LED- ები და კომპიუტერის ეკრანი ინფორმაციის ჩვენების გავრცელებული მეთოდები იყო, ინჟინრები და მეცნიერები იყვნენ დამოკიდებული ანალოგური პანელის მრიცხველებზე. ფაქტობრივად, ისინი დღემდე გამოიყენება რიგ საკონტროლო ოთახებში, რადგან ისინი:

• შეიძლება გაკეთდეს საკმაოდ დიდი
• ინფორმაციის მიწოდება ერთი შეხედვით

ამ პროექტში ჩვენ ვაპირებთ გამოვიყენოთ servo მარტივი ანალოგური მეტრის ასაშენებლად და შემდეგ გამოვიყენოთ როგორც DC ვოლტმეტრი. გაითვალისწინეთ, რომ ამ პროექტის ბევრი ნაწილი, მათ შორის TINKERplate, ხელმისაწვდომია აქ:

Pi-Plates.com/TINKERkit

მარაგები

1. Pi-Plate TINKERplate დაკავშირებულია Raspberry Pi– სთან, რომელიც მუშაობს Raspian– ით და დამონტაჟებულია Pi-Plates Python 3 მოდულით. იხილეთ მეტი აქ:
2. ხუთი მამრობითიდან მამრობითი მხტუნავი მავთულები
3. 9G სერვო ძრავა
4. გარდა ამისა, თქვენ დაგჭირდებათ ორმაგი ცალმხრივი წებოვანი ლენტი, სქელი მუყაო ისრის გასამაგრებლად და თეთრი ქაღალდი. შენიშვნა: ჩვენ გადავწყვიტეთ, რომ ჩვენი ანალოგური მრიცხველი უფრო მკაცრი გამხდარიყო, ასე რომ ჩვენ გამოვიყენეთ 3D პრინტერი, რათა მივაწოდოთ მაჩვენებელი და რამდენიმე ჯართი პლექსიგლასი საყრდენისთვის.

ნაბიჯი 1: გააკეთეთ მაჩვენებელი

ჯერ მუყაოსგან ამოჭერით 100 მმ სიგრძის მაჩვენებელი (დიახ, ჩვენ ზოგჯერ ვიყენებთ მეტრს). აქ არის STL ფაილი, თუ გაქვთ წვდომა 3D პრინტერზე: https://www.thingiverse.com/thing:4007011. იმ მაჩვენებლისთვის, რომელიც მკვეთრ წვერზე იშლება, სცადეთ ეს:

ნაბიჯი 2: მიამაგრეთ მაჩვენებელი Servo Arm- ზე

მას შემდეგ რაც თქვენ გააკეთეთ თქვენი მაჩვენებელი, გამოიყენეთ ორმხრივი ლენტი, რომ მიამაგროთ ის ერთ მკლავზე, რომელიც მოყვება სერვო ძრავას. შემდეგ დააჭირეთ მკლავს ლილვზე.

ნაბიჯი 3: გაჭერით საყრდენი

გაჭერით მუყაოს ნაჭერი დაახლოებით 200 მმ სიგანეზე და 110 მმ სიმაღლეზე. და შემდეგ გაჭერით პატარა 25 მმ -იანი 12 მმ -იანი ქვედა დონის ქვედა კიდეზე სერვო ძრავისთვის. თქვენ მოგიწევთ ცენტრის მარჯვნივ დაახლოებით 5 მმ -იანი დონის გასწორება, რათა კომპენსაცია მოახდინოთ სერვოზე მდებარე შახტის მდებარეობისთვის. ზემოთ თქვენ ხედავთ, თუ როგორ გამოიყურებოდა ჩვენი პლექსიგლასი, სანამ ზედა ნაწილს დავჭრიდით და დამცავ ფილმს გამოვიყვანდით. გაითვალისწინეთ, რომ ჩვენ გამოვიყენეთ ხერხი და დრემელი ჭრის გასაჭრელად.

ნაბიჯი 4: მთა სერვო ბექერისკენ

შემდეგ გადაიტანეთ სერვო ადგილზე, სამონტაჟო ჩანართებით ბოლოში. გამოიყენეთ სამონტაჟო ხრახნები, რომლებიც მოყვება სერვას, როგორც ქინძისთავები, რომ შეინარჩუნოთ იგი. თქვენ შეიძლება დაგჭირდეთ მკვეთრი ფანქრის გამოყენება ამ ადგილებში ხვრელების გასაკეთებლად, თუ თქვენ იყენებთ მუყაოს ან საბურღს 1/16 ბიტით, თუ ხეს ან აკრილს იყენებთ. გაითვალისწინეთ, როგორ გავხადეთ ჩვენი ხვრელი ძალიან ფართო, რამაც გამოიწვია ხრახნი მარჯვენა აკლდა ხვრელს და ჩაეფლო უფსკრულში. ნუ იქნები ჩვენნაირი.

ნაბიჯი 5: ამობეჭდვა მასშტაბი

დაბეჭდეთ ზემოთ ნაჩვენები მასშტაბი. გაჭერით დაშლილი ხაზების გასწვრივ, ხოლო აღნიშნეთ ვერტიკალური და ჰორიზონტალური ხაზების მდებარეობა ნაკაწრის გარშემო. გამოიყენეთ ეს ხაზები სერვოს შახტის გარშემო მასშტაბის გასაზომად. ამ მასშტაბის გადმოსაწერი ასლი შეგიძლიათ იხილოთ აქ: https:// pi-plate/downloads/Voltmeter Scale.pdf

ნაბიჯი 6: გამოიყენეთ მასშტაბი დამხმარეზე

ამოიღეთ მკლავის/მაჩვენებლის ასამბლეა სერვო ლილვიდან და დადეთ ქაღალდის ნაჭერი სასწორით, საფეხურიდან მესამე საფეხურზე. განათავსეთ იგი ისე, რომ ხვრელის გარშემო ხაზები იყოს ცენტრში სერვოზე. ჩვენ გავააქტიურებთ მაჩვენებელს სერვო ძრავის ჩართვის შემდეგ.

ნაბიჯი 7: ელექტრული შეკრება

მიამაგრეთ სერვო ძრავა და "მიჰყავს" Pi-Plates TINKERplate ზემოთ დიაგრამის სახელმძღვანელოდ. მას შემდეგ, რაც მრიცხველი შეიკრიბება, წითელი და შავი მავთულები, რომლებიც დაკავშირებულია ანალოგურ ბლოკთან მარცხნივ, იქნება თქვენი ვოლტმეტრის ზონდები. მოათავსეთ წითელი მავთული დადებით ტერმინალზე და შავი მავთული იმ მოწყობილობის უარყოფით ტერმინალზე, რომლის გაზომვასაც აპირებთ.

ნაბიჯი 8: საბოლოო შეკრება / დაკალიბრება

1. ელექტრული კავშირის დამყარების შემდეგ გადადგით შემდეგი ნაბიჯები:
2. ჩართეთ Raspberry Pi და შემდეგ გახსენით ტერმინალის ფანჯარა
3. შექმენით Python3 ტერმინალის სესია, ჩატვირთეთ TINKERplate მოდული და დააყენეთ ციფრული I/O არხის 1 რეჟიმი, როგორც 'servo'. თქვენ უნდა გესმოდეთ, რომ სერვო გადადის 90 გრადუსიან პოზიციაზე.
4. გადაახვიეთ სერვო მკლავი შახტზე და მიამაგრეთ მაჩვენებელი პირდაპირ 6V პოზიციისკენ.
5. აკრიფეთ TINK.setSERVO (0, 1, 15), რათა სერვო 0V პოზიციაზე გადაიტანოთ. თუ ის მთლად არ დაეშვება 0 -ზე, ჩაწერეთ ისევ, მაგრამ სხვა კუთხით, როგორიცაა 14 ან 16. თქვენ შეიძლება აღმოაჩინოთ, რომ სერვოს გადაადგილება წინ და უკან მცირე ნაბიჯებით არ ახდენს გავლენას მაჩვენებელზე - ეს გამოწვეულია გადაცემათა კოლოფის საერთო მექანიკურ საკითხს, რომელსაც ეწოდება უკუსვლა, რომელსაც ქვემოთ განვიხილავთ. მას შემდეგ რაც გექნებათ კუთხე, რომელიც მაჩვენებელს ათავსებს 0V- ზე, ჩაწერეთ როგორც თქვენი LOW მნიშვნელობა.
6. აკრიფეთ TINK.setSERVO (0, 1, 165), რათა სერვო გადაიტანოთ 12 ვ პოზიციაზე. ისევ და ისევ, თუ ის 12 -ზე არ ჯდება, ჩაწერეთ ისევ, მაგრამ განსხვავებული კუთხით, როგორიცაა 164 ან 166. მას შემდეგ რაც გექნებათ კუთხე, რომელიც მაჩვენებელს 12 ვ -ზე ათავსებს, ჩაწერეთ როგორც თქვენი მაღალი მნიშვნელობა.

ნაბიჯი 9: კოდი 1

VOLTmeter.py პროგრამა ნაჩვენებია შემდეგ ეტაპზე. თქვენ შეგიძლიათ ჩაწეროთ იგი საკუთარ თავს Thonny IDE– ს გამოყენებით Raspberry Pi– ზე ან დააკოპიროთ ქვემოთ თქვენი სახლის დირექტორიაში. შენიშვნა სტრიქონები 5 და 6 - ეს არის ის, სადაც თქვენ აერთებთ კალიბრაციის მნიშვნელობებს, რომლებიც მიღებულია ბოლო საფეხურზე. ჩვენთვის ეს იყო:

ლიმიტი = 12.0 #ჩვენი დაბალი მნიშვნელობა

hLimit = 166.0 #ჩვენი მაღალი მნიშვნელობა

ფაილის შენახვის შემდეგ გაუშვით აკრეფით: python3 VOLTmeter.py და დააჭირეთ ღილაკს ტერმინალის ფანჯარაში. თუ თქვენი გამოძიების მავთულები არაფერს ეხება, მაჩვენებელი გადავა მასშტაბის 0 ვოლტის ადგილას. ფაქტობრივად, თქვენ ხედავთ, რომ ნემსი ოდნავ წინ და უკან მოძრაობს, რადგან ის იძენს ახლომდებარე განათებიდან 60 ჰც -ის ხმაურს. ანალოგიურ ბლოკზე +5V ტერმინალზე წითელი ზონდის მიმაგრება მაჩვენებელს ხდის მეტრზე 5 ვოლტ ნიშნულზე.

ნაბიჯი 10: კოდი 2

იმპორტი მილები. TINKERplate როგორც TINK

იმპორტის დრო TINK.setDEFAULTS (0) #ყველა პორტის დაბრუნება ნაგულისხმევ მდგომარეობაში hLimit = 166.0 #ზედა ზღვარი = 12 ვოლტი (ჭეშმარიტი): analogIn = TINK.getADC (0, 1) #წაკითხვის ანალოგური არხი 1 #მონაცემების მასშტაბი llimit to hLimit angle = analogIn*(hLimit -limit) /12.0 TINK.setSERVO (0, 1, lIMimit+angle) #set servo angle time.sleep (.1) #დაგვიანება და გამეორება

ნაბიჯი 11: შეფუთვა

ასე რომ, ეს არის ის, რაც ჩვენ გამოვიყენეთ ახალი ტექნოლოგია, რათა აღვადგინოთ ის, რაც იყო უახლესი ტექნოლოგია 1950 -იან წლებში. თავისუფლად შექმენით თქვენი სასწორი და გაგვიზიარეთ

ეს დაიწყო როგორც მარტივი პროექტი, მაგრამ ის სწრაფად გამწვავდა, რადგან ჩვენ ვფიქრობდით უფრო დახვეწას. თქვენ ასევე აღმოაჩენთ, რომ ზოგჯერ მაჩვენებელი არ ეშვება სწორ ადგილას - ეს ორი მიზეზის გამო:

1. სერვო ძრავების შიგნით არის გადაცემათა კოლოფის სერია, რომლებიც აწყობისას განიცდიან საერთო პრობლემას, რომელსაც მოხსენიებას უწოდებენ. ამის შესახებ მეტი შეგიძლიათ წაიკითხოთ აქ.
2. ჩვენ ასევე ეჭვი გვაქვს, რომ ჩვენი სერვო ძრავა მთლიანი დიაპაზონის მთლიანი ხაზოვანი არ არის.

სერვო ძრავების შიდა მუშაობის შესახებ მეტი რომ გაიგოთ, წაიკითხეთ ეს დოკუმენტი. ხოლო, Raspberry Pi– ს მეტი პროექტისა და დანამატის სანახავად ეწვიეთ ჩვენს ვებ – გვერდს Pi-Plates.com.