Retro analogā voltmetrs: 11 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Ievads

Pirms gaismas diodes un datoru ekrāni bija izplatītas informācijas parādīšanas metodes, inženieri un zinātnieki bija atkarīgi no analogiem paneļa skaitītājiem. Patiesībā tie joprojām tiek izmantoti vairākās vadības telpās, jo tie:

• var padarīt diezgan lielu
• sniegt informāciju īsumā

Šajā projektā mēs izmantosim servo, lai izveidotu vienkāršu analogo skaitītāju un pēc tam izmantotu to kā līdzstrāvas voltmetru. Ņemiet vērā, ka daudzas šī projekta daļas, tostarp TINKERplate, ir pieejamas šeit:

Pi-Plates.com/TINKERkit

Piegādes

1. Pi-Plate TINKERplate, kas savienots ar Raspberry Pi, kurā darbojas Raspian, un ar Pi-Plates Python 3 moduļiem. Skatīt vairāk:
2. Pieci džemperu vadi no vīriešu līdz vīriešiem
3. 9G servomotors
4. Turklāt jums būs nepieciešama divpusēja līmlente, biezs kartons bultiņas pamatnei un nedaudz balta papīra. Piezīme: mēs nolēmām padarīt mūsu analogo skaitītāju izturīgāku, tāpēc rādītāja izgatavošanai izmantojām 3D printeri un plexiglass lūžņus.

1. darbība: izveidojiet rādītāju

Vispirms no kartona izgrieziet rādītāju 100 mm garumā (jā, dažreiz mēs izmantojam metriku). Šeit ir STL fails, ja jums ir piekļuve 3D printerim: https://www.thingiverse.com/thing:4007011. Lai iegūtu rādītāju, kas samazinās līdz asam galam, izmēģiniet šo:

2. solis: pievienojiet rādītāju servo rokai

Kad rādītājs ir izveidots, izmantojiet divpusēju lenti, lai to piestiprinātu pie viena no servo motora komplektā iekļautajām rokām. Pēc tam nospiediet roku uz vārpstas.

3. darbība. Izgrieziet pamatni

Izgrieziet apmēram 200 mm platu un 110 mm augstu kartona gabalu. Pēc tam servomotoram apakšējā malā nogrieziet nelielu 25 mm līdz 12 mm iecirtumu. Lai kompensētu vārpstas atrašanās vietu servo, jums būs jāpārvieto iegriezums apmēram 5 mm pa labi no centra. Iepriekš jūs varat redzēt, kā izskatījās mūsu plexiglass, pirms mēs nogriezām virsu un noņēmām aizsargplēvi. Ņemiet vērā, ka griezuma griešanai izmantojām zāģi un Dremel.

4. solis: piestipriniet servo pie aizmugures

Pēc tam bīdiet servo vietā ar stiprinājuma cilpām apakšā. Izmantojiet stiprinājuma skrūves, kas pievienotas servo kā tapas, lai to noturētu. Jums, iespējams, nāksies izmantot asu zīmuli, lai šajās vietās vispirms izurbtu caurumus, ja izmantojat kartonu vai urbi ar 1/16 collu bitu, ja izmantojat koku vai akrilu. Ņemiet vērā, kā mēs padarījām iecirtumu pārāk platu, kas noveda pie skrūves labajiem pietrūkst cauruma un iesprūst spraugā. Neesiet tādi kā mēs.

5. darbība: izdrukājiet mērogu

Izdrukājiet iepriekš parādīto skalu. Izgrieziet pa punktētām līnijām, vienlaikus atzīmējot vertikālo un horizontālo līniju atrašanās vietu ap iecirtumu. Izmantojiet šīs līnijas, lai izlīdzinātu skalu ap servo vārpstu. Lejupielādējamu šīs skalas kopiju var atrast šeit: https:// pi-plates/downloads/Voltmeter Scale.pdf

6. darbība: uzklājiet Scale uz Backer

Noņemiet roku/rādītāju komplektu no servo vārpstas un novietojiet papīra gabalu ar skalu uz iezāģētā pamatnes materiāla no trešās darbības. Novietojiet to tā, lai līnijas ap iecirtumu būtu centrētas uz servo. Mēs ieslēgsim rādītāju pēc tam, kad būsim ieslēguši servomotoru.

7. solis: Elektriskā montāža

Piestipriniet servomotoru un "vadus" pie Pi-Plates TINKERplate, izmantojot iepriekš minēto diagrammu. Kad skaitītājs ir samontēts, sarkanie un melnie vadi, kas savienoti ar analogo bloku kreisajā pusē, būs jūsu voltmetra zondes. Novietojiet sarkano vadu uz pozitīvās spailes un melno vadu uz ierīces, kuru plānojat mērīt, negatīvo spaili.

8. solis: galīgā montāža / kalibrēšana

1. Pēc elektrisko savienojumu veikšanas veiciet šādas darbības:
2. Ieslēdziet Raspberry Pi un pēc tam atveriet termināļa logu
3. Izveidojiet Python3 termināļa sesiju, ielādējiet TINKERplate moduli un iestatiet 1. digitālā I/O kanāla režīmu kā “servo”. Jums vajadzētu dzirdēt, kā servo pārvietojas 90 grādu stāvoklī.
4. Atlaidiet servo sviru atpakaļ uz vārpstas ar rādītāju taisni uz augšu 6V pozīcijā.
5. Ievadiet TINK.setSERVO (0, 1, 15), lai pārvietotu servo 0V pozīcijā. Ja tas nenotiek uz nulles, ierakstiet to vēlreiz, bet ar citu leņķi, piemēram, 14 vai 16. Jūs varat atklāt, ka servo virzīšana uz priekšu un atpakaļ ar nelielu soli neietekmē rādītāju. uz kopēju mehānisku problēmu ar pārnesumiem, ko sauc par pretreakciju, ko mēs apspriežam tālāk. Kad jums ir leņķis, kas novieto rādītāju uz 0 V, pierakstiet to kā savu LOW vērtību.
6. Ievadiet TINK.setSERVO (0, 1, 165), lai pārvietotu servo 12 V pozīcijā. Atkal, ja tas nenotiek uz 12, ierakstiet to vēlreiz, bet ar dažādiem leņķiem, piemēram, 164 vai 166. Kad esat ieguvis leņķi, kas novieto rādītāju uz 12 V, pierakstiet to kā savu HIGH vērtību.

9. darbība: 1. kods

Programma VOLTmeter.py ir parādīta nākamajā darbībā. Jūs varat to ierakstīt pats, izmantojot Thonny IDE Raspberry Pi, vai nokopēt zemāk esošo informāciju savā mājas direktorijā. Ievērojiet 5. un 6. rindu - šeit jūs pievienojat pēdējā solī iegūtās kalibrēšanas vērtības. Mums tas bija:

lLimit = 12.0 #mūsu LOW vērtība

hLimit = 166,0 #mūsu HIGH vērtība

Kad fails ir saglabāts, palaidiet to, ierakstot: python3 VOLTmeter.py un termināļa logā nospiežot taustiņu. Ja zondes vadi neko nepieskaras, rādītājs pārvietosies uz 0 voltu skalas vietu. Faktiski jūs varat redzēt, kā adata nedaudz kustas uz priekšu un atpakaļ, jo tā uztver 60 Hz troksni no tuvumā esošajām gaismām. Piestiprinot sarkano zondi pie +5V spailes analogā blokā, rādītājs pārlēks uz skaitītāja 5 voltu atzīmi.

10. darbība: 2. kods

importēt piplates. TINKERplate as TINK

importēšanas laiks TINK.setDEFAULTS (0) #atgriezt visus portus to noklusējuma stāvoklī hLimit = 166.0 #Augšējā robeža = 12 volti, kamēr (True): analogIn = TINK.getADC (0, 1) #lasīt analogo kanālu 1 #mērogot datus leņķī diapazonā no lLimit līdz hLimit leņķis = analogIn*(hLimit -lLimit) /12.0 TINK.setSERVO (0, 1, lLimit+leņķis) #set servo leņķa laiks. miega (.1) #aizkavēšanās un atkārtošana

11. solis: ietiniet

Tātad, lūk, mēs izmantojām jaunas tehnoloģijas, lai atjaunotu to, kas 50. gados bija vismodernākais. Jūtieties brīvi izveidot savus svarus un dalīties tajos ar mums

Tas sākās kā vienkāršs projekts, taču tas ātri saasinājās, jo mēs domājām par papildu uzlabojumiem. Jūs varētu arī atklāt, ka dažreiz rādītājs nenonāk īstā vietā - divu iemeslu dēļ.

1. Servomotoru iekšpusē ir virkne pārnesumu, kas, saliekot, cieš no kopīgas problēmas, ko sauc par pretreakciju. Vairāk par to varat izlasīt šeit.
2. Mums ir arī aizdomas, ka mūsu servomotors visā tā diapazonā nav gluži lineārs.

Lai uzzinātu vairāk par servomotoru iekšējo darbību, izlasiet šo dokumentu. Un, lai redzētu vairāk Raspberry Pi projektu un papildinājumu, apmeklējiet mūsu vietni Pi-Plates.com.