Retro analóg voltmérő: 11 lépés

2025 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2025-01-23 14:47

Bevezetés

Mielőtt a LED -ek és a számítógép -képernyők általános módszerek voltak az információk megjelenítésére, a mérnökök és a tudósok az analóg panelmérőktől függtek. Valójában a mai napig számos vezérlőteremben használatban vannak, mivel:

• elég nagyra tehető
• egy pillanat alatt információt nyújtani

Ebben a projektben egy szervót fogunk használni egy egyszerű analóg mérő létrehozásához, majd egyenáramú voltmérőként. Ne feledje, hogy a projekt számos alkatrésze, beleértve a TINKERplate -t, itt érhető el:

Pi-Plates.com/TINKERkit

Kellékek

1. Egy Pi-Plate TINKERplate egy Raspberry Pi-t futtató Raspian Pi-hez csatlakoztatva, és a Pi-Plates Python 3 modulokkal telepítve. További információ:
2. Öt férfi -férfi áthidaló vezeték
3. 9G szervomotor
4. Ezenkívül szüksége lesz egy kétoldalas ragasztószalagra, néhány vastag kartonra a nyíl hátoldalához és néhány fehér papírra. Megjegyzés: úgy döntöttünk, hogy az analóg mérőnket masszívabbá tesszük, ezért 3D -s nyomtatót használtunk a mutató és néhány törmelék plexi előállításához.

1. lépés: Készítsen mutatót

Először vágjon ki egy 100 mm hosszú mutatót a kartonból (igen, néha metrikusat használunk). Itt van egy STL -fájl, ha rendelkezik 3D nyomtatóval: https://www.thingiverse.com/thing:4007011. Az éles hegyre szűkülő mutatónál próbálja ki ezt:

2. lépés: Rögzítse a mutatót a szervókarhoz

Miután elkészítette a mutatót, kétoldalú ragasztószalaggal rögzítse azt a szervomotorhoz tartozó egyik karhoz. Ezután nyomja a kart a tengelyre.

3. lépés: Vágja le a hátlapot

Vágjon ki egy körülbelül 200 mm széles és 110 mm magas kartonlapot. Ezután vágjon egy kis 25 mm -es és 12 mm -es bevágást a szervomotor alsó szélére. Körülbelül 5 mm -re kell a középponttól jobbra eső bevágást eltolni, hogy kompenzálja a tengely elhelyezkedését a szervón. Fent láthatja, hogy nézett ki plexiüvegünk, mielőtt levágtuk a tetejét és lehúztuk a védőfóliát. Ne feledje, hogy fémvágót és Dremelt használtunk a bevágás levágásához.

4. lépés: Szervó felszerelése a Backer -hez

Ezután csúsztassa a szervót a helyére, az alján lévő rögzítő fülekkel. Használja a szervóhoz mellékelt rögzítőcsavarokat csapként, hogy rögzítse a helyén. Előfordulhat, hogy először éles ceruzával kell lyukakat lyukasztani ezeken a helyeken, ha kartont vagy 1/16 hüvelykes fúrót használ, ha fát vagy akrilt használ. Figyelje meg, hogyan tettük túlságosan szélesre a bemetszést, ami a csavarhoz vezetett a jobboldal hiányzik a lyukból, és a résbe ékelődik. Ne legyél olyan, mint mi.

5. lépés: Nyomtassa ki a skálát

Nyomtassa ki a fenti skálát. Vágja a szaggatott vonalak mentén, miközben megjegyzi a függőleges és vízszintes vonalak helyét a bevágás körül. Ezekkel a vonalakkal igazíthatja a skálát a szervo tengelye körül. A skála letölthető másolata itt található: https:// pi-plates/downloads/Voltmeter Scale.pdf

6. lépés: Alkalmazza a skálát a Backerre

Dobja le a kar/mutató szerelvényt a szervo tengelyről, és helyezze a papírlapot a skálával a harmadik lépésben bevágott hátsó anyagra. Helyezze el úgy, hogy a bevágás körüli vonalak a szervo középpontjában legyenek. A szervomotor bekapcsolása után visszakapcsoljuk a mutatót.

7. lépés: Elektromos összeszerelés

Csatlakoztassa a szervo motort és a "vezetékeket" a Pi-Plates TINKERplate lemezhez a fenti ábra segítségével. A mérőeszköz összeszerelése után a bal oldali analóg blokkhoz csatlakoztatott piros és fekete vezetékek lesznek a voltmérő szondái. Helyezze a piros vezetéket a mérni kívánt készülék pozitív csatlakozójára, a fekete vezetéket pedig a negatív csatlakozóra.

8. lépés: Végső összeszerelés / kalibrálás

1. Az elektromos bekötések után tegye a következőket:
2. Kapcsolja be a Raspberry Pi -t, majd nyissa meg a terminál ablakát
3. Hozzon létre egy Python3 terminál szekciót, töltse be a TINKERplate modult, és állítsa be az 1. digitális I/O csatorna módját „servo” -ra. Hallani kell, ahogy a szervó 90 fokos helyzetbe áll.
4. Döntse vissza a szervokart a tengelyre úgy, hogy a mutató egyenesen felfelé legyen 6V helyzetben.
5. Gépelje be a TINK.setSERVO (0, 1, 15) parancsot a szervó 0V helyzetbe állításához. Ha nem egészen a 0 -ra érkezik, írja be újra, de más szögben, például 14 -ben vagy 16 -ban. Felfedezheti, hogy a szervó kis lépésekben történő előre -hátra mozgatása nincs hatással a mutatóra - ez annak köszönhető, hogy egy gyakori mechanikai problémára a fogaskerekeknél, amelyet úgy hívunk, hogy holtjáték, amelyet alább tárgyalunk. Ha van egy szöge, amely 0V -ra helyezi a mutatót, írja le azt LOW értékként.
6. Gépelje be a TINK.setSERVO (0, 1, 165) billentyűt a szervó 12 V -os helyzetbe állításához. Ismét, ha nem egészen a 12 -re érkezik, írja be újra, de különböző szögekkel, például 164 vagy 166. Ha van egy szöge, amely a mutatót 12 V -ra helyezi, írja le HIGH értékként.

9. lépés: 1. kód

A VOLTmeter.py program a következő lépésben látható. A Raspberry Pi -n található Thonny IDE használatával vagy beírhatja magát, vagy másolhatja az alábbit a saját könyvtárába. Vegye figyelembe az 5. és 6. sort - itt csatlakoztathatja az utolsó lépésben kapott kalibrálási értékeket. Számunkra ez volt:

lLimit = 12.0 #mi LOW érték

hLimit = 166,0 #a HIGH értékünk

A fájl mentése után futtassa a következőt: python3 VOLTmeter.py, és nyomja meg a gombot egy terminál ablakban. Ha a szonda vezetékei nem érnek semmit, akkor a mutató a 0 voltos helyre kerül a skálán. Valójában láthatja, hogy a tű kissé előre -hátra mozog, miközben felveszi a 60 Hz -es zajt a közeli fényekből. Ha a piros szondát az analóg blokk +5V csatlakozójához rögzíti, akkor a mutató az 5 voltos jelre ugrik a mérőn.

10. lépés: 2. kód

csövek importálása. TINKERplate mint TINK

importálási idő TINK.setDEFAULTS (0) #visszaállítja az összes portot az alapértelmezett állapotba hLimit = 166.0 #A felső korlát = 12 volt, míg (igaz): analogIn = TINK.getADC (0, 1) #olvassa el az analóg 1 csatornát # #skálázza az adatokat egy szögbe az lLimit to hLimit szög = analóg*(hLimit -lLimit) /12.0 TINK.setSERVO (0, 1, lLimit+szög) #set szervo szög time.sleep (.1) #késleltetés és ismétlés

11. lépés: Csomagolás

Tehát itt van, új technológiát használtunk fel az 1950 -es évek legkorszerűbb újrateremtésére. Nyugodtan készítse el saját mérlegét, és ossza meg velünk

Ez egyszerű projektként kezdődött, de gyorsan tovább nőtt, amikor újabb finomításokra gondoltunk. Azt is felfedezheti, hogy néha a mutató nem a megfelelő helyre érkezik - ennek két oka van:

1. A szervomotorok belsejében olyan fogaskerekek találhatók, amelyek összeszerelésük során gyakori problémát szenvednek. Bővebben itt olvashat róla.
2. Azt is gyanítjuk, hogy szervomotorunk nem teljesen lineáris a teljes tartományában.

Ha többet szeretne megtudni a szervomotorok belső működéséről, olvassa el ezt a dokumentumot. Ha további projekteket és kiegészítőket szeretne látni a Raspberry Pi számára, látogasson el honlapunkra a Pi-Plates.com címen.