Retro Analog Voltmeter: 11 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Panimula

Bago ang mga LED at screen ng computer ay karaniwang pamamaraan para sa pagpapakita ng impormasyon, ang mga inhinyero at siyentipiko ay nakasalalay sa mga metro ng metro ng panel. Sa katunayan, ginagamit pa rin sila sa maraming mga control room hanggang ngayon dahil sila ay:

• maaaring gawing malaki
• magbigay ng impormasyon sa isang sulyap

Sa proyektong ito, gagamit kami ng isang servo upang makabuo ng isang simpleng analog meter at pagkatapos ay gamitin ito bilang isang DC voltmeter. Tandaan na marami sa mga bahagi para sa proyektong ito, kasama ang TINKERplate ay magagamit dito:

Pi-Plates.com/TINKERkit

Mga gamit

1. Isang Pi-Plate TINKERplate na konektado sa isang Raspberry Pi na tumatakbo sa Raspian at sa naka-install na mga module ng Pi-Plates Python 3. Makita pa sa:
2. Limang male to male jumper wires
3. Isang 9G servo motor
4. Bilang karagdagan, kakailanganin mo ng ilang dobleng panig na malagkit na tape, ilang makapal na karton para sa pag-back ng arrow, at ilang puting papel. Tandaan: nagpasya kaming gawing mas masungit ang aming analog meter kaya gumamit kami ng isang 3D printer upang gawin ang pointer at ilang scrap plexiglass para sa pag-back.

Hakbang 1: Gumawa ng isang Pointer

Gupitin muna ang isang pointer na 100mm ang haba sa karton (oo gumagamit kami ng panukat minsan). Narito ang isang STL file kung mayroon kang pag-access sa isang 3D printer: https://www.thingiverse.com/thing[007011. Para sa isang pointer na nag-taping sa isang matalim na tip, subukan ang isang ito:

Hakbang 2: Ikabit ang Pointer sa Servo Arm

Kapag nagawa mo na ang iyong pointer, gumamit ng dobleng panig na tape upang ilakip ito sa isa sa mga bisig na kasama ng servo motor. Pagkatapos ay pindutin ang braso papunta sa baras.

Hakbang 3: Gupitin ang Backer

Gupitin ang isang piraso ng karton na tinatayang 200mm ang lapad ng 110mm taas. At pagkatapos ay gupitin ang isang maliit na 25mm ng 12mm na bingaw sa ilalim na gilid para sa servo motor. Kailangan mong i-offset ang bingaw tungkol sa 5mm sa kanan ng gitna upang mabayaran ang lokasyon ng baras sa servo. Sa itaas makikita mo kung ano ang tiningnan ng aming plexiglass bago namin putulin ang tuktok at hinugot ang proteksiyon na pelikula. Tandaan na gumamit kami ng isang hacksaw at isang Dremel upang maputol ang bingaw.

Hakbang 4: I-mount Servo sa Backer

Susunod na slide ang servo sa lugar na may mga mounting tab sa ibaba. Gamitin ang mga mounting screws na kasama ng servo bilang mga pin upang hawakan ito sa lugar. Maaaring kailanganin mong gumamit ng isang matulis na lapis upang masuntok muna ang mga butas sa mga lokasyong ito kung gagamit ka ng karton o isang drill na may 1/16 na bit kung gumamit ka ng kahoy o acrylic. Tandaan kung paano namin ginawa ang aming bingaw na masyadong malawak na humantong sa tornilyo sa ang tamang pagkawala ng butas at nakakulong sa puwang. Huwag maging katulad sa amin.

Hakbang 5: I-print ang Scale

I-print ang sukatang ipinakita sa itaas. Gupitin ang mga linya na tinadtad habang pinapansin ang lokasyon ng mga patayong at pahalang na linya sa paligid ng bingaw. Gamitin ang mga linyang iyon upang ihanay ang sukat sa paligid ng baras ng servo. Ang isang nada-download na kopya ng antas na ito ay matatagpuan dito: https:// pi-plate / downloads / Voltmeter Scale.pdf

Hakbang 6: Mag-apply ng Scale sa Backer

I-pop ang braso / pagpupulong ng pointer mula sa servo shaft at iposisyon ang piraso ng papel na may sukat sa notched backing material mula sa hakbang ng tatlong. Iposisyon ito upang ang mga linya sa paligid ng bingaw ay nakasentro sa servo. Ipa-popout namin muli ang pointer pagkatapos naming mai-power up ang servo motor.

Hakbang 7: Electrical Assembly

Ikabit ang servo motor at ang "mga lead" sa Pi-Plates TINKERplate gamit ang diagram sa itaas bilang isang gabay. Kapag naipon na ang metro, ang pula at itim na mga wire na konektado sa Analog block sa kaliwa ay ang iyong mga probe ng voltmeter. Ilagay ang pulang kawad sa positibong terminal at ang itim na kawad sa negatibong terminal ng aparato na balak mong sukatin.

Hakbang 8: Pangwakas na Assembly / Pagkakalibrate

1. Matapos gawin ang mga koneksyon sa kuryente, gawin ang mga sumusunod na hakbang:
2. Patayin ang Raspberry Pi at pagkatapos buksan ang isang window ng terminal
3. Lumikha ng isang session ng terminal ng Python3, i-load ang module na TINKERplate, at itakda ang mode ng Digital I / O channel 1 bilang 'servo'. Dapat mong marinig ang paglipat ng servo sa posisyon na 90 degree.
4. I-pop pabalik ang servo arm sa baras na may pointer na nakadirekta nang diretso sa posisyon na 6V.
5. I-type ang TINK.setSERVO (0, 1, 15) upang ilipat ang servo sa posisyon na 0V. Kung hindi ito napunta sa 0, i-type ito muli ngunit may ibang anggulo tulad ng 14 o 16. Maaari mong matuklasan na ang pagdidirekta sa servo na ilipat pabalik-balik sa maliliit na mga pagtaas ay walang epekto sa pointer - ito ay dahil sa isang pangkaraniwang isyu sa makina na may mga gear na tinatawag na backlash na tinatalakay namin sa ibaba. Kapag mayroon kang isang anggulo na inilalagay ang pointer sa 0V, isulat ito bilang iyong LOW halaga.
6. I-type ang TINK.setSERVO (0, 1, 165) upang ilipat ang servo sa posisyon na 12V. Muli, kung hindi ito lubos na mapunta sa 12, i-type ito muli ngunit may iba't ibang mga anggulo tulad ng 164 o 166. Kapag mayroon kang isang anggulo na inilalagay ang pointer sa 12V, isulat ito bilang iyong TAAS na halaga.

Hakbang 9: Code 1

Ang program na VOLTmeter.py ay ipinapakita sa susunod na hakbang. Maaari mo itong mai-type sa iyong sarili gamit ang Thonny IDE sa Raspberry Pi o kopyahin ang nasa ibaba sa iyong direktoryo sa bahay. Tandaan ang mga linya 5 at 6 - dito mo isinaksak ang mga halaga ng pagkakalibrate na nakuha sa huling hakbang. Para sa amin ito ay:

lLimit = 12.0 #ng aming LOW halaga

hLimit = 166.0 # ang aming TAAS na halaga

Sa sandaling nai-save ang file, patakbuhin ito sa pamamagitan ng pagta-type: python3 VOLTmeter.py at pagpindot sa key sa isang window ng terminal. Kung ang iyong mga probe wires ay hindi nakakaapekto sa anumang bagay na ang pointer ay lilipat sa lokasyon ng 0 volts sa scale. Sa katunayan, maaari mong makita ang karayom na gumalaw pabalik-balik lamang habang nakakakuha ito ng 60Hz na ingay mula sa mga kalapit na ilaw. Ang paglakip ng pulang pagsisiyasat sa + 5V terminal sa analog block ay gagawin ang pointer na tumalon sa 5 volt mark sa metro.

Hakbang 10: Code 2

i-import ang mga piplate. TINKERplate bilang TINK

i-import ang oras TINK.setDEFAULTS (0) # ibalik ang lahat ng mga port sa kanilang mga default na estado na TINK.setMODE (0, 1, 'servo') #set Digital I / O port 1 upang himukin ang isang servo lLimit = 12.0 #The lower limit = 0 volts hLimit = 166.0 #The upper limit = 12 volts habang (True): analogIn = TINK.getADC (0, 1) #read analog channel 1 #sukat ang data sa isang anggulo sa saklaw ng lLimit sa hLimit anggulo = analogIn * (hLimit -lLimit) /12.0 TINK.setSERVO (0, 1, lLimit + anggulo) #set time ng servo anggulo. tulog (.1) #delay at ulitin

Hakbang 11: Ibalot

Kaya, ayan, gumamit kami ng bagong teknolohiya upang muling likhain kung ano ang estado ng sining noong 1950s. Huwag mag-atubiling lumikha ng iyong sariling kaliskis at ibahagi ang mga ito sa amin

Nagsimula ito bilang isang simpleng proyekto ngunit mabilis itong lumaki habang naisip namin ang mas maraming mga pagpipino. Maaari mo ring matuklasan na kung minsan ang pointer ay hindi dumarating sa tamang lugar - ito ay sa dalawang kadahilanan:

1. Mayroong isang serye ng mga gears sa loob ng servo motors na, kapag binuo, ay nagdurusa sa isang karaniwang problema na tinukoy bilang backlash. Maaari mong basahin ang higit pa tungkol dito.
2. Pinaghihinalaan din namin na ang aming servo motor ay hindi pa guhit sa buong saklaw nito.

Upang matuto nang higit pa tungkol sa panloob na pagtatrabaho ng mga servo motor, basahin ang dokumentong ito. At, upang makita ang maraming mga proyekto at mga add-on para sa Raspberry Pi, bisitahin ang aming website sa Pi-Plates.com.