Na-hack ang Digital Vernier Caliper Gamit ang Arduino: 7 Mga Hakbang

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

Kaya, paano ang tungkol sa paggawa ng ilang mga sukat sa iyong Digital Vernier Caliper at pagkakaroon ng iyong Arduino upang gumawa ng ilang mga gawa sa mga pagsukat na ito? Siguro Sine-save ang mga ito, Gumagawa ng ilang batay sa mga kalkulasyon o pagdaragdag ng mga pagsukat sa isang loop ng feedback mula sa iyong aparato sa makina. Sa pagtuturo na ito, i-disassemble namin ang isang Digital Vernier Caliper, i-hook ang ilang mga wire dito at i-interface ang Caliper sa Arduino sa ipakita ang sinusukat na halaga nito sa Arduino Serial Monitor.

Hakbang 1: Paano Ito Magagawa

Lumalabas na ang ilang mga digital caliper ay may kakayahang ilipat ang sinusukat na data na lumilitaw sa kanilang mga display gamit ang iba't ibang mga protokol na gagamitin ng iba pang mga aparato.

Sa totoo lang MAY isang lugar para sa isang socket ng interface sa caliper board, ngunit walang solder dito.

Maaari mo lamang i-slip ang itaas na takip sa display (hindi ang takip ng baterya) at mahahanap mo ang 4 pad na dapat magkaroon ng isang socket sa kanila upang makipag-usap sa caliper, Ngunit hindi sila:(.

Ang katotohanang ito ay natuklasan maraming taon na ang nakakaraan sa iba't ibang mga Caliper at ang itinuro na ito ay nakatuon sa eksaktong modelo ng Chinese digital vernier caliper na makikita mo sa mga larawan, Kaya't siguraduhin na ang sa iyo ay ang parehong modelo tulad ng iba't ibang mga modelo ay maaaring may iba't ibang mga protokol sa magtrabaho kasama, Samakatuwid iba't ibang mga code na gagamitin, Ngunit ang pangunahing ideya ay pareho sa karamihan sa mga Intsik na iyon.

Pupunta kami sa:

• I-disassemble ang Caliper
• Hanapin Kung saan maaari kaming maghinang ng isang interface socket sa board
• Tukuyin ang pin-out ng Connector
• Maghinang ito at tipunin ang Caliper
• Baligtarin ang inhinyero ng naihatid na data upang malaman kung paano gumagana ang protocol nito
• Ilipat ang antas ng mga signal ng Caliper upang umangkop sa Arduino
• I-upload ang code at iyan:)

Ano ang kakailanganin mo:

• Isang Digital Vernier Caliper
• Arduino (Anumang uri ang gagawa ng trabaho)
• Lupon ng Converter ng Logic (Maglalagay ako ng isang eskematiko para sa isa)
• Isang Pinong malinis na tip ng panghinang na bakal
• Manipis na wire ng panghinang
• Ang ilang mga jumper wires

Hakbang 2: I-disassemble ang Caliper

• Una sa lahat Alisin ang baterya ng Caliper mula sa clip nito.
• Para sa modelong ito mahahanap mo ang isang papel ng gabay na pilak sa likuran nito at mahahanap mo ang apat na mga mounting turnilyo sa ilalim nito. Pinagsasama nila ang kaso at kailangan naming i-unscrew ang mga ito gamit ang isang Philips screw driver. Maaari mo lamang lakarin ang iyong driver ng tornilyo sa ibabaw ng papel sa mga gilid at makikita mo ang kanilang mga tumataas na butas.

Pagkatapos nito makikita mo na ang PCB ay naka-mount sa front panel na may apat na mga turnilyo, Kailangan mong dahan-dahang i-unscrew ang mga ito gamit ang isang pinong tip ng Philips screw driver

Mag-ingat na huwag mag-gasgas o maputol ang anuman sa mga bakas sa magkabilang panig ng PCB

• Ngayon matapos mailabas ang lahat ng mga tornilyo at mailagay ang mga ito sa isang ligtas na lugar ay hindi sila maaaring mawala:),
• Kailangan mong iangat ang PCB nang Maingat habang ang display at ang tatlong mga pindutan ng goma ay maaaring mahulog.
• Sa puntong ito maaari mong hilahin ang display at ang mga pindutan mula sa PCB at ilagay ang mga ito sa mga tornilyo at ipagpatuloy ang iyong trabaho sa hubad na PCB.

Hakbang 3: Hanapin ang Kailangan ng Mga Pad upang maghinang ng Socket

Ngayon, kapag tiningnan mo ang tuktok na bahagi ng PCB madali mong makita kung saan dapat mai-mount ang konektor ng data.

Maaari mo ring makita na ang mga Generic na pin na header ay hindi maaaring solder nang walang gaanong pag-tweak dahil ang pitch ng konektor ay mas maliit kaysa sa kanila (pitch: distansya sa pagitan ng mga sentro ng dalawang katabing pads sa konektor)

Ang pitch ng header ng pin ay 100 mil o 2.54 mm upang maaari mong alinman sa bahagyang yumuko at makuha ang mga ito, o maaari kang makahanap ng ibang socket.

At narito kung kailan nagamit ang aking buong kahon na nakaupo lamang sa paligid ng mga PCB.

Natagpuan ko ang isang perpektong 4 pin flex cable konektor (FPC konektor) sa isa sa mga lumang CD-ROM drive PCB at nagpasyang gamitin ito sa Caliper.

Hindi na kailangang sabihin na dapat kang mag-ingat habang nag-iisa ang mga konektor ng PCB dahil maaaring matunaw ang kanilang plastik na pambalot.

Mag-ingat din na alinman sa iyong pinili na gumamit ng mga pin header o isang espesyal na socket bilang isang konektor na kailangan mo ang konektor na ito upang maangkop sa mekanikal na pagbubukas para sa konektor sa Caliper display case. (Maaari mong makita ang larawan para sa karagdagang paglilinaw)

Hakbang 4: Kilalanin ang Pin-out ng Connector

Ngayon pagkatapos hanapin ang mga kinakailangang pad, kailangan nating malaman kung ano ang konektado sa bawat pad.

Sa gayon, natagpuan na ito sa iba pang mga proyekto ng Reverse engineering para sa mga Calipers na ito at sa karamihan ng oras mayroon silang parehong pagsasaayos (GND, DATA, CLOCK, VCC)

Upang mai-configure ito sa iyong sarili:

Tanggalin ang baterya

• itakda ang iyong multi-meter sa Buzzer state (pagpapatuloy na pagsubok)
• Magsimula sa pagkonekta ng isang pagsisiyasat sa terminal ng Baterya -VE (GND) at hanapin kung aling pin sa konektor ang konektado sa lupa gamit ang iba pang probe
• Gawin ang pareho sa terminal ng Baterya + VE

Maaari mong ibigay ang iba pang dalawang mga pin na konektado ang maliit na tilad ng anumang dalawang pangalan (EX: D0 at D1) dahil malalaman natin ang kanilang mga pag-andar sa paglaon sa kanilang reverse engineering step

Kung hindi mo nais na i-configure ang pin-out pagkatapos ay maaari mong tantyahin ang konektor na pin-out bilang:

(GND, DATA, CLOCK, VCC)

Ang GND ay ang pinakamalapit na pad sa display

Ang VCC ay ang pinakamalapit na pad sa gilid ng PCB

at ang parehong mas malalaking pad sa gilid ng konektor para sa pag-mount ng konektor ay konektado sa GND (maaari mong suriin ang mga ito gamit ang isang multimeter)

Hakbang 5: Reverse Engineering ang Communication Protocol

Pagkatapos mag-usisa ng parehong mga signal ng digital output pin na may isang oscilloscope dito kung ano ang hitsura nito.

maaari mong makita na ang isa sa mga pin ay gumagana bilang isang orasan para sa pag-synchronize ng paghahatid ng data (linya ng CLK) at ang isa pa ay ang linya ng data, kaya nakikipag-usap kami sa isang naka-synchronize na data transmission protocol.

Ito ay naging: tungkol sa 200 mS sa pagitan ng pagtatapos ng bawat data packet at ang simula ng isa pa

Napagpasyahan kong i-sample ang data sa tumataas na gilid ng orasan kaya't pagkatapos na subukan ang iba't ibang mga hakbang sa caliper at palitan ang mode nito mula sa (mm hanggang sa) at ipakita din ang ilang mga negatibong halagang nakuha ko ang talahanayan na ito (ika-3 larawan) para sa aking mga kundisyon sa pagsubok at sinimulan kong alamin ang komunikasyon na protocol

Kaya pagkatapos pag-aralan ang nakuhang data:

- sa mm mode: ang bit no.1 hanggang 16 ang binary na representasyon para sa ipinakitang numero sa caliper (pinarami ng 100) - sa (pulgada) mode: ang bit no.2 hanggang 17 ang binary na representasyon para sa ipinakitang numero sa caliper (pinarami ng 1000)

- Kinakatawan ng bit no.21 ang negatibong pag-sign (1 kung negatibo ang ipinakitang numero at 0 kung positibo ito)

- Ang bit no.24 ay kumakatawan sa panukat na yunit (1 kung ang yunit ay (sa) at 0 kung ang yunit ay (mm))

- sa (pulgada) mode: ang bit no.1 ay kumakatawan sa 0.5 mil na segment (1 kung idinagdag at 0 kung hindi)

Hakbang 6: Paggawa ng isang Logic Converter

Ngayon kailangan naming ilipat ang antas ng boltahe ng data ng caliper (1.5 volts ay hindi angkop upang gumana sa Arduino, masyadong mababa ito) Nagdagdag ako ng isang eskematiko para sa converter ng lohika na ginawa ko para sa proyektong ito ngunit tulad ng nakikita mo ang data ngayon bilang karagdagan sa paglipat sa 5 volts antas ng lohika ay mababaligtad din ito kaya kailangan nating mabayaran iyon sa code.

Hakbang 7: Arduino Code

At ngayon handa ka na upang ikonekta ito sa Arduino. Maaari mong makita ang naka-attach na code. Ikonekta ang pin ng orasan upang i-pin ang 2 o 3 sa Arduino uno, nano o pro-mini (kakailanganin mo ng isang nakakagambala na may kakayahang pin) ikonekta ang data pin sa anumang iba pang pin. I-upload ang code at buksan ang serial monitor upang makita ang sinusukat na data

Maaaring awtomatikong makita ng code kung anong mode ang gumagana ng caliper sa pamamagitan ng pag-scan sa ika-24 na data bit