Приветы самоделкиным!
Представляю вашему вниманию небольшой электронный приборчик для измерения любой длины: прямой или криволинейной. Данные отображаются на небольшом встроенном дисплее в метрической и дюймовой системе одновременно. На нашем сайте я нашел подобное устройство, но оно большого размера и применимо для больших расстояний. К тому же принцип действия приборов разительно отличается. Если в той статье предлагается устройство на основе обычной связки геркон - магнит, то тут уже используется поворотный энкодер. Предлагаемый же прибор можно назвать настольным, так как измерения отображаются в миллиметрах.
Конечно можно просто купить готовый, механический, например такой, но тогда пропадет весь азарт изобретательства!
НЕОБХОДИМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИНСТРУМЕНТЫ:
- Микроконтроллер ATtiny1614 х 1 шт.
- Модуль поворотного энкодера KY-040 х 1 шт.
- Триггер Шмитта NC7S14M5X х 2 шт.
- Модуль дисплея OLED 128X64 I2C х 1 шт.
- Кнопка PTS645 х 1 шт.
- Аккумулятор 3,7v х 1 шт.
- Сопротивление 10 кОм 0805 х 2 шт.
- Конденсатор 22 нФ 0805 х 2 шт.
- Конденсатор 0,1 мкФ 0805 х 1 шт.
- Arduino IDE
- Паяльник
- 3D-принтер
Посмотреть работу прибора и оценить его габариты и возможности можно проcмотрев это видео:
СХЕМА:
Схема основана на микроконтроллере ATtiny1614. Эта микросхема очень экономична в спящем режиме. Так же основным элементом является поворотный 360 градусов энкодер. Но у него имеется недостаток. Его работа основана на механическом взаимодействии контактов, что может повлиять на правильность считывания данных. Что бы исключить помехи, в схему был добавлен RC-фильтр и парочка триггеров Шмитта. В конечном результате на контроллер поступает чистый сигнал. В качестве источника питания используется литий-полимерная аккумуляторная батарея 3.7v.
КОРПУС:
Корпус прибора распечатан на 3D-принтере. В конце статьи будет предоставлена возможность скачать оригинальные файлы проекта. При определенных навыках можно придумать свой корпус.
ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА:
Для минимизации электронной части, все возможные детали были выбраны по технологии SMD. В конце статьи так же будут представлена возможность скачать оригинальные файлы.
СБОРКА ПРИБОРА:
Первым делом нужно приготовить все для сборки. Проверить наличие радио-компонентов, вытравить самому или заказать печатную плату, распечатать или так же заказать элементы корпуса.
На печатную плату нужно установить микроконтроллер, триггеры, конденсаторы и сопротивления. При монтаже элементов SMD лучше воспользоваться паяльной пастой и термофеном. После мелкого монтажа установите разъем для аккумуляторной батареи.
Дальше нужно установить разъем для дисплея. На плате дисплея устанавливается встречный разъем. Какие куда (папа - мама) не имеет значения. Так же устанавливается 3-х пиновый разъем для подключения программатора и поворотный энкодер.
К кнопке нужно припаять два проводка. Кнопку можно установить на место в корпусе. Концы проводов от кнопки впаяйте в отведенные места печатной платы. Вставьте батарею между печатной платой и платой энкодера. При правильной установке разъемов (папа - мама) батарея должна войти между платами свободно.
Теперь можно собранную электронную часть установить в корпус. Для программирования контроллера можно использовать программатор на основе Arduino NANO. Во время прошивки контроллера лучше отключить встроенный аккумулятор. Питание будет подаваться по шине UPDI.
Процесс прошивки выглядит так:
- Подключаете плату к Arduino Nano
- Подключите Arduino к компьютеру, в разделе Arduino IDE -> инструменты -> нужно выбрать плату с процессором ATtiny1614, установить тактовую частоту 8 МГц и порт, куда подключили программатор.
- Проверьте установки программатора в установках. Нужно jtag2updi (megaTinyCore).
- Загрузите скачанный скетч в микроконтроллер.
После программирования можно закончить сборку корпуса. Для этого устанавливается крышка на место. Она притягивается гайкой к резьбовому соединению энкодера.
Сборка почти закончена. Теперь нужно установить ролик (колесико) на вал энкодера. Подойдет вот такое, от сервопривода.
Есть два варианта установки ролика.
Первый - просверлить подходящее отверстие в центре ролика и насадить ролик на вал энкодера.
Второй - распечатать на 3D-принтере свое колесо. Снять резинку с готового ролика и надеть новое, напечатанное.
Как и писалось выше, вам предлагается скачать оригинальные файлы схемы, печатной платы, прошивки контроллера, добавочной библиотеки и корпуса.
- Скачать схему и печатную плату в разных форматах. Схема в формате .PNG, печатная плата в формате .JPG. Архив с файлами для программ EAGLE
и KiCad скачать можно отсюда
- Прошивка контроллера в формате .ino или скопировать текст кода из спойлера:
- Скачать библиотеку для скетча
- Скачать файлы корпуса для печати на принтере в формате .STL
Всем добра!!!
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
