فرجار الورنية الرقمي الذي تم اختراقه باستخدام الأردوينو: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

إذن ، ماذا عن إجراء بعض القياسات باستخدام Digital Vernier Caliper ووجود Arduino الخاص بك للقيام ببعض العمل مع هذه القياسات؟ ربما نقوم بحفظها أو القيام ببعض العمليات الحسابية أو إضافة هذه القياسات إلى حلقة التغذية الراجعة من جهازك الميكانيكي. في هذه التعليمات ، سنقوم بتفكيك Digital Vernier Caliper ، وربط بعض الأسلاك به وربط Caliper مع Arduino بـ عرض قيمه المقاسة على Arduino Serial Monitor.

الخطوة 1: كيف يمكن القيام بذلك

اتضح أن بعض الفرجار الرقمي قادرة على نقل البيانات المقاسة التي تظهر على شاشاتها باستخدام بروتوكولات مختلفة لتستخدمها الأجهزة الأخرى.

في الواقع ، يوجد مكان لمقبس واجهة على لوحة الفرجار ، لكن لا يوجد شيء ملحوم عليه.

يمكنك فقط إخراج الغطاء العلوي في الشاشة (وليس غطاء البطارية) وستجد 4 منصات من المفترض أن تحتوي على مقبس للتواصل مع الفرجار ، لكنها ليست:(.

تم اكتشاف هذه الحقيقة منذ سنوات عديدة على الفرجار المختلف وهذه التعليمات تركز على النموذج الدقيق للفرجار الرقمي الصيني الذي يمكنك رؤيته في الصور ، لذا يرجى التأكد من أن النموذج الخاص بك هو نفس الطراز الذي قد يحتوي على بروتوكولات مختلفة العمل مع ، لذلك رموز مختلفة لاستخدامها ، ولكن الفكرة الرئيسية هي نفسها بين معظم هذه الرموز الصينية.

نحن سوف نذهب الئ:

• تفكيك الفرجار
• اكتشف أين يمكننا لحام مقبس واجهة باللوحة
• تحديد دبوس الموصل
• جندى وقم بتجميع الفرجار
• عكس هندسة البيانات المرسلة لمعرفة كيفية عمل بروتوكولها
• قم بتغيير المستوى لإشارات الفرجار لتناسب Arduino
• قم بتحميل الكود وهذا كل شيء:)

ماذا ستحتاج:

• فرجار ورنير رقمي
• اردوينو (أي نوع سيفي بالغرض)
• لوحة المحول المنطقي (سأرفق مخططًا لواحد)
• مكواة لحام بطرف نظيف جيد
• سلك لحام رفيع
• بعض أسلاك العبور

الخطوة 2: فك الفرجار

• بادئ ذي بدء ، قم بإزالة بطارية الفرجار من مشبكها.
• بالنسبة لهذا النموذج ، ستجد ورقة إرشادية فضية على ظهره وستجد أربعة براغي تثبيت تحتها. إنهم يحتفظون بالحالة معًا ونحتاج إلى فكها باستخدام مفك فيليبس. يمكنك فقط أن تمشي مفك البراغي على الورقة على الجانبين وستكتشف فتحات التركيب الخاصة بها.

بعد ذلك سترى أن لوحة الدوائر المطبوعة مثبتة على اللوحة الأمامية بأربعة مسامير ، تحتاج إلى فكها برفق باستخدام مفك فيليبس ذي طرف رفيع

احرص على عدم خدش أو قطع أي آثار على جانبي ثنائي الفينيل متعدد الكلور

• الآن بعد إخراج جميع المسامير ووضعها في مكان آمن لا يمكن أن تضيع:) ،
• تحتاج إلى رفع لوحة الدوائر المطبوعة بعناية حيث قد تنهار الشاشة والأزرار المطاطية الثلاثة.
• في هذه المرحلة ، يمكنك سحب الشاشة والأزرار من لوحة الدوائر المطبوعة ووضعها بالمسامير ومواصلة عملك باستخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور العاري.

الخطوة 3: ابحث عن الوسادات المطلوبة لتلحيم المقبس

الآن ، عندما تنظر إلى الجانب العلوي من PCB ، يمكنك بسهولة تحديد مكان تركيب موصل البيانات.

يمكنك أيضًا أن ترى أن رؤوس الدبوس العامة لا يمكن لحامها بدون الكثير من التغيير والتبديل لأن درجة الموصل أصغر من تلك الخاصة بهم (الملعب: المسافة بين مراكز وسادتين متجاورتين على الموصل)

يبلغ طول رؤوس الدبابيس 100 مل أو 2.54 مم بحيث يمكنك إما ثنيها قليلاً ولحامها ، أو يمكنك العثور على مقبس آخر.

وهنا عندما استفاد صندوقي الكامل من الجلوس حول ثنائي الفينيل متعدد الكلور بشكل جيد.

لقد وجدت موصل كبل مرن 4 سنون مثالي (موصل FPC) على أحد محركات الأقراص المضغوطة القديمة PCBs وقررت استخدامه مع Caliper.

لا داعي للقول بضرورة توخي الحذر أثناء فك موصلات ثنائي الفينيل متعدد الكلور لأن غلافها البلاستيكي قد يذوب.

كن حذرًا أيضًا من أنك إما اخترت استخدام رؤوس الدبوس أو المقبس الخاص كموصل تحتاج إلى هذا الموصل ليكون قادرًا على احتواء فتحة الموصل في علبة عرض Caliper ميكانيكيًا. (يمكنك مشاهدة الصورة لمزيد من التوضيح)

الخطوة 4: تحديد دبوس الموصل

الآن بعد العثور على الفوط المطلوبة ، نحتاج إلى معرفة ما يتم توصيل كل وسادة به.

حسنًا ، لقد تم العثور عليه بالفعل في مشاريع الهندسة العكسية الأخرى لهذه الفرجار وفي معظم الوقت يكون لديهم نفس التكوين (GND ، DATA ، CLOCK ، VCC)

لتكوينه بنفسك:

قم بإزالة البطارية

• اضبط جهاز القياس المتعدد على حالة الجرس (اختبار الاستمرارية)
• ابدأ بتوصيل مسبار واحد بطرف البطارية VE (GND) وابحث عن الدبوس الموجود على الموصل المتصل بالأرض باستخدام المسبار الآخر
• افعل الشيء نفسه مع Battery + VE الطرفية

يمكنك إعطاء الدبابيس الأخرى المتصلة بالرقاقة أي اسمين (EX: D0 و D1) حيث سنعرف وظائفهما لاحقًا في خطوة الهندسة العكسية الخاصة بهم

إذا كنت لا ترغب في تكوين دبوس الخروج ، فيمكنك تقدير دبوس خرج الموصل على النحو التالي:

(GND ، DATA ، CLOCK ، VCC)

GND هي أقرب لوحة على الشاشة

VCC هي أقرب وسادة إلى حافة PCB

وكلا الوسادات الكبيرة الموجودة على حافة الموصل لتركيب الموصل متصلة بـ GND (يمكنك التحقق منها بمقياس متعدد)

الخطوة 5: عكس هندسة بروتوكول الاتصالات

بعد فحص كل من إشارات دبابيس الإخراج الرقمية باستخدام مرسمة الذبذبات ، هذا هو الشكل الذي تبدو عليه.

يمكنك أن ترى أن أحد الدبابيس يعمل كساعة لمزامنة نقل البيانات (خط CLK) والآخر هو خط البيانات ، لذلك نحن نتعامل مع بروتوكول نقل بيانات متزامن.

اتضح أن: - يتم إرسال البيانات بمستوى منطقي 1.5 فولت (تبدو منطقية لأنها نفس الجهد مثل بطارية رنيه) - يتم إرسال البيانات في 6 قطع (6 × 4 بت) بإجمالي 24 بت - يوجد حوالي 200 مللي ثانية بين نهاية كل حزمة بيانات وبداية الأخرى

قررت أخذ عينات من البيانات عند الحافة الصاعدة للساعة ، لذا بعد تجربة مقاييس مختلفة على الفرجار وتغيير وضعها من (مم إلى بوصة) وأيضًا عرض بعض القيم السلبية ، حصلت على هذا الجدول (الصور الثالثة) لظروف الاختبار الخاصة بي وبدأت في اكتشاف بروتوكول الاتصال

لذلك بعد دراسة البيانات الملتقطة:

- في الوضع مم: البتات من 1 إلى 16 هي التمثيل الثنائي للرقم المعروض على الفرجار (مضروبًا في 100) - في وضع (بوصة): البتات من رقم 2 إلى 17 هي التمثيل الثنائي للرقم المعروض على الفرجار (مضروبًا في 1000)

- تمثل البتة رقم 21 العلامة السالبة (1 إذا كان الرقم المعروض سالبًا و 0 إذا كان موجبًا)

- تمثل البتة رقم 24 وحدة القياس (1 إذا كانت الوحدة (بوصة) و 0 إذا كانت الوحدة (مم))

- في وضع (بوصة): يمثل البت رقم 1 المقطع 0.5 مل (1 إذا تمت إضافته و 0 إذا لم يكن كذلك)

الخطوة 6: عمل محول منطقي

نحتاج الآن إلى تغيير مستوى الجهد لبيانات الفرجار (1.5 فولت غير مناسب للعمل مع Arduino ، إنه منخفض جدًا) لقد أضفت مخططًا للمحول المنطقي الذي صنعته لهذا المشروع ولكن كما ترى البيانات الآن بالإضافة إلى التحول إلى المستوى المنطقي 5 فولت ، سيتم أيضًا قلبه ، لذلك نحتاج إلى تعويض ذلك في الكود.

الخطوة 7: كود اردوينو

والآن أنت جاهز لتوصيله بـ Arduino يمكنك العثور على الكود المرفق. قم بتوصيل دبوس الساعة بالدبوس 2 أو 3 على Arduino uno أو nano أو pro-mini (ستحتاج إلى دبوس قادر على المقاطعة) قم بتوصيل دبوس البيانات بـ أي دبوس آخر قم بتحميل الكود وافتح الشاشة التسلسلية لرؤية البيانات المقاسة

يمكن أن يكتشف الرمز تلقائيًا الوضع الذي يعمل عليه الفرجار عن طريق مسح بت البيانات رقم 24