Voltmeter Analog Retro: 11 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

pengantar

Sebelum LED dan layar komputer menjadi metode umum untuk menampilkan informasi, para insinyur dan ilmuwan bergantung pada meter panel analog. Bahkan, mereka masih digunakan di sejumlah ruang kontrol hingga hari ini karena:

• bisa dibuat cukup besar
• memberikan informasi sekilas

Dalam proyek ini, kita akan menggunakan servo untuk membuat meteran analog sederhana dan kemudian menggunakannya sebagai voltmeter DC. Perhatikan bahwa banyak suku cadang untuk proyek ini, termasuk pelat TINKER tersedia di sini:

Pi-Plates.com/TINKERkit

Perlengkapan

1. Pi-Plate TINKERplate terhubung ke Raspberry Pi yang menjalankan Raspian dan dengan modul Pi-Plates Python 3 diinstal. Lihat lebih lanjut di:
2. Lima kabel jumper pria ke pria
3. Motor servo 9G
4. Selain itu, Anda memerlukan selotip dua sisi, beberapa karton tebal untuk mendukung panah, dan beberapa kertas putih. Catatan: kami memutuskan untuk membuat meteran analog kami lebih kasar sehingga kami menggunakan printer 3D untuk membuat penunjuk dan beberapa kaca plexiglass bekas untuk alasnya.

Langkah 1: Buat Penunjuk

Pertama potong pointer sepanjang 100mm dari karton (ya kami terkadang menggunakan metrik). Berikut adalah file STL jika Anda memiliki akses ke printer 3D: https://www.thingiverse.com/thing:4007011. Untuk penunjuk yang meruncing ke ujung yang tajam, coba yang ini:

Langkah 2: Pasang Penunjuk ke Lengan Servo

Setelah Anda membuat penunjuk, gunakan selotip dua sisi untuk menempelkannya ke salah satu lengan yang disertakan dengan motor servo. Kemudian tekan lengan ke poros.

Langkah 3: Potong Pendukung

Potong selembar karton dengan lebar kira-kira 200 mm dan tinggi 110 mm. Dan kemudian potong takik kecil 25mm kali 12mm di tepi bawah untuk motor servo. Anda harus mengimbangi takik sekitar 5mm ke kanan tengah untuk mengimbangi lokasi poros pada servo. Di atas Anda dapat melihat tampilan kaca plexiglass kami sebelum kami memotong bagian atas dan melepas lapisan pelindung. Perhatikan bahwa kami menggunakan gergaji besi dan Dremel untuk memotong takik.

Langkah 4: Pasang Servo ke Pendukung

Selanjutnya geser servo ke tempatnya dengan tab pemasangan di bagian bawah. Gunakan sekrup pemasangan yang disertakan dengan servo sebagai pin untuk menahannya di tempatnya. Anda mungkin harus menggunakan pensil tajam untuk membuat lubang di lokasi ini terlebih dahulu jika Anda menggunakan karton atau bor dengan mata bor 1/16 jika Anda menggunakan kayu atau akrilik. Perhatikan bagaimana kami membuat takik kami terlalu lebar yang menyebabkan sekrup pada kanan hilang lubang dan terjepit ke dalam celah Jangan seperti kami.

Langkah 5: Cetak Skala

Cetak skala yang ditunjukkan di atas. Potong sepanjang garis putus-putus sambil memperhatikan letak garis vertikal dan horizontal di sekitar takik. Gunakan garis-garis itu untuk menyelaraskan skala di sekitar poros servo. Salinan skala ini yang dapat diunduh dapat ditemukan di sini: https://pi-plates/downloads/Voltmeter Scale.pdf

Langkah 6: Terapkan Skala ke Pendukung

Lepaskan rakitan lengan/penunjuk dari poros servo dan posisikan selembar kertas dengan skala pada bahan pendukung berlekuk dari langkah ketiga. Posisikan sehingga garis di sekitar takik berada di tengah servo. Kami akan memunculkan pointer kembali setelah kami menyalakan motor servo.

Langkah 7: Perakitan Listrik

Pasang motor servo dan "lead" ke Pi-Plates TINKERplate menggunakan diagram di atas sebagai panduan. Setelah meteran dipasang, kabel merah dan hitam yang terhubung ke blok Analog di sebelah kiri akan menjadi probe voltmeter Anda. Tempatkan kabel merah di terminal positif dan kabel hitam di terminal negatif perangkat yang akan Anda ukur.

Langkah 8: Perakitan / Kalibrasi Akhir

1. Setelah membuat sambungan listrik, lakukan langkah-langkah berikut:
2. Nyalakan Raspberry Pi lalu buka jendela terminal
3. Buat sesi terminal Python3, muat modul TINKERplate, dan atur mode saluran I/O Digital 1 sebagai 'servo'. Anda harus mendengar servo bergerak ke posisi 90 derajat.
4. Pasang kembali lengan servo ke poros dengan penunjuk diarahkan lurus ke atas pada posisi 6V.
5. Ketik TINK.setSERVO(0, 1, 15) untuk memindahkan servo ke posisi 0V. Jika tidak cukup mendarat di 0, ketik lagi tetapi dengan sudut yang berbeda seperti 14 atau 16. Anda mungkin menemukan bahwa mengarahkan servo untuk bergerak maju mundur sedikit demi sedikit tidak berpengaruh pada penunjuk - ini karena untuk masalah mekanis umum dengan roda gigi yang disebut serangan balik yang kita bahas di bawah. Setelah Anda memiliki sudut yang menempatkan penunjuk pada 0V, tuliskan sebagai nilai RENDAH Anda.
6. Ketik TINK.setSERVO(0, 1, 165) untuk memindahkan servo ke posisi 12V. Sekali lagi, jika tidak cukup mendarat di 12, ketik lagi tetapi dengan sudut yang berbeda seperti 164 atau 166. Setelah Anda memiliki sudut yang menempatkan penunjuk pada 12V, tuliskan sebagai nilai TINGGI Anda.

Langkah 9: Kode 1

Program VOLTmeter.py ditampilkan pada langkah berikutnya. Anda dapat mengetiknya sendiri menggunakan Thonny IDE pada Raspberry Pi atau menyalin di bawah ini ke direktori home Anda. Perhatikan baris 5 dan 6 - ini adalah tempat Anda memasukkan nilai kalibrasi yang diperoleh pada langkah terakhir. Bagi kami itu adalah:

lLimit=12.0 #nilai RENDAH kami

hLimit=166,0 #nilai TINGGI kami

Setelah file disimpan, jalankan dengan mengetik: python3 VOLTmeter.py dan menekan tombol di jendela terminal. Jika kabel probe Anda tidak menyentuh apa pun, penunjuk akan bergerak ke lokasi 0 volt pada skala. Faktanya, Anda mungkin melihat jarum bergerak maju mundur sedikit saat menangkap kebisingan 60Hz dari lampu di dekatnya. Memasang probe merah ke terminal +5V pada blok analog akan membuat penunjuk melompat ke tanda 5 volt pada meteran.

Langkah 10: Kode 2

impor piplates. TINKERplate sebagai TINK

waktu impor TINK.setDEFAULTS(0) #mengembalikan semua port ke status default TINK.setMODE(0, 1, 'servo') #set Digital I/O port 1 untuk menggerakkan servo lLimit=12.0 #Batas bawah = 0 volt hLimit=166,0 #Batas atas = 12 volt while(True): analogIn=TINK.getADC(0, 1) #read analog channel 1 #skalakan data ke sudut dalam kisaran lLimit to hLimit angle=analogIn*(hLimit -lLimit)/12,0 TINK.setSERVO(0, 1, lLimit+angle) #set servo angle time.sleep(.1) #delay and repeat

Langkah 11: Selesaikan

Jadi, begitulah, kami menggunakan teknologi baru untuk menciptakan kembali apa yang tercanggih di tahun 1950-an. Jangan ragu untuk membuat timbangan Anda sendiri dan membagikannya kepada kami

Ini dimulai sebagai proyek sederhana tetapi dengan cepat meningkat saat kami memikirkan lebih banyak penyempurnaan. Anda mungkin juga menemukan bahwa terkadang penunjuk tidak mendarat di tempat yang tepat - ini karena dua alasan:

1. Ada serangkaian roda gigi di dalam motor servo yang, ketika dirakit, mengalami masalah umum yang disebut sebagai serangan balik. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang itu di sini.
2. Kami juga menduga bahwa motor servo kami tidak cukup linier di seluruh jangkauan penuhnya.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang cara kerja bagian dalam motor servo, baca dokumen ini. Dan, untuk melihat lebih banyak proyek dan add-on untuk Raspberry Pi, kunjungi situs web kami di Pi-Plates.com.