Interfejs suwmiarki (Bascom)

Witam,

Aktualnie buduję/remontuje niewielką tokarkę, do zastosowań domowych.
Jej mechanika jest dość prymitywna, co za tym idzie nie posiada żadnych podziałek, ani automatycznych posuwów.
Wobec tego chciał bym zaopatrzyć ją w liniał, który będzie pokazywał pozycję imaka na wyświetlaczu LCD. Liniały są bardzo drogie, więc pomyślałem o bardzo tanim rozwiązaniu, jakim jest suwmiarka cyfrowa. Wiem że nie jestem pierwszą osobą, która o tym pomyślała, ale jestem chyba pierwszą która chce się podzielić działającym kodem napisanym w Bascom

Jako że nie znam C, w którym to takich programów jest sporo, i nie udało mi się znaleźć nic w internecie, musiałem poradzić sobie sam.
Bardzo pomógł mi artykuł zamieszczony w czasopiśmie EDW z 03/2014r na stronie 21, gdzie autor projektu podobnie wykorzystał suwmiarkę (język C).
Artykuł okazał się na tyle obszernie napisany, że z niewielką pomocą bascomowego helpa udało mi się przenieść działanie programu na język bascom.

Podłączenie:

Oto typowe wyprowadzenia dla Chińskich suwmiarek:


Piny Clock oraz Data należy podłączyć do mikrokontrolera poprzez konwerter podbijający napięcie stanów logicznych. Pin Vneg to masa. a Vpos to +1,5V.
Jeżeli suwmiarka ma pracować bez baterii (tak jak w moim przypadku) można zasilić ją przez port komunikacyjni.





Poniżej oscylogram przedstawiający transmisję.
Na zielono Clock, na żółto Data.
Dane wysyłane są 24 bitowych paczkach, po 4 bity co ok 130ms.





Zachęcam do testowania kodu!



Na koniec dla zainteresowanych zdalnym zerowaniem bądź przełączaniem trybów inch/mm znalazłem coś takiego:



Zgodnie z obietnicą sprawdziłem, i na mojej suwmiarce działa.

Zachęcam do testowania kodu!


Dodałem 06.01.2017
-----------------------------------------------------------

Dzisiaj uruchomiłem część sprzętową liniału do tokarki





Jak to działa ?
Pierwsza linijka wyświetlacza wskazuje aktualny wymiar z suwmiarki.
Po naciśnięciu przycisku reset suwmiarka się zeruje (odłączenie i załączenie zasilania), a wynik z przed resetu dodawany jest do linijki drugiej.

W praktyce:
Po dojechaniu do obrabianego materiału wcisnę przycisk reset.
Dojadę nożem głębiej o 0,1mm (górna linijka), i po przejechaniu całego detalu,
ponownie wcisnę reset. Wymiar doda się do dolnej linijki.
Po kilkukrotnym skrawaniu po 0,1 - 02mm, w dolnej linijce będę miał wymiar który w sumie już zebrałem.
Gdy przycisk reset będzie wciśnięty na 3s, nastąpi wyzerowanie obydwóch linijek.

W ten sposób wydaje mi się że bardzo ułatwię sobie obsługę tokarki, ograniczając ilość obliczeń. Jednocześnie wyeliminowałem w ten sposób problem samoczynnego wyłączania suwmiarki po upływie 5 minut

Program "urządzenia" został napisany bazując na kodzie zamieszczonym wyżej.
Puki co to ostateczna wersja kodu, która nie ma żadnych przekłamań w wyświetlaniu wymiaru. Kod ten jest nie zmieniony od samego początku (od napisania pierwszego postu). Część sprzętowa bazuje na schematach wyżej załączonych.




Dodałem 08.01.2017
-----------------------------------------------------------
Przez przypadek znalazłem bardzo Ciekawy artykuł, dotyczący ukrytych funkcji chińskiej suwmiarki.
Link
Według opisu, pod obudową kryje się jeszcze jedno "pole" przycisku, po którego naciśnięciu suwmiarka może zamrozić wynik, wyświetlać maksymalne wskazania, lub zwiększyć częstotliwość odświeżania wyniku. Nie sprawdzałem jeszcze czy w moim egzemplarzu również jest taki przycisk, ale w najbliższym czasie sprawdzę
Jeżeli ktoś ma ochotę może sprawdzić, i podzielić się na forum

Suwmiarka wyłącza się automatycznie, i w tym momencie przestaje wysyłać jakiekolwiek dane (przynajmniej moja)
Rozsunięcie o kilka milimetrów automatycznie ją załącza - może to być trochę kłopotliwe.
Najprostszym rozwiązaniem by nie ingerować w elektronikę suwmiarki było by automatyczne "restartowanie" zasilania, co zadany czas. Zauważyłem że po każdorazowym włożeniu baterii, natychmiast się ona włącza.
Będę jeszcze musiał popracować nad źródłem napięciowym, by mogło być one załączane z portu mikrokontrolera. Może tranzystor P-N-P na wejściu LM317 sterowany z portu uC?

Może ktoś ma pomysł ?

Teraz to sprawdziłem, i faktycznie. Po zaniku zasilania suwmiarka się zeruje.
Będzie trzeba to ugrać programowo, w taki sposób jak mówisz - zajmę się tym w najbliższym czasie i gdy program będzie gotowy zaktualizuję go w pierwszym poście.

Sprawę podawania zasilania z portu już rozwiązałem na szybko na płytce stykowej.
Poniżej aktualny schemat. Zrezygnowałem z LM317.

Rysio4001 wrote:

Moja po wyłączeniu się, jak wcisnę dowolny przycisk, to się włącza, wyświetlając ostatni wynik (nie zeruje się). Tak samo jak ją choć trochę przesunę, a jest wyłączona, i po włączeniu pokazuje poprawny wynik (uwzględnia przesunięcie które ją włączyło). Natomiast odłączenie zasilania powoduje wyzerowanie.

Moja też, tyle że tak jak piszesz, po zaniku zasilania (wyciągnięciu baterii) zeruje się.
To jest właśnie problem. Albo muszę pomyśleć nad lepszą suwmiarką,
albo po prostu wlutować się w przycisk Power, jak zasugerował kolega miszcz310.
Można by było wykrywać że suwmiarka przeszła w stan czuwania, i załączać ją z poziomu mikrokontrolera - przynajmniej wymiar by się nie tracił.
Pytanie co w przypadku wyłączenia mojej tokarki
Ufff... Problem jest większy niż się spodziewałem, i nie ukrywam że nie pomyślałem o tym


Czy ktoś ma jakiś pomysł ?

Krańcówki, to bardzo fajny pomysł, tyle że tak jak mówisz, drgania mogą zerować suwmiarkę. Poza tym powtarzalność ich zadziałania może się zmieniać, i wymiar od osi będzie pływał raz w jedną raz w druga stronę. Temat do przemyślenia.

Nie żebym łatwo się poddawał, ale tych problemów rozwiązać się już raczej nie da.
Póki co, zainstaluję obecną wersję w swojej tokarce, licząc że do moich zastosowań wystarczy. Płytkę przygotuję w taki sposób bym mógł wprowadzać ewentualne zmiany.

Suwmiarkę zerował będę za pomocą resetu zasilania od pozycji dojechania nożem (ręcznie przycisk). Przeprowadzę jeszcze testy z wlutowaniem się do przycisku power, i sterowaniem przez mikrokontroler.

Pomiarów średnicy i tak będę musiał dokonywać suwmiarką ręczną.
Po prostu jeżeli wyjdzie że muszę zebrać jeszcze 0,5mm, to od ostatniej średnicy wyzeruję "liniał" i dojadę do następnych 5 dych i tak w kółko.
I tak to będzie o niebo leprze niż całkowity brak podziałek i dojeżdżanie nożem na oko.

Dla zainteresowanych użyciem suwmiarki jako liniału - próbowałem spiąć trytytką przycisk power, z nadzieją że suwmiarka będzie włączona cały czas. Nie pomogło!
Próbowałem też zwierać ze sobą różne piny - nie wybudza jej to ze stanu uśpienia.

Podsumowując, z tej suwmiarki chyba więcej wyciągnąć się nie da, choć i tak dla mnie jej zastosowanie, jak i wynik moich prac jest zadowalający ;)

Jeżeli ktoś miał podobne doświadczenia, lub pomysły zachęcam do dzielenia się

Suwmiarka działa na zasadzie enkodera, a mianowicie działa jak sensor hella (tak mi się wydaje po jej otwarciu). Elektronikę do niej było by ciężko zrobić, i nie wiem czy nie był by to przerost formy nad treścią. Jeżeli chodzi o gniazdo, to podobno producenci kalibrują przez nie suwmiarkę - czy to prawda ? nie wiem.
Wiem że do drogich suwmiarek są przewidziane również interfejsy do komputera. Nie wiem jednak czy gniazda i sposób komunikacji jest taki sam.

No i sprawa wyjaśniona

Z takich mega tanich rozwiązań zastanawiałem się również nad czujnikiem z myszki optycznej, tyle że może on nie znieść pyłu i wiórów.
Tak czy owak, ja zastosuję suwmiarkę, i zobaczymy jaki będzie efekt, i czy bardzo uciążliwe okażą się wyżej wymienione problemy z nią związane.

Owszem jest cała gama różnych enkoderów, i liniałów, jednak przynajmniej te z którymi ja się spotkałem mają zaporowe jak dla mnie ceny. Do samego posuwu imaka zastosuję wyżej opisaną suwmiarkę. Zastanawiam się jeszcze nad długim liniałem od osi Y imaka.
Jak tylko uda mi się wymyślić coś co zapobiegnie przedostawaniu się pyłu do elementów optyki, może pokuszę się faktycznie o sensor z myszki. Wydaje mi się że nie uzyskam na nim dużej dokładności, ale spróbować można.

Z tym przyciskiem muszę to przetestować. Jeżeli faktycznie dzięki temu resetuje się timer wyłączający, pomysł był by dobry, nie inwazyjny, i nie kłopotliwy. Jeżeli chodzi o zerowanie na czujniku, to też jest mało powtarzalne niestety. Kwestia w brew pozorom nie jest taka prosta. Prędzej można wykonać to na czujniku szczelinowym, tyle że z kolei to jest optyka mało odporna na zanieczyszczenia. Coś można zawsze wykombinować, lecz najpierw muszę uporać się z problemami samej suwmiarki
Dzięki za sugestie. Dam znać jak tylko uda mi się coś po testować.

Właśnie niestety luzy są, i na wiosnę zacznę z nimi walkę. Z obecnymi luzami jako podziałki mógł bym użyć drewnianej miarki metrowej, a i ona była by zbyt dokładna

Jeżeli chodzi o silniki krokowe - brzmi zachęcająco.
Możesz opisać mniej więcej zasadę działania ?
Pytanie jak się taki silnik zachowuje, gdy obróci się go powoli - również można zliczyć taki impuls ? i czy konieczna jest przekładnia ? (ona też nie mogła by mieć luzów)

Nie no, zastosowań może być wiele

Faktycznie szybki odczyt pomiarów, jest bardzo przydatny.
Na suwmiarce nie zawsze można odczytać wartość, by jej nie ruszyć niszcząc pomiar, nie mówiąc już o zapisywaniu wyników na kartce papieru.

Kolejnym zastosowaniem to oczywiście niskobudżetowy liniał - też bardzo fajna rzecz.

Autor podobnego projektu z EDW, o którym pisałem w pierwszym poscie, wykorzystał suwmiarkę do ustawiania wyprzedzenia zapłonu w motocyklach na podstawie aktualnego położenia tłoku w cylindrze.

Jak za kwotę rzędu 20-30zł myślę że posiada sporo zastosowań

furcik2013 wrote:

Z wyglądu mamy identyczne suwmiarki, jednak moja nie zeruje się po wyłączeniu czy uśpieniu (no chyba, że wyjmie się baterię). Ja do ich zasilania wykorzystałem baterię AA i działa lata.

Moja przy normalnym użytkowaniu również się nie zeruje. Mowa tutaj o wyciągnięciu baterii /odłączeniu zasilania. Chyba też zastosuje baterię.

I dokładnie tak zrobię. Dzięki za radę. Myślę jeszcze co zrobić z automatycznym wyłączeniem suwmiarki po 5 minutach. Czy rozwiązałeś jakoś ten problem?