Kumpas Veri Aktarımı

Dijital kumpas veri aktarımı, ölçtüğünüz nesnenin boyutlarını kayıt altına almak ya da bilgisayar üzerinden anlık görmek için kullanışlı olan bir yoldur.

3D yazıcılardan, devre kartlarına, tasarımsal işlere kadar sıklıkla kumpas kullanmaktayız. Bu içeriğimizde bir dijital kumpası doğrudan bilgisayara bağlayıp, ölçüm verilerini kullanacağız.

Kumpas ve bilgisayar bağlantısı, kumpasın veri portu üzerinden yapılır. Bu amaç için, nasıl yapılacağına ilişkin ayrıntılı talimatlarla birlikte 3D bir modeli sizlerle paylaşacağız bu sayede doğrudan kumpasın veri portuna lehim yapmaktansa bu 3D basılmış modeli kullanabilirsiniz.

LCD ekranın yanı sıra, birçok kumpas, verileri için dijital bir çıkış bağlantı noktasına sahiptir. Sıklıkla kullanılan marka kumpaslar, bir veri bağlantı noktasının dahil edilmesi için önemli ölçüde daha fazla ücret alır, ancak bunu çoğu zaman tüm modellerine yerleştirseler de, yalnızca plastik kasa tarafından gizlenir.

Veri çıkışlı kumpaslar, bir kumpas çenesini hareketli bir parçaya, diğer çeneyi sabit bir parçaya bağlayarak robotikte konumlandırma sensörleri olarak kullanılabilir. Mutlak ve göreli konum, bir santimin yüzde biri olarak belirlenebilir. Birçok hobici, ucuz dijital okumalar (DRO) oluşturmak için freze makinelerine kumpaslar ekler.

Dijital kumpasa arabirim oluşturmanın bir başka potansiyel nedeni, istatistiksel analiz veya kalite kontrol için boyutları hızlı bir şekilde günlüğe kaydetmektir.

Bir mikrodenetleyicinin, dijital kumpası okuyabilmesi için pin çıkışı ve veri formatını bilmeniz gerekir. Bu özellikler üreticiden üreticiye değişir.

Çoğu kumpas, bir TTL seri ve/veya bir I2C arayüzüne izin verir. Her iki arabirim aracılığıyla da kumpası sıfırlama, açma/kapama, mevcut okumayı alma veya yalnızca bir değişiklik olduğunda bildirim alma gibi çeşitli işlevleri gerçekleştirebilirsiniz.

Gerilimin Ayarlanması

Dijital kumpasın veri portunda veri ve saat sinyalleri bulunur. Bu sinyaller 1.5V’dadır ve seviyenin mikrodenetleyicinin VCC’sine kaydırılması gerekir.

Üst düzey markalı mutlak konum kodlu kumpaslar dışında, çoğu kupaas yalnızca göreceli konumu ölçer. Bunun anlamı, konumlarında bir değişiklik göstermek için mevcut konumlarını hatırlamak için her zaman açık olmaları gerektiğidir. Eğer gerçekten kapanacaklarsa, çeneleri bir araya getirmeniz ve onları her açtığınızda sıfırı yeniden kurmanız gerekir.

Bu sınırlamayı aşmak için, “güç kapatma” düğmesine bastığınızda bile göreceli konumlu kaliperler çalışmaya devam eder. Sadece LCD’yi kapatırlar. Gerçekten güç tasarrufu yapmak istiyorsanız, kumpası kapatmadan önce pili çıkarmanız gerekir.

Neyse ki kumpas, LCD’nin açık olup olmamasından bağımsız olarak çok az güç (10-20 mikro amper) kullanır. Kumpas, bir yıl veya daha uzun süre bir LR44 veya SR44 pil ile çalıştırılabilir.

Bu sizi etkilemesi gereken bir şey değildir. Pilleri çıkarırsanız, harici olarak güç sağlarsanız ve ardından projenizi kapatırsanız, çenelerin gerçek konumundan bağımsız olarak dijital kumpasların 0’a sıfırlanacağı konusunda sizi uyaralım.

Kısacası dijital kumpastan veri alabilmek için gerilim sorunu çözmemiz gerekiyor, izleyebileceğiniz yolları aşağıdaki başlıkta anlattık fakat kısaca özetle:

• Mikrodenetleyici VCC çıkışına voltaj regülatörü takarak kumpasa bağlamak ve kumpasın pilini kondansatör ile değiştirmek.
• Mikrodenetleyici ile kumpası beslememek ve kumpasın pilini takılı tutmak.
• Level Shifter kullanarak mikrodenetleyiciden beslemek.

Kumpas Gerilimi

Kumpaslar çok düşük voltajda çalışır (nominal olarak 1,5 V civarında). Projeniz, nispeten yaygın bir 1,8 V voltaj regülatörü kullanarak veya 1,65 V’a ayarlanmış bir LM317 değişken voltaj regülatörü (tamamen yeni bir alkalin pil hücresinin voltajı) kullanarak kumpasa güç sağlayarak kurtulabilir.

Projeniz kumpasa güç sağlayacaksa, proje güç kaynağının şarj edilemeyen bir pili şarj etmesini önlemek için pilleri kumpaslardan çıkarın. Pil aşırı ısınabilir ve patlayabilir. Mutlak stabilite için pilleri orta derecede büyük değerli ve uygun kondansatörlerle değiştirebilirsiniz.

Alternatif olarak, veri kabloları aracılığıyla güç sağlamamak basit bir çözümdür. Pili kumpasta bırakın ve veri kablosundaki pozitif voltaj kablosunu mikrodenetleyicinizin güç kaynağına bağlamayın.

Alçak Gerilimle Arayüzleme

Düşük voltaj, kaliper çıkışlarının (nominal olarak yüksek bir seviyeyi temsil etmek için 1.5 V çıkış) 0.7 × Vcc’ye (5 V güç kaynağı için yaklaşık 3.5 V) ihtiyaç duyan dijital girişlere sahip bir mikrodenetleyiciye arayüzlenmesini zorlaştıracaktır.

Kumpas çıkışını bir direnç aracılığıyla bir NPN transistörüne bağlayabilir ve bu çıkışı mikro denetleyicideki bir çekme(pull-up) direncine alabilirsiniz. Bu, sinyali seviye değiştirir, ancak aynı zamanda onu tersine çevirir. Yani, yazılımda tekrar geri çevirmek gerekir.

Başka bir yaklaşım, TLC3704 gibi düşük voltajlı bir karşılaştırıcı kullanmaktır. Kaliper çıkışlarını 0,8 V civarında bir voltajla karşılaştırın ve çıkışı mikro denetleyiciye besleyin.

Biz yukarıdaki yöntemlerden en basit ve hızlı olanı öneriyoruz, yani “Alternatif olarak, veri kabloları aracılığıyla güç sağlamamak basit bir çözümdür. Pili kumpasta bırakın ve veri kablosundaki pozitif voltaj kablosunu mikrodenetleyicinizin güç kaynağına bağlamayın.“