Архив Галактики

Добыча полезных ископаемых для робототехники. Весы

Teleskop's Блог / 18.06.2015

Современные бытовые приборы столь же щедро снабжены электроникой, сколь и недолговечны. Мы попробовали их рассмотреть с точки зрения робототехников-добытчиков полезных деталей. Объектом исследования стали неисправные напольные электронные весы. Мы поэкспериментировали с ними на предмет получения комплектующих для пополнения своего робототехнического ассортимента.
План работы:
1) Изучение устройства и принципа работы электронных весов.
2) Разобрать весы на детали.
3) Подключить извлечённые из весов детали к плате.
Верхняя платформа весов была сделана из прочного оргстекла. По заверению производителя она должна была выдержать вес до 180 кг. Под платформой находилась вся электроника. Электронная начинка держалось на клее, который очень быстро отстал от платформы.


Электронные весы работают на других принципах, нежели механические. Основным компонентом для измерения веса являются тензодатчики. Состоят эти четыре датчика из сплава, который деформируется при вставании на весы. Электронная печатная плата считывает показатели этой деформации, и по разности с первичным показателем определяет вес.
После откручивания 10 болтов верхняя крышка была снята. Питались часы одним элементом питания CR 2032, батарейкой на 3 В. Печатная плата была привинчена ещё шестью болтиками без отверстия для отвёртки. Как их закручивали не ясно, но достать их было оттуда невозможно. Дисплей оказался плотно зажат между печатной платой и нижней крышкой. Просто достать его было нельзя. Зачем так было сделано будет описано ниже.


Поэтому пришлось ломать пластмассу и извлекать содержимое. Это удалось сделать, не повреждая дисплей и саму печатную плату. Первым делом взялись за дисплей.
Дисплей представляет собой сегментированную пластинку с лицевой стороны и матовую поверхность с тыльной. Кроме того, на тыльной стороне находятся пластинки, которые являются пинами экрана. Сначала эти пины ввели в заблуждение. Рядом с пинами находились четыре чёрные точки. Показалось, что экран управляется через I2C, раз пина всего четыре. Попробовав подключить драйвер к экрану, заметили, что стандартное расстояние между ножками Galileo 2,54 мм оказалось слишком велико для данного экрана. Оказалось, что пинов не четыре, а шестнадцать. Просто остальные не были обозначены и как-то выявлены. Слой металла, который являлся проводником, был настолько тонок и невидим, что было сложно его опознать.


Определить количество пинов помогла управляющая печатная плата. Где в верхней части находятся пластинки, которые плотно прижимались к пинам экрана.
Некоторое время потратили на подключение и определение пинов экрана. Подав "землю" на различные пины, наблюдали высвечивание различных символов. Экран может показывать четыре цифры. Цифры складываются с помощью семисегментного метода. С правой стороны находятся ещё три надписи. st, lbи kg.


Тензодатчик - это новый датчик, который не встретишь в наборе для ардуино. Это датчик, который преобразует величину деформации в удобный для измерения электрический сигнал. Основой этого датчика является тензометр, который мы и подключили к Galileo.
Датчик имеет три провода. Положительный, землю и аналоговый. Было решено использовать этот датчик как силомер для пальцев рук.
Подключили аналоговый вход к нулевому аналоговому пину, запитали 3,3 В, и подключили к земле. Был написал скетч, который считывает показатели датчика и отправляет их в COM-порт.



На видео показана работа датчика. Справа вы можете видеть код программы, слева монитор com-порта, который считывает информацию.
Если нажать на датчик с полной силой, то показатель доходит до 1022. Если уменьшить силу давления, то показатель опускается к 600.
Когда на датчик нет никакого давления, показатели колеблются и принимают самые различные значения.



Вывод. Мы смогли подключить дисплей от стороннего устройства к Galileo. Подключили тензодатчик и наладили его работу. Так что наш роботехнический набор пополнился четырьмя датчиками и одним экраном.