dchub://motya.hub.msk.ru - хаб Сковороды заходите, засирайте, будем рады!
Китайские штангенциркули с цифровой шкалой – вывод данных
Введение
Целью этой страницы является документирование данных протокола вывода данных цифровой шкалы (далее – шкалы) штангенинструмента китайского производства, который обычно продают через E-Bay и другие онлайн-магазины [и под торговой маркой «Ермак»]. Шкалы выпускают в горизонтальном и вертикальном исполнении с длиной 4 ", 6", 8 ", 12" и больше. Есть также целый ряд поддерживаемых версий.
Разъем
Шкала имеет цифровой выходной разъем, скрытый под небольшой пластиковой крышкой, который отличается по форме от стандартного Mitutoyo и в природе не встречается. Little Machine Shop пообещали, что смогут его найти в будущем, можете спрашивать у них. Схема контактов этого разъема такая:
Рисунок 1 – Разъем
Vpos и Vneg -- «+» «-» батареи, соответственно. Данные и такт - на соответствующих выводах.
Отличие от Digimatic протокола
Протокол связи цифровой шкалы у китайцев полностью отличается от Digimatic протокола, используемого Mitutoyo и другими производителями цифрового мерительного инструмента.
В Digimatic протоколе, доступность данных сигнализируется с помощью специального контакта. Запрос готовности должны быть утвержден в ответ на сигнал готовности получить данные. Как только это происходит, шкала передает 52-битный последовательный поток данных с тактовыми импульсами .Последовательный поток данных состоит из 13 четырёхбитных полубайтов, которые содержит тип данных, ввода цифр, знаков, шесть цифр BCD, десятичную точку, и обозначение единиц измерения. Китайские шкалы имеют совершенно другой протокол и формат данных. В связи с распространенным заблуждением и вводящей в заблуждение рекламы, это стоит повторить еще раз: Китайские цифровые шкалы не используют Digimatic протокол!
Китайский протокол мерительного инструмента
Китайские шкалы не пользуются «рукопожатием» при выводе данных. Данные передаются непрерывно с фиксированным, ~ 300 мс периодом. Последовательный поток данных составляет 48 бит с номинальной частотой 90 кГц, хотя точная частота, кажется, несколько отличаются между различными моделями инструмента. В штангенциркуле, который я использовал для тестирования, тактовая частота была около 77 кГц, как показано на следующей осциллограмме:
Рисунок 2 - Тактовая частота
48-битный последовательный поток содержит два 24-битныхслов, которые являются абсолютной и относительной позицией шкалы в двоичном формате, а не BCD формате как Digimatic протоколе. Каждое 24-разрядное слово передается начиная с младшего бита (LSB), в отличие от более распространённых последовательных протоколов, которые направляют самый старший бит (MSB) в первую очередь. Единицы в каждом слове - позиции 20480 на дюйм или 0x5000 в шестнадцатеричный. Первое слово является абсолютной позицией шкалы с произвольным началом, которое остается неизменным вплоть до отключения питания. Второе слово - относительное положение шкалы с началом, которое сбрасывается с каждым нажатием кнопки нуля на шкале. Отрицательные значения выражаются в дополнительном представлении. Диаграмма формата данных приводится ниже.
Рисунок 4 - Формат данных
Вывод данных-такта на логическом анализаторе выглядит следующим образом:
Рисунок 5 - Вывод данных на логические анализаторы
Вывод данных-такта на осциллографе выглядит следующим образом:
Рисунок 6 - Вывод данных на осциллографе
Стоит заметить из приведенных выше сигналов это часы до паузы, между и после того, как два 24-разрядных слов. Я не знаю, если это соответствует на все макеты, но все мои эти паузы. Пауза перед первой заднему фронту около 55 мкс, пауза между двумя словами, что примерно в два раза или 110 мкс, а окончательные паузы снова около 55 мкс.
Электрические, часы и данные выходы простой логики высока ,двоичных сигналов, что качаться между положительным и отрицательным напряжением аккумуляторной батареи. Если мы возьмем отрицательную сторону батареи, как наши ссылки, то это 1,5 до 1,7 вольт для типичного SR44 батарею, что эти масштабы использования.
Лучшее время, чтобы попробовать линии передачи данных по отношению к часы по заднему фронту в сутки. Следующий выход логический анализатор показывает, что есть еще время удержания после падения края часы, чем есть на переднем краю.
Рисунок 7 - Часы крупным планом на логический анализаторе
Одна вещь, я видел постоянно на моей чешуи сбои на линии данных. Сбои довольно часто и, кажется, в определенной степени зависит от положения шкалы. К счастью, я никогда не видел сбой на линии часов и сбоев на линии данных очень короткие. Для того, чтобы бороться с этим, приемник следует применять электрические или цифровые методы фильтрации для того, чтобы глюков не видно при декодировании потока битов. Общий цифровой техники, которые должны работать здесь в три раза образца и большинство средней линии данных после падения часы края.
Рисунок 8 - Данные сбоя (Glitch) Захваченные в осциллограф
Удержания и быстрого чтения режимы
Данные и часы контакты также функционировать как в режиме нулевого и кнопки, соответственно, что может прийти в очень удобно, так как большинство весы не включает режима. Кнопка Функция активируется мгновенно тянет соответствующий контакт на положительном уровне напряжения. Я хотел бы предложить использование 1K резистор ом в серии здесь, чтобы ограничить любую возможность повреждения масштабе. Активация кнопки нуля (часы контактный) будет действовать так же, как нажать кнопку нуля на лицевой шкале. Активация режима кнопки (данные контактный) будет изменять масштаб режиме. Доступность режимов зависит от возможностей конкретной модели шкалы. Вот схема, которая будет работать, чтобы активировать эту функцию:
Рисунок 9 - схема кнопок выбора режима и обнуления
Единственный режим, доступный на линейном масштабе на фото выше это самый быстрый режим чтения. Активация режима кнопка переключает туда и обратно между быстрым чтением и штатных режимах чтения. В быстром режиме чтения, масштабы обновления каждые 20 мс (50 Гц), акаждый 300 мс (3 Гц).Быстрое обновление видны на дисплее, а также выходные данные.Недостаток быстрый режим чтенияв том, что выходные данные больше сбоев, чем обычныйрежим чтения. К счастью, описанные ранее для фильтрации этих глюков будет работать здесь.
Один макет я, 6 "суппорт, поддерживает удержание и быстрых режимах чтения и работает следующим образом. Активация режима кнопка ставит масштаба в ждущем режиме, где масштабы проведет последнее чтение в масштабах, даже если он перемещается. "Н" отображается на дисплее в режиме удержания. Второе нажатие кнопки режима ставит масштаба в минимальном режиме удержания, где она отображается только в самом небольшом масштабе чтения измерить. "HS" отображается на дисплее в режиме минимального удержания. Третье нажатие кнопки режима ставит масштаба в режиме максимальной трюме, где он показывает самым крупным чтения измерить. "HM" отображается на дисплее в режиме максимального удержания.
Каждый раз, когда шкала находится в одном из трюма режима, нажав кнопку нуля по шкале, или активации нулевой кнопки через контактный часы, поставит масштаба в режиме быстрого чтения. В быстром режиме чтения, масштабы работает как описано выше. Активация нуля кнопку отменяет режим быстрого чтения и вернуться в режим удержания. Активация режима кнопки в то время как в быстром режиме чтения отменяет все режимы и вернуться в режим по умолчанию.
