Это устройство, как следует из названия, используется для измерения длины. Устройство построено на основе микроконтроллера ATMEGA8. В качестве датчиков используются фототранзисторы. Измерение длины осуществляется путем подсчета импульсов, генерируемых датчиком, размещенным на колесе заданного радиуса. Точность измерения не зависит от диаметра колеса или количества отверстий, которые находятся на нем. Прибор учитывает и направление движения колес. Устройство создано для измерения больших расстояний и было специально разработано для измерения длин кабелей в сети. Так же у устройства имеется энергонезависимая память измеренного расстояния с возможностью продолжения измерений (до 20 раз).
Схема устройства:
Сердцем устройства является микроконтроллер U1 (ATMEGA8), тактирующийся от кварцевого резонатора X1 (16 МГц), с конденсаторами C1 (22 пФ) и C2 (22 пФ). Разъем Prog используется для подключения программатора. Выводы Res и Vcc программатора выведены отдельно. Прибор питается от 9В батареи «Крона». Включается переключателем S0. Стабилизатор U2 (7805) с конденсаторами C3 (220 мкФ), C4 (47 мкФ) и C5 (100 мкФ) обеспечивает напряжение питания 5В для микроконтроллера U1 . Потенциометр P1 (10 кОм) позволяет установить контрастность дисплея W1 (LCD 16×2). Транзистор T1 (BC556) с резисторами R1 (47 Ом) и R2 (3,3 кОм) управляет подсветкой дисплея W1. В этой версии прошивки подсветка не используется. Клавиатура устройства собрана на кнопках S1 — S6. При помощи разъема Sw можно вывести клавиатуру с помощью кабеля к ручке устройства.
Наиболее важной частью системы является оптопара, построенная на фототранзисторах T2 (L-932P3BT) и T3 (L-932P3BT) с резисторами R3 (10 кОм) и R4 (10 кОм) и инфракрасном диоде D1 с токоограничительным резистором R5 (180 Ом). Светодиод D1 ставится напротив фототранзисторов T2 и T3. Принцип работы оптопары напоминает принцип работы колесика компьютерной мыши.
Изготовление
В устройстве используется печатная плата. Монтаж начинается с пайки шести перемычек. Далее устанавливаются мелкие детали, вроде резисторов и конденсаторов. Установка идет от меньших деталей к большим. Микроконтроллер U1 устанавливается в последнюю очередь. Фототранзисторы T2 и T3 располагаются один над одним, и вместе с ИК-диодом D5 загибаются под прямым углом (см. фото). Свет от светодиода должен проходит через прорези или отверстия в колесе. Плата подключается к батарее посредством специального разъема. Тумблер S0 выведен посредством двух проводов на переднюю панель устройства. Программа и исходный код есть в архиве в конце статьи.
Ниже приведены параметры фьюз-битов микроконтроллера в программе Burn-O-Mat
Механическая часть
Механически устройство не сложное. Для начала необходимо найти подходящее колесо. Оно крепится посредством полоски алюминия толщиной 5 мм и 2 см в ширину. Сложнее всего изогнуть эту полоску и без тисков это практически не возможно. После изгиба в полоске сверлится подходящее отверстие. Колесо крепится к полосе посредством мебельной стяжки или подходящего болта. Для крепления полоски к корпусу были использованы болты M8.
Вырез в корпусе можно пропилить лобзиком или ножовкой.
Фотографии проекта
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U1 | МК AVR 8-бит | ATmega8-16PU | 1 | Микроконтроллер AVR | ||
| W1 | LCD-дисплей | 16×2 | 1 | Или аналогичный | ||
| U2 | Линейный регулятор | LM7805CT | 1 | Стабилизатор напряжения 5В | ||
| T1 | Биполярный транзистор | BC556 | 1 | |||
| T2, T3 | Фототранзистор | L-932P3BT | 2 | |||
| D1 | ИК-светодиод | 1 | ||||
| D2-D5 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 4 | |||
| X1 | Кварцевый резонатор | 16 МГц | 1 | |||
| C1, C2 | Конденсатор | 22 пФ | 2 | |||
| C3 | Электролитический конденсатор | 220 мкФ | 1 | |||
| C4 | Электролитический конденсатор | 47 мкФ | 1 | |||
| C5 | Конденсатор | 100 нФ | 1 | |||
| P1 | Потенциометр | 10 кОм | 1 | |||
| R1 | Резистор | 47 Ом | 1 | |||
| R2 | Резистор | 3.3 кОм | 1 | |||
| R3, R4 | Резистор | 10 кОм | 1 | |||
| R5 | Резистор | 180 Ом | 1 | |||