数显游标卡尺-lite

——lite版使用普通磁编码器实现，无需昂贵的专用磁栅模拟IC，软件补偿非线性误差

注: lite方案存在非线性误差，误差即使经过大量的软件拟合处理，仍然无法完全修正，因此本lite项目仅限娱乐/技术演示，极端情况下特殊点位测试误差会来到±0.1mm

全3D打印的彩屏游标卡尺，基于乐鑫ESP32-C6的超低功耗设计

较比市售产品，综合考虑FDM打印结构性能，删除了测量深度功能，防止碳纤打印件意外断裂

• 磁栅 兼容MS50 MS20 MS10 等规格为 宽 10mm 厚度1.7-2mm增量式磁栅，建议使用廉价的MS50
• 设计量程 240mm
• 理论直线分辨率 305um ？
• 重复定位精度 +-0.05mm
• 静置跳动 +-0.02mm
• 高屏占比 1.47寸彩屏
•  WIFI smart-config配网 UDP获取数据
•  WIFI ESP-NOW直接发送数据
•  BLE GATT-拉取数据
• 300mah锂电池-超低休眠功耗
• 全程由LP协处理器处理磁编数据 10khz@active  10hz@deep-sleep 

全程由LP核心处理按钮、磁编码器等外设，在HP核心休眠时平均功耗仅800uA （10hz读取磁编码器，间歇上电，10hz读取按钮)

关于硬件：已开源lite-v2硬件，数显游标卡尺-lite - 立创开源硬件平台

双面贴片，全0603便于焊接，极限压缩体积

电池料号为 501440 300mah

屏：

 

 

关于3D : Fuison设计，建议FDM打印，已开源至 数显游标卡尺-lite - 免费 3D 打印模型 - MakerWorld

 

卡尺主体需选用耗材强度等级≥ABS/ASA-CF/GF，展示为ASA-CF15打印，主体需全填充

关于装配：

1.卡尺主体凹槽内裁剪MS50磁栅，打胶装入

2.MS50上方粘贴MS50金属防护层，打胶，最上层涂抹UV硬胶，等待流平，擦除多余部分，固化，固化完成后检查表面平整度，锉刀打磨平整

3.安装移动主体，烫入4枚m2*2*3 热熔螺母

4.主体末端烫入1枚m2*2*3 热熔螺母，反方向安装1枚M2*5 镀金内六角

5.PCBA按照如图所示准备好，确保运行ok

6.装入PCBA，按钮打印件预先套在按钮哈上，将屏幕穿过壳体，用力按压卡住即可

7.屏打胶固定

关于软件：

c+lvgl  esp-idf v5.5 目前开源版本仅实现 测量、清零、低功耗 等基础功能

LP核心通信flag列表如下，部分可双向写入读取，详细参考代码

另外仅能在非LP唤醒时重新加载lp固件，否则读取磁编读取时序异常

首次烧录，在不带电池的PCBA上，上电是按住中间按钮进入download模式，后续在非deepsleep状态时通过USB直接升级即可

关于磁头：

众所周知，磁栅读取一般需要专用ic，由两个霍尔元件在片上且位置适配磁栅，输出的相位差就是在当前的相对位置

但，磁栅本质上就是一堆等距排列，平面展开的磁铁，在磁栅的非中心位置运动，本质上也是在N -> S -> N之间运动

普通磁编码器非常廉价易得，并且通常分辨率都不错，但它是专为径向充磁的磁铁定位用的，在磁栅的非中心位置运动时存在非线性，如图

虽然可以通过软件将其拟合回线性，但是在1/3 和2/3的部分区域 精度低于其余区域，在这些低精度区 遇到噪声，跳动会比较大

最后，MS50专用的国产IC在40￥左右，除了功耗控制，二者成本其实也就差了50块左右，但能准很多很多。。。