Pembaca nilai gauge digital Mitutoyo yang mengirim nilai ke komputer melalui Wi-Fi dan USB untuk pekerjaan pengukuran kualitas (penelitian internal)

Latar belakang permasalahan

Pembaca nilai ini mengirim nilai dari gauge digital langsung ke komputer, menggantikan pembacaan angka pada layar gauge dan pengetikan manual ke program satu per satu. Gauge digital sudah menampilkan hasil dalam bentuk angka, tetapi jika masih harus diketik ulang, pencatatan hasil tetap lambat dan dapat terjadi salah ketik.

Banyak model gauge digital Mitutoyo, seperti jangka sorong dan mikrometer, sudah memiliki port Digimatic untuk mengirim data. Karena itu, prototipe ini dimulai dari penerimaan nilai pada port tersebut. Pekerjaan ini merupakan penelitian dan pengembangan internal kami pada tahun 2015–2018.

Persyaratan dan batasan

Dokumen prototipe tidak mencatat persyaratan sebagai daftar tersendiri. Persyaratan di bawah ini dirangkum dari hal-hal yang benar-benar dapat dilakukan oleh kode dan panduan prototipe.

• Membaca nilai dari gauge melalui pin sinyal port Digimatic, yaitu pin clock (CLK), pin data (DAT), dan pin permintaan nilai (REQ)
• Mengirim nilai ke program yang terbuka di komputer beserta Enter agar kolom berikutnya siap menerima nilai
• Pada tipe Wi-Fi dan mode keyboard, petugas pengukuran sendiri yang memicu pengiriman nilai, dengan menginjak sakelar kaki atau menekan tombol
• Keterbatasan: mode yang mengirim nilai melalui port serial (Serial) memerlukan program di sisi komputer untuk menerima nilai, dan mode keyboard hanya menerima nilai dari satu gauge pada satu waktu

Apa perbedaan pengiriman nilai melalui Wi-Fi dan USB?

Tipe Wi-Fi memerlukan program Gauge Reader yang terpasang dan terbuka di komputer untuk menerima nilai, sedangkan papan USB dalam mode keyboard tidak memerlukan program tambahan karena komputer mengenali papan sebagai sebuah keyboard. Baik tipe Wi-Fi maupun mode keyboard mengetikkan nilai ke program yang terbuka beserta Enter saat petugas pengukuran memicu pengiriman nilai.

Bagaimana papan USB bekerja dalam mode keyboard?

1. 1

   Hubungkan gauge ke papan

   Hubungkan kabel dari port Digimatic pada gauge ke papan chip ATmega32U4, lalu colokkan papan ke port USB komputer

2. 2

   Komputer mengenali papan sebagai keyboard

   Firmware dalam mode keyboard (USB HID) membuat komputer mengenali papan sebagai sebuah keyboard

3. 3

   Tekan tombol untuk mengirim nilai

   Saat petugas pengukuran menekan tombol, papan mengetikkan nilai dari gauge ke kolom tempat kursor berada, lalu menekan Enter untuk Anda

4. 4

   Digunakan dengan program yang menerima ketikan

   Nilai dapat masuk ke program apa pun yang menerima ketikan dari keyboard, seperti tabel pada program spreadsheet atau formulir pencatatan hasil ukur

Firmware versi v3 memiliki 2 mode lain yang mengirim nilai melalui port serial, yaitu mengirim saat diminta komputer dan mengirim segera setelah nilai terbaca. Masing-masing dari 2 mode tersebut mendukung hingga 4 kanal gauge, tetapi memerlukan program di sisi komputer untuk menerima nilai.

Bagaimana pembaca nilai Wi-Fi pada papan NodeMCU bekerja?

1. Hubungkan gauge dan sakelar kaki ke pembaca nilai pada papan NodeMCU
2. Atur nama dan kata sandi Wi-Fi serta alamat komputer tujuan melalui halaman web pengaturan pada pembaca
3. Buka program Gauge Reader (ditulis dengan Python) di komputer
4. Saat sakelar kaki diinjak, nilai dikirim melalui Wi-Fi ke program Gauge Reader, yang mengetikkan nilai ke program yang terbuka lalu menekan Enter untuk Anda

Apa yang kami bangun dan uji

Kami membuat pembaca nilai dengan 2 pendekatan, beserta program di sisi komputer, firmware, dan panduan. Daftarnya adalah sebagai berikut.

• Panduan pembaca nilai Wi-Fi yang menjelaskan langkah pengaturan melalui halaman web pembaca
• Program Gauge Reader (Python) yang menerima nilai dari pembaca lalu mengetikkannya ke program yang terbuka
• Firmware papan USB versi v3 pada chip ATmega32U4 dengan 3 mode
• Kode versi mode keyboard yang disimpan sebagai set terpisah, dan desain sirkuit papan USB

Apa hubungan prototipe ini dengan InGauge?

Prototipe ini berada pada periode yang sama dengan dokumen produk InGauge USB 2.0 tahun 2017, tetapi masih perlu dikonfirmasi apakah firmware versi v3 merupakan firmware yang sama dengan InGauge USB 2.0. Produk yang saat ini dijual dan disewakan oleh perusahaan adalah InGauge USB V2.1 dari program ITAP. Urutan pekerjaan yang terdokumentasi adalah sebagai berikut.

1. Tahun 2015–2018: penelitian dan pengembangan internal, menguji pembaca nilai Wi-Fi dan papan USB yang menggunakan firmware versi v3
2. Tahun 2017: dokumen produk InGauge USB 2.0
3. Tahun 2020–2021: program ITAP merancang ulang sirkuit hingga menghasilkan InGauge USB V2.1 yang lulus pengujian CE/FCC

InGauge USB V2.1 memiliki mode port serial (Mode 1) dan mode keyboard USB HID (Mode 2), yang merupakan cara pengiriman nilai yang sama dengan yang dimiliki firmware versi v3 pada prototipe.

Hasil yang dapat dikonfirmasi dari dokumen prototipe

Yang dapat dikonfirmasi adalah kode dan panduan prototipe. Firmware versi v3 pada chip ATmega32U4 memiliki 3 mode dan mendukung hingga 4 kanal gauge pada mode port serial. Panduan pembaca Wi-Fi menjelaskan langkah pengaturan dan pengiriman nilai dengan sakelar kaki.

Dokumen prototipe mencatat kode dan langkah penggunaan, tetapi tidak mencatat angka kecepatan maupun ketepatan pengiriman nilai. Karena itu, halaman ini tidak melaporkan angka-angka tersebut.

Pelajaran yang kita dapatkan

Prototipe ini memberikan 3 prinsip untuk pekerjaan mengirim nilai dari alat ukur ke komputer.

• Kirim nilai melalui jalur yang sudah dikenali komputer. Tipe Wi-Fi mengharuskan program Gauge Reader terus terbuka, sedangkan mode keyboard (USB HID) tidak memerlukan pemasangan tambahan apa pun. Semakin sedikit persiapan di sisi komputer, semakin mudah dihubungkan dengan program yang sudah ada.
• Biarkan petugas pengukuran memicu pengiriman nilai ketika nilai yang diketik ke program harus sesuai dengan benda kerja yang diukur. Pembaca Wi-Fi dan mode keyboard mengirim nilai saat sakelar kaki diinjak atau tombol ditekan, sehingga nilai yang masuk ke program adalah nilai yang dipilih untuk dikirim oleh petugas pengukuran.
• Kode yang dapat mengirim nilai masih harus melalui tahap desain sirkuit dan pengujian standar sebelum dijual. Model InGauge USB V2.1 yang dijual saat ini telah melalui perancangan ulang sirkuit dan pengujian CE/FCC dalam program ITAP.

Bagaimana menerapkan pendekatan ini pada pekerjaan pengukuran Anda?

Jika gauge Anda memiliki port Digimatic dan Anda sudah mencatat hasil ukur ke program di komputer, Anda dapat menggunakan pendekatan yang sama dengan prototipe ini, yaitu menerima nilai dari port gauge lalu mengetikkannya ke program seperti keyboard. Untuk penggunaan nyata, gunakan InGauge sebagai pengganti prototipe. Bagian yang perlu disesuaikan bergantung pada program penerima nilai dan jumlah gauge.

• Periksa apakah gauge yang digunakan memiliki port Digimatic dan kabel penghubung yang sesuai model
• Periksa apakah program pencatatan hasil Anda dapat menerima nilai dari ketikan, atau harus menerima melalui port serial
• Sepakati apakah petugas pengukuran akan memicu pengiriman nilai dengan tombol atau sakelar kaki, dan atur posisinya agar sesuai dengan stasiun kerja