Preverjevalnik vrtljajev za mini motor Dc: 11 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Število vrtljajev na minuto, na kratko je hitrost vrtenja, izražena v vrtljajih v minuti. orodja za merjenje vrtljajev običajno uporabljajo tahometer. Lansko leto se mi je zdel zanimiv projekt, ki ga je izdelal electro18, in to je moj navdih, saj je dobil povezavo "Measure RPM - Optical Tachometer" spodaj

www.instructables.com/id/Measure-RPM-DIY-P…

ta projekt je zelo navdihujoč in mislil sem, da bom remiksal in ustrezal posebej za merjenje dc mini motorja.

Mini 4WD hobi merjenje vrtljajev je rutinska dejavnost za pripravo stroja, preden ga pritrdite v avto. Tako bodo to postala pomembna orodja, ki jih vedno nosite in jih lahko uporabljate povsod, zato naredimo preverjevalnik vrtljajev

1. korak: Kako deluje

To orodje deluje zelo preprosto, platišče se zavrti z motorjem, nato senzor bere vrtenje bele točke iz tega platišča. Signal, ki ga pošlje senzor na mikro nadzor, izračuna in prikaže rezultat vrtljajev, to je vse. Toda kako vse narediti, začnimo s koraki

2. korak: Metoda merjenja

Obstajajo različne metode za merjenje vrtljajev

1. Po zvoku:

Obstaja nekaj lepih navodil, kako izmeriti vrtljaje z uporabo brezplačne programske opreme za urejanje zvoka https://www.instructables.com/id/How-to-Measure-RP…, dela so zajeti frekvenco zvoka, analizirati in obrezati ponavljajoče se ritmične in izračunajte dobitek na minuto.

2. Z magnetom

Obstaja nekaj lepih virov o tem, kako meriti vrtljaje na minuto z magnetnim poljem

www.instructables.com/id/RPM-Measurement-U… Delo je zajeti impulz in se pretvoriti v revolucijo vsakič, ko magnetni senzor obrne proti magnetu. nekateri uporabljajo Hallov senzor in neodimski magnet

3. Z optičnim

Spet je veliko virov, kako izmeriti vrtljaje z optično

www.instructables.com/id/Measure-RPM-DIY-Portable-Digital-Tachometer/

To metodo, ki sem jo izbral za razvoj naprave, ker med merjenjem ni potrebe po tihem okolju.

3. korak: Elektronika in način programiranja

Optično branje

Optično branje je uporaba reflektiranega sevanja infrardečega žarka na predmet, ki ga sprejme infrardeča fotodioda, pri čemer je objekt z belo ali svetlo barvo lažje odsevati kot črna ali temna barva. Odločil sem se za uporabo TCRT 5000 podjetja Vishay, ki je že zapakiran v plastično ohišje in je majhen

Pretvorba signala

Ta IR senzor lahko postane analogni senzor ali digitalni senzor. Analogni pomen ima vrednost območja (primer od 0 do 100) je bolj primeren za zaznavanje razdalje. V tem primeru moramo dobiti digitalni signal, kar pomeni, da je samo (1 ali 0) vklopljeno ali izklopljeno, da dobimo štetje. Za pretvorbo iz analognega v digitalni uporabljam IC LM358, v bistvu je to ojačevalnik IC, vendar lahko ta IC postane primerjalnik napetosti, ko lahko območje ciljnega vhoda nastavi trimpot resitor in potem po tem IC da en izhod (vklopljen ali izklopljen)

Formula za izračun RPM

Po sprožitvi vnosa od High do Low, nato se podatki izračunajo s časom in obratom

1 vrt/min = 2π/60 rad/s.

Signal iz IR pripelje prekinitev 0 na pin -digitalni vhod 2 na arduinu, kadar koli senzor preide iz LOW v HIGH, se šteje RPM. potem se funkcija pokliče dvakratni prirastek (REV). Za izračun dejanskega števila vrtljajev potrebujemo čas, potreben za en obrat. In (millis () - čas) je čas, potreben za en polni obrat. V tem primeru naj bo čas, potreben za en polni obrat, zato je skupno število vrtljajev na minuto v 60 sekundah (60*1000 milisekund): vrt / min = 60*1000 / t*dejanski REV => vrt / min = 60*1000 / (millis () - čas) * REV/2

formula je pridobljena s te povezave

Zaslon

Po merjenju iz arduina je treba vizualizirati in se odločim za slog oled 0, 91 , ki je videti bolj sodoben in majhen. Za arduino uporabljam knjižnico adafruit ssd1306, njegovo delo je resnično čar. Uporabljam nekaj zapletenih, da preprečim utripanje med branjem signal za prekinitev uporablja ločen merilnik časa milis, enega za senzor in enega za prikaz besedila.

4. korak: Shema in postavitev tiskanega vezja

Shema je zelo preprosta, vendar sem naredil tiskano vezje, da izgleda bolj urejeno in kompaktno. zato natisnite na papir in naredite model iz kartona, da dobite občutek velikosti. S pogledom od zgoraj Oled Display izgleda kot prekrivanje z arduino nano, pravzaprav je položaj oled zaslona višji od arduino nano.

Ena rdeča LED mora pilotirati, da sonzor bere, zato sem to majhno rdečo LED na dno trimpota postavil z dvojno funkcijo v eno luknjo.

Spodaj je seznam delov

1. IR senzor TCRT 5000

2. Trimpot 10 K

3. Upor 3k3 in 150 Ohm

4. LM358

5. Prikažite Oled 0, 91

6. Arduino Nano

7. Rdeča Led 3 mm

8. Nekaj kosov kabla

5. korak: Nosilec motorja

Nosilec motorja je zasnovan po naslednji funkciji. sama funkcija je enostavno, varno in natančno merjenje motorja. Obliko in dimenzijo je treba razdeliti na tri dele, kot je opisano spodaj

Nosilec senzorja

Na podlagi podatkovnega lista TCRT 5000 je IR senzor razdalje pri branju odsevnega predmeta okoli 1 mm do 2,5 mm, zato moram oblikovati držalo senzorja, nazadnje pa se odločim za razdaljo več kot 2 mm blizu platišča. (Nosilec senzorja) 8, 5 mm - (Senzor višine) 6, 3 = 2, 2 mm in je še vedno v območju senzorskih zmogljivosti

Druga stvar, na katero je treba biti bolj pozoren, je položaj senzorja, po več primerjavah za boljše in hitrejše branje je treba senzor postaviti vzporedno in ne križ z obročem

Nosilec motorja

Deli iz nosilca motorja morajo vsebovati motorni dinamo, kontaktorsko motorno dinamo in platišče Na podlagi podatkovnega lista mini motorja enosmernega toka je višina dinamo motorja 15,1 mm, zato sem vzel globino 7,5 mm točno na sredini in oblika je kot negativna plesen. Luknja za platišče mora biti večja od 21,50 mm, zato je na naslednjem koraku natančnejše, kako narediti platišče. zadnja stvar je dinamo motor kontaktorja. Vzel sem kontaktor iz nosilca akumulatorja 2302, prepisal in narisal luknjo (za pritrditev zatiča) in dal v spodnji del nosilca motorja.

Pokrov motorja

Iz varnostnih razlogov bo med merjenjem hitrost motorja tresla in preprečila poškodbe pokrova motorja, ki je zasnovan z drsnikom.

Ta zasnova ima težave pri "nekem 3D tiskalniku" (ki ga uporabljam), posebej za drsne komponente, vendar se po nekaj poskusih odločim za uporabo nitke ABS, da dobim rezultat skoraj popoln

Priložene so stvari in vse podrobnosti risalnih delov, ki jih lahko preučite, da se bolje razvijate

6. korak: Škatla

Risba dela škatle s 3D modeliranjem v zgornjem delu je namestitev nosilca motorja, zaslona in nastavitve senzorja. Na sprednji ali zadnji strani je konzola za napajanje. Na levi in desni strani je zračno prezračevanje, ki preprečuje vročo temperaturo, ki prihaja iz motorja, ko deluje dolgo časa. in ta del je naredil 3D tisk

7. korak: Nasveti za montažo

na začetku vzamem nekaj medenine in jo ročno razrežem, rezultat je katastrofa, da moja roka ni idealna za rokodelstvo, zato iščem nekaj malega kot konektor, tako da sem iz držala za baterijo 2302 odkril koščke konektorja, popolnoma ukrivljen z obliko ohišja Motorni dinamo.

Ko je treba montažno tiskano vezje krmilnika priviti na zgornji del ohišja, vendar sem v tem ohišju naredil napačno zasnovo, luknja in podpora sta premajhni, zato je težko najti majhen vijak, mimogrede za vmesno montažo uporabljam vroče lepilo

IR senzor zavit in varen s toplotno skrčljivo cevjo, da prepreči kratek stik, ko orodje vibrira

8. korak: platišče

Platišče je bilo izdelano z dvema alternativnima, ena je z navadno gredjo, druga pa z zobnikom (mini 4wd zobniška gred). nekajkrat odstraniti in znova postaviti zobnik je bolečina in bo ohlapil oprijem na gredi, tako da bo uporabnik zlahka. nazadnje je vsa površina platišča pobarvana s črno barvo v črni barvi, razen majhnih črt 1 cm več in manj za odčitavanje senzorja

9. korak: Napajanje

Motorni dinamo je lačen, poraba energije se ne more priključiti z napajanjem iz mikro krmiljenja, tudi če uporabljate čip gonilnika motorja, je bolje narediti ločeno moč za motor in za krmilnik, v tem primeru uporabljam dve bateriji za napajanje dinamo motorja, kot je dejansko stanje, ko ga priključite avto, nato uporabite 5v za mikro nadzor (uporabite mini usb)

Spodaj je seznam delov

1. Ženska vtičnica

2. Samica Mini USB

3. Kos luknje za PCB

4. Izklopite

5. Napajanje 5vdc

6. Nosilec baterije 2XAA

10. korak: Preizkus in kalibracija

Po montaži vse elektronike in ohišja, vtičnice.

Zdaj gremo na testiranje in umerjanje

Najprej vklopite napajanje naprave, zelena dioda iz arduina bo šla skozi ta prosojni material

Drugič, uporabite platišče z belimi črtami. zavrtite za 180 stopinj, dokler se bela črta ne spusti proti senzorju, če sveti rdeča LED, pomeni, da senzor bere. poskusite obrniti platišče in se prepričajte, da je senzor, obrnjen proti črni barvi, rdeč LED, izklopljen.

Če senzor ni zaznan, poskusite trimpot nastaviti z majhnim izvijačem. Po tem vklopite moč motorja in si oglejte meritve

11. korak: Postopek

Razvoj teh orodij prihaja iz številnih poskusov in možganskih viharjev iz zelo majhne skupnosti uporabnikov, zlasti mojega brata kot prvega uporabnika, bistvo je doseči, 1. Kako natančno izmeriti število vrtljajev, primerjati rezultat merjenja iz Girija (aplikacija za Android)

2. Kako napajati motor

3. Kako držati / zakleniti in podpreti motorno dinamo

Doslej so to orodje že zahtevali hobiji (moj brat in prijatelji pravilno: D), nekatera pa so narejena na zahtevo, upam, da bo lahko tudi kdo gradil in razvijal, še enkrat hvala in Happy DIY