Έλεγχος στροφών για Mini Motor Dc: 11 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Επανάσταση ανά λεπτό, συνοπτικά είναι μια ταχύτητα περιστροφής που εκφράζεται σε περιστροφές λεπτό. τα εργαλεία για τη μέτρηση των στροφών ανά λεπτό συνήθως χρησιμοποιούν στροφόμετρο. Πέρυσι βρήκα ένα ενδιαφέρον έργο που κατασκευάστηκε από το electro18, και είναι η έμπνευσή μου διδάσκουσα, έγινε ο σύνδεσμος "Measure RPM - Optical Tachometer" είναι παρακάτω

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

αυτό το έργο είναι πολύ εμπνευσμένο και σκέφτηκα ότι θα κάνω remix και θα ταιριάξω ειδικά για να μετρήσω μίνι κινητήρα dc.

Τα μικρά χόμπι 4WD που μετρούν τις στροφές ανά λεπτό είναι μια συνηθισμένη δραστηριότητα για την προετοιμασία του μηχανήματος πριν την τοποθέτηση στο αυτοκίνητο. Έτσι, θα γίνουν σημαντικά εργαλεία που φέρουν πάντα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν οπουδήποτε χρειαστεί, οπότε ας κάνουμε τον ελεγκτή στροφών μας

Βήμα 1: Πώς λειτουργεί

Αυτά τα εργαλεία λειτουργούν πολύ απλά, η ζάντα περιστρέφεται από τον κινητήρα και στη συνέχεια ο αισθητήρας διαβάζει την περιστροφή του λευκού σημείου από αυτό το χείλος. Το σήμα από τον αισθητήρα αποστολή στον μικροέλεγχο υπολόγισε και εμφάνισε το αποτέλεσμα στροφών, αυτό είναι όλο. Αλλά πώς να ολοκληρώσουμε όλα τα πράγματα, ας ξεκινήσουμε με τα βήματα

Βήμα 2: Μέθοδος μέτρησης

Υπάρχει μέθοδος παραλλαγής για τη μέτρηση των RPM

1. Με ήχο:

Υπάρχει ένα ωραίο διδακτικό πώς να μετρήσετε τις στροφές ανά λεπτό χρησιμοποιώντας δωρεάν λογισμικό επεξεργασίας ήχου https://www.instructables.com/id/How-to-Measure-RP…, τα έργα είναι να συλλάβουν τη συχνότητα ήχου, να αναλύσουν και να περικόψουν επαναλαμβανόμενες ρυθμικές και υπολογίστε για get ανά λεπτό.

2. Από Magnetic

Υπάρχει μια καλή πηγή με οδηγίες για τον τρόπο μέτρησης των στροφών ανά μαγνητικό πεδίο

www.instructables.com/id/RPM-Measurement-U… τα έργα είναι να αποτυπώνουν τον παλμό και να μετατρέπουν σε περιστροφή κάθε φορά που μαγνητικός αισθητήρας αντικρίζει έναν μαγνήτη. μερικοί από τους αισθητήρες Hall και μαγνήτη νεοδυμίου

3. Με οπτικό

Και πάλι υπάρχει μεγάλη πηγή για τον τρόπο μέτρησης των στροφών ανά λεπτό χρησιμοποιώντας οπτικό

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

Αυτή η μέθοδος που επιλέγω για την ανάπτυξη της συσκευής, επειδή δεν χρειάζεται αθόρυβο περιβάλλον κατά τη μέτρηση.

Βήμα 3: Ηλεκτρονική και μέθοδος προγραμματισμού

Οπτική ανάγνωση

Η οπτική ανάγνωση είναι η χρήση ανακλώμενης ακτινοβολίας υπέρυθρης δέσμης στο αντικείμενο και λαμβάνεται από υπέρυθρη φωτοδίοδο, το αντικείμενο με χρώμα λευκό ή ανοιχτό χρώμα αντανακλάται πιο εύκολα από μαύρο ή σκούρο χρώμα. Επιλέγω να χρησιμοποιήσω το TCRT 5000 από το Vishay είναι ήδη συσκευασμένο με πλαστική θήκη και είναι μικρό

Μετατροπή σήματος

Αυτός ο αισθητήρας IR μπορεί να γίνει αναλογικός αισθητήρας ή ψηφιακός αισθητήρας, η αναλογική έννοια έχει τιμή εύρους (παράδειγμα από 0-100) είναι πιο κατάλληλη για την ανίχνευση της απόστασης. Για αυτήν την περίπτωση πρέπει να λάβουμε ψηφιακό σήμα, δηλαδή μόνο (1 ή 0) ενεργοποιημένο ή απενεργοποιημένο είναι κατάλληλο για να λάβουμε την τιμή μέτρησης. Για να μετατρέψω από αναλογικό σε ψηφιακό, χρησιμοποιώ IC LM358, βασικά αυτό είναι IC ενισχυτή, αλλά αυτό το IC μπορεί να γίνει συγκριτικό τάσης όταν το εύρος της εισόδου στόχου μπορεί να ρυθμιστεί με ρυθμιστή trimpot και μετά από αυτό το IC να δώσει μία έξοδο (On ή OFF)

Τύπος RPM υπολογισμού

Αφού ενεργοποιήσετε την είσοδο από Υψηλή σε Χαμηλή, τότε τα δεδομένα υπολογίζονται με το χρόνο και την περιστροφή

1 rpm = 2π/60 rad/s

Το σήμα από IR συνδέει μια διακοπή 0, στην ψηφιακή είσοδο pin 2 στο arduino, κάθε φορά που ο αισθητήρας μεταβαίνει από LOW σε HIGH, μετράται το RPM. τότε η συνάρτηση θα καλείται δύο φορές αύξηση (REV). Για να υπολογίσουμε το πραγματικό RPM, χρειαζόμαστε το χρόνο που απαιτείται για μία περιστροφή. Και (millis () - χρόνος) είναι ο χρόνος που απαιτείται για μία πλήρη περιστροφή. Σε αυτήν την περίπτωση, ας είναι ο χρόνος που απαιτείται για μία πλήρη περιστροφή, οπότε ο συνολικός αριθμός στροφών RPM σε 60 δευτερόλεπτα (60*1000 χιλιοστά του δευτερολέπτου) είναι: rpm = 60*1000 / t*actualREV => rpm = 60*1000 / (millis () - χρόνος) * REV/2

ο τύπος προέρχεται από αυτόν τον σύνδεσμο

Απεικόνιση

Μετά τη μέτρηση από το arduino πρέπει να οπτικοποιήσω, επιλέγω oled 0, 91 μοιάζει πιο μοντέρνο και μικρό. Για το arduino χρησιμοποιώ τη βιβλιοθήκη adafruit ssd1306 η δουλειά του είναι πραγματικά γοητευτική. Υπάρχουν μερικά δύσκολα που χρησιμοποιώ για να αποτρέψω το τρεμόπαιγμα κατά την ανάγνωση Το σήμα διακοπής χρησιμοποιεί ξεχωριστό χρονόμετρο millis, ένα για αισθητήρα και ένα για εμφάνιση κειμένου.

Βήμα 4: Διάταξη σχήματος και PCB

Το σχηματικό είναι πραγματικά απλό, αλλά έκανα το PCB να φαίνεται πιο προσεγμένο και συμπαγές, Κατά τη διάρκεια της διάταξης pcb η διάταξη χρειάζεται συνεργασία με το σχεδιασμό του περιβλήματος. έτσι τυπωμένο σε χαρτί και φτιάξτε μοντέλο από χαρτόνι για να έχετε την αίσθηση του μεγέθους. Από την κορυφή, το Oled Display μοιάζει με επικάλυψη με arduino nano, στην πραγματικότητα η θέση της oled οθόνης είναι υψηλότερη από το arduino nano.

Ένα κόκκινο LED πρέπει να πιλοτάρει ότι διαβάζει το sonor, οπότε έβαλα ότι το μικρό κόκκινο LED στο κάτω μέρος του trimpot είναι διπλής λειτουργίας σε μία τρύπα.

Κάτω από τη λίστα μερών

1. Αισθητήρας IR TCRT 5000

2. Trimpot 10 Κ

3. Αντίσταση 3k3 και 150 Ohm

4. LM358

5. Οθόνη Oled 0, 91

6. Arduino Nano

7. Κόκκινο Led 3mm

8. Μερικά κομμάτια καλωδίου

Βήμα 5: Κάτοχος κινητήρα

Το στήριγμα κινητήρα έχει σχεδιαστεί με τη λειτουργία που ακολουθείται. η ίδια η λειτουργία είναι να τοποθετήσετε τον κινητήρα εύκολα, ασφαλή και να μετρήσετε με ακρίβεια. για να λάβετε υπόψη το σχήμα και τη διάσταση διαιρείται σε τρία μέρη όπως περιγράφεται παρακάτω

Κάτοχος αισθητήρα

Βασισμένο στο φύλλο δεδομένων TCRT 5000, ο αισθητήρας IR απόστασης κατά την ανάγνωση του ανακλαστικού αντικειμένου είναι περίπου από 1mm έως 2,5 mm, οπότε πρέπει να σχεδιάσω τη βάση του αισθητήρα, τελικά επιλέγω κενό απόστασης λιγότερο από 2 mm κοντά στο χείλος. (Θήκη αισθητήρα) 8, 5 mm - (Αισθητήρας ύψους) 6, 3 = 2, 2 mm και παραμένει εντός του εύρους των δυνατοτήτων του αισθητήρα

Το δεύτερο πράγμα που χρειάζεται μεγαλύτερη προσοχή είναι η θέση του αισθητήρα, μετά από αρκετές συγκρίσεις για καλύτερη και ταχύτερη ανάγνωση, ο αισθητήρας πρέπει να τοποθετηθεί παράλληλα και όχι σταυρός με το χείλος

Κάτοχος κινητήρα

Τα μέρη του συγκρατητήρα κινητήρα πρέπει να περιέχουν μοτέρ μοτοσικλετών, δυναμό και ζάντα κινητήρα με βάση το φύλλο δεδομένων μίνι κινητήρα dc, το ύψος του δυναμό μοτέρ είναι 15, 1mm, οπότε πήρα 7, βάθος 5mm είναι ακριβώς στη μέση και η μορφή είναι σαν αρνητική μάρκα μούχλα. Η τρύπα για το χείλος πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 21,50 mm για πιο συγκεκριμένο τρόπο κατασκευής του χείλους στο επόμενο βήμα. τα τελευταία πράγματα είναι το δυναμό του κινητήρα επαφής πήρα τον επαφέα από τη θήκη της μπαταρίας 2302, αντιγράψτε και σχεδιάστε την τρύπα (για να στερεώσετε τον πείρο) και τοποθετήσατε στο κάτω μέρος της θήκης κινητήρα.

Καπάκι κινητήρα

Για λόγους ασφαλείας, κατά τη μέτρηση της ταχύτητας του κινητήρα θα δονείται και θα αποφεύγεται τυχόν φθορά του καπακιού του κινητήρα που έχει σχεδιαστεί με ολίσθηση.

Αυτός ο σχεδιασμός έχει δυσκολίες για "κάποιον τρισδιάστατο εκτυπωτή" (που χρησιμοποιώ) ειδικά για συρόμενα εξαρτήματα, αλλά μετά από δύο προσπάθειες αποφάσισα να χρησιμοποιήσω το νήμα ABS για να έχω το αποτέλεσμα σχεδόν τέλειο

επισυνάπτονται τα πράγματα και όλες οι λεπτομέρειες των τμημάτων σχεδίασης που μπορείτε να μελετήσετε για να αναπτυχθείτε καλύτερα

Βήμα 6: Κουτί

Το σχέδιο τμήματος κουτιού με τρισδιάστατη μοντελοποίηση στο επάνω μέρος είναι να τοποθετήσετε τη βάση στήριξης κινητήρα, την οθόνη και τον ρυθμιστή αισθητήρα. Στην μπροστινή ή πίσω πλευρά υπάρχει κονσόλα power. Στην αριστερή και δεξιά πλευρά υπάρχει εξαερισμός για να αποφευχθεί η θερμοκρασία που προέρχεται από τον κινητήρα όταν λειτουργεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. και αυτό το μέρος έγινε με τρισδιάστατη εκτύπωση

Βήμα 7: Συμβουλές συναρμολόγησης

Στην αρχή παίρνω λίγο ορείχαλκο και το κόβω χειροκίνητα, το αποτέλεσμα είναι καταστροφή το χέρι μου δεν είναι τέλεια για να κάνω χειροτεχνία, οπότε ψάχνω κάτι μικρό ως σύνδεσμο, έτσι βρήκα κομμάτια σύνδεσης από τη θήκη μπαταρίας 2302, είναι τέλεια καμπύλη με το σχήμα του περιβλήματος Δυναμό μοτέρ.

Όταν το PCB του ελεγκτή συναρμολόγησης πρέπει να βιδωθεί στο πάνω μέρος του περιβλήματος, αλλά σε αυτό το περίβλημα έκανα λάθος σχεδιασμό, η τρύπα και η υποστήριξη είναι πολύ μικρές, οπότε είναι δύσκολο να βρεθεί μικρή βίδα, παρεμπιπτόντως, στη συνέχεια χρησιμοποιώ θερμή κόλλα για προσωρινή συναρμολόγηση

Τυλίξτε τον αισθητήρα IR και είναι ασφαλής με σωλήνα συρρίκνωσης θερμότητας για την αποφυγή βραχυκυκλώματος όταν αυτά τα εργαλεία δονούνται

Βήμα 8: Το χείλος

Το χείλος κατασκευάστηκε με δύο εναλλακτικά το ένα ταιριάζει με απλό άξονα και το άλλο ταιριάζει με πινιόν (μίνι άξονας μετάδοσης 4wd). μερικές φορές το βγάζω και το ξαναβάζω πινιόν είναι πόνος και θα χάσει το κράτημα στον άξονα, ώστε να κάνει τον χρήστη εύκολα. το τελευταίο πράγμα που όλη η επιφάνεια του χείλους είναι βαμμένη σε μαύρο χρώμα με σπρέι βαφής εκτός από τη μικρή λωρίδα 1 cm όλο και λιγότερο για ανάγνωση αισθητήρα

Βήμα 9: Παρέχεται το ρεύμα

Το δυναμό του κινητήρα είναι πεινασμένο, καταναλώνει ενέργεια, δεν μπορεί να συνδεθεί με τροφοδοσία από μικροέλεγχο, ακόμη και η χρήση του τσιπ οδηγού μοτέρ είναι προτιμότερο να κάνει διαχωρισμένη ισχύ για τον κινητήρα και τον ελεγκτή. αυτοκίνητο, στη συνέχεια χρησιμοποιήστε 5v για μικροέλεγχο (χρησιμοποιήστε mini usb)

Παρακάτω είναι η λίστα με το μέρος

1. Γυναικεία πρίζα

2. Γυναικείο Mini Usb

3. Κομμάτι τρύπας PCB

4. Απενεργοποιήστε

5. Τροφοδοσία 5vdc

6. Θήκη μπαταρίας 2XAA

Βήμα 10: Δοκιμή και βαθμονόμηση

Μετά τη συναρμολόγηση όλα τα ηλεκτρονικά μέρη και το περίβλημα, πρίζα.

Τώρα πάμε για δοκιμή και βαθμονόμηση

Πρώτα είναι η ενεργοποίηση της συσκευής, το πράσινο led από το arduino θα περάσει από αυτό το ημιδιαφανές υλικό

Δεύτερον, βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε ζάντα που έχουν λευκή λωρίδα. στρίψτε 180 μοίρες έως ότου η λευκή λωρίδα κατέβει προς τον αισθητήρα, αν το κόκκινο led ανάψει σημαίνει ότι ο αισθητήρας διαβάζει. προσπαθήστε να περιστρέψετε το χείλος και βεβαιωθείτε ότι ο αισθητήρας που βλέπει μαύρο κόκκινο led είναι απενεργοποιημένος.

Σε περίπτωση που ο ανιχνευτής δεν εντοπιστεί, προσπαθήστε να ρυθμίσετε το trimpot με μικρό κατσαβίδι. Στη συνέχεια, ενεργοποιήστε την ισχύ του κινητήρα και δείτε τη μέτρηση

Βήμα 11: Η διαδικασία

Η εξέλιξη αυτών των εργαλείων προέρχεται από πολλές δοκιμές και ιδέες ιδεών από πολύ μικρές κοινότητες χρηστών, ειδικά ο αδελφός μου ως πρώτος χρήστης, το σημείο που πρέπει να φτάσετε είναι

1. Πώς να λάβετε ακριβείς μετρήσεις RPM, συγκρίνοντας το αποτέλεσμα μέτρησης από το Giri (Android App)

2. Πώς να τροφοδοτήσετε τον κινητήρα

3. Πώς να κρατήσετε / κλειδώσετε και να κάνετε υποστήριξη δυναμό μοτέρ

Μέχρι στιγμής, αυτά τα εργαλεία έχουν ήδη ζητηθεί από χόμπι (ο αδερφός μου και οι φίλοι μου σωστά: D) και μερικά παράγονται κατόπιν αιτήματος, ελπίζω ότι οποιοσδήποτε μπορεί να κατασκευάσει και να αναπτυχθεί επίσης, Ευχαριστώ και πάλι και Happy DIY