DIY Rotary Encoder: 4 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Συγγνώμη για την έλλειψη εικόνων, δεν αποφάσισα να κάνω ένα σεμινάριο για αυτό μέχρι που σχεδόν τελείωσα με αυτό.

ΣΦΑΙΡΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ:

Οι περιστροφικοί κωδικοποιητές χρησιμοποιούν δύο ή περισσότερους αισθητήρες για να ανιχνεύσουν τη θέση, την κατεύθυνση περιστροφής, την ταχύτητα και τον αριθμό στροφών που έχει γυρίσει η συσκευή. Το συγκεκριμένο χρησιμοποιεί αισθητήρες εφέ αίθουσας και μαγνήτες. Αυτός ο συγκεκριμένος τύπος μπορεί να στεγανοποιηθεί εύκολα είτε εγκλωβίζοντας τους αισθητήρες είτε στεγανοποιώντας με άλλο τρόπο. Οι περιστροφικοί κωδικοποιητές φαινομένου Hall με κάποια γεύση χρησιμοποιούνται σε ορισμένα οχήματα τόσο για τον αισθητήρα ταχύτητας τροχού όσο και για τον αισθητήρα θέσης στροφαλοφόρου άξονα για τον κινητήρα και επίσης χρησιμοποιούνται σε ορισμένα ανεμόμετρα. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι περιστροφικών κωδικοποιητών:

1. Ηλεκτρικά, χρησιμοποιώντας αγώγιμες γραμμές και βούρτσες

2. Οπτικό, χρησιμοποιώντας φως και αισθητήρα

3. Μαγνητικό, χρησιμοποιώντας μαγνητικό αισθητήρα κάποιου είδους και μαγνητικό υλικό, όπως αισθητήρες εφέ αίθουσας και μαγνήτες. Το πραγματικό περιστρεφόμενο μέρος θα μπορούσε επίσης να μαγνητιστεί.

en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder

Ένας γραμμικός κωδικοποιητής θα μπορούσε να κατασκευαστεί με τον ίδιο τρόπο όπως ένας περιστροφικός κωδικοποιητής.

Δοκίμασα τον κωδικοποιητή που έφτιαξα μέχρι R 1500 RPM με τον κωδικό python σε ένα βατόμουρο pi. Ένας σύνδεσμος για τον κώδικα και το σχηματικό θα βρίσκεται στο τέλος. Οι προδιαγραφές του κατασκευαστή στο τρυπάνι που χρησιμοποίησα για να το δοκιμάσω έλεγαν μια μέγιστη ταχύτητα 1500 RPM και η ταχύτητα που πήρα ήταν 1487 RPM από τον κωδικοποιητή τόσο προς τα εμπρός όσο και 1485 back προς τα πίσω. Αυτό μπορεί να οφείλεται είτε στη μη πλήρη φόρτιση της μπαταρίας είτε στον κακό χρονισμό που ενυπάρχει στα βατόμουρα pi. Ένα arduino θα ήταν καλύτερο να χρησιμοποιηθεί, αλλά αυτό που δεν μου άρεσε στα 12v στην αναλογική καρφίτσα χαχα ωπα.

Υλικά/Εργαλεία:

1. Περιστρεφόμενο πράγμα (χρησιμοποίησα τσοκ από ηλεκτρικό τρυπάνι)

2. Δύο ή περισσότεροι αισθητήρες εφέ αίθουσας (εξαρτάται από την ανάλυση που στοχεύετε)

3. Τέσσερις μαγνήτες (εξαρτάται από την ανάλυση που στοχεύετε)

4. Κόλλα

5. Σύρμα (χρησιμοποίησα μερικές συνδέσεις από κάποια σπασμένα servos που είχα)

6. Συγκολλητής

7. Συγκολλητικό σίδερο

8. Σωλήνες συρρίκνωσης θερμότητας, ηλεκτρική ταινία ή άλλα μονωτικά υλικά για καλώδια, της γεύσης σας

9. Συσκευή σήμανσης όπως μαρκαδόρος ή γραφή

Βήμα 1: Κολλήστε τους μαγνήτες

Βήμα 1: Σημειώστε ίσα σημεία γύρω από το εξωτερικό του περιστρεφόμενου μέρους και κολλήστε τους μαγνήτες, με τον σωστό προσανατολισμό, σε αυτά τα σημεία. Βοηθά στην επισήμανση της πολικότητας των μαγνητών. Στην περίπτωσή μου ήταν κάθε 90 βαθμούς (0, 90, 180 και 270 μοίρες) για ανάλυση 4/περιστροφή που ήταν κάτι παραπάνω από άφθονο για την εφαρμογή μου, αλλά μπορεί να είναι διαφορετικό για εσάς ανάλογα με την ανάλυση που τραβάτε Για. Ένας καλός τρόπος για να υπολογίσετε την απόσταση είναι: (360 μοίρες/αριθμός μαγνητών) εάν βαδίζετε κατά μοίρες ή (περιφέρεια/αριθμός μαγνητών) εάν κάνετε μια μέτρηση. Στην περίπτωσή μου, οι αναστολείς για τη λαβή του χεριού είχαν ήδη διαχωριστεί αρκετά καλά για την εφαρμογή μου, οπότε δεν χρειάστηκε να μετρήσω τίποτα.

Βήμα 2: Συνδέστε τους αισθητήρες

Συγκολλήστε σύρματα στους αισθητήρες, μονώστε και συρρικνώστε τη θερμότητα. Προσέξτε να μην ζεσταθεί πολύ ο αισθητήρας και φροντίστε να τον δοκιμάσετε για να δείτε αν εξακολουθεί να λειτουργεί αφού τελειώσετε. Ο έλεγχος είναι εύκολος, απλώς συνδέστε την τροφοδοσία και συνδέστε ένα LED στο καλώδιο σήματος. Εάν η λυχνία LED ανάψει όταν ένας μαγνήτης σωστού προσανατολισμού έρχεται δίπλα της και σβήνει όταν απομακρύνεται (τύπος μη μανδάλωσης), ή εφαρμόζεται ο αντίθετος πόλος του μαγνήτη (τύπος μανδάλωσης), τότε καλό θα είναι να πηγαίνω. Ο συγκεκριμένος αισθητήρας που χρησιμοποίησα είναι μη μανδαλωμένος και συνδέεται με τη γείωση (-) όταν είναι ενεργοποιημένος.

Βήμα 3: Σημείωση για τους αισθητήρες

Σημειώστε πού πρέπει να πάνε οι αισθητήρες. Για τη συγκεκριμένη διάταξη, αυτό ήταν στο 1/16 τμήμα της περιφέρειας (0, 1/16ο). Ο λόγος για αυτό είναι ότι ο ένας αισθητήρας πρέπει να ενεργοποιηθεί πριν από τον άλλο, αλλά με τρόπο που επιτρέπει στον ελεγκτή να διακρίνει τις διαφορές χρονισμού μεταξύ εμπρός και πίσω. Το δοκίμασα στο 1/8ο σημείο αρχικά, αλλά δεν μπορούσα να πω σε ποια κατεύθυνση πήγαινε, επειδή οι διαφορές χρονισμού ήταν ίδιες. Βοηθάει να κολλήσετε προσωρινά τους αισθητήρες κάτω μέχρι να κάνετε σωστή τοποθέτηση και, στη συνέχεια, να κάνετε τα σημάδια. Θα μπορούσατε να κάνετε την 1/8 διαίρεση, δεν θα έχετε ανίχνευση κατεύθυνσης αλλά θα έχετε διπλή ανάλυση. Ένα πράγμα που θα μπορούσε να γίνει είναι να χρησιμοποιήσετε ένα δεύτερο σετ δύο αισθητήρων με μετατόπιση με απόσταση 1/8 της διαίρεσης στην άλλη πλευρά στην 5/16 και 7/16th διαίρεση από τους άλλους αισθητήρες για να έχετε ανάλυση 16 παλμών/στροφή, αλλά Δεν είχα ανάγκη από αυτό το καλό ψήφισμα. Στο βίντεο υπάρχει μια επίδειξη χρονισμού.

Βήμα 4: Κολλήστε τους αισθητήρες ενεργοποιημένους

Κολλήστε τους αισθητήρες στα σημάδια και κολλήστε τους στη θέση τους μέχρι να στεγνώσει η κόλλα. Βεβαιωθείτε ότι έχετε αφήσει απόσταση μεταξύ των μαγνητών και των αισθητήρων ώστε να μην χτυπήσουν και επίσης βεβαιωθείτε ότι οι αισθητήρες είναι ευθυγραμμισμένοι με τους μαγνήτες και στον σωστό προσανατολισμό. Περιμένετε να στεγνώσει η κόλλα και τελειώσατε.

Για να λάβετε το σχηματικό και τον κώδικα python για ένα βατόμουρο pi για να μετρήσετε την ταχύτητα περιστροφής σε RPM, την κατεύθυνση περιστροφής και τον αριθμό των στροφών, μεταβείτε εδώ και για να λάβετε το PDF για αυτό, πηγαίνετε εδώ ή εδώ.

Ο λόγος που χρεώνω τον κωδικό είναι ότι χρειάστηκαν 4 ημέρες για να λειτουργήσουν όλα σωστά, ενώ το υπόλοιπο έργο, συμπεριλαμβανομένης όλης της τεκμηρίωσης, χρειάστηκε μόνο 7 ώρες ((εκ των οποίων 5 ήταν η τεκμηρίωση), επιπλέον, 1 $ δεν είναι πολύ και βοηθά στην υποστήριξη μεγαλύτερων και πιο πολύπλοκων έργων, στην πραγματικότητα, αυτό είναι το μόνο έργο για το οποίο δεν έχω ακόμη χρεώσει τίποτα, τη στιγμή που αυτό δημοσιεύτηκε φυσικά.