RPM Checker dla Mini Motor Dc: 11 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Obroty na minutę, w skrócie to prędkość obrotowa wyrażona w obrotach na minutę. narzędzia do pomiaru obrotów zwykle wykorzystują obrotomierz. W zeszłym roku znalazłem ciekawy projekt wykonany przez electro18 i jest to moja inspiracja do pouczenia, został wykonany "Pomiar RPM - Optyczny Obrotomierz" link poniżej

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

ten projekt jest bardzo inspirujący i pomyślałem, że zremiksuję i dopasuję specjalnie do pomiaru mini silnika prądu stałego.

Hobby Mini 4WD mierzy obroty na minutę jest rutynową czynnością, aby przygotować maszynę przed podłączeniem do samochodu. Tak więc stanie się to ważnym narzędziem, które zawsze niesie ze sobą i może być używane w dowolnym miejscu, więc pozwól nam zrobić nasz kontroler rpm

Krok 1: Jak to działa

Narzędzie to działa bardzo prosto, felga obracana przez silnik, a czujnik odczytuje obrót punktu bieli z tej felgi. Sygnał z czujnika wysłany do mikrokontrolera obliczył i wyświetlił wynik obrotów, to wszystko. Ale jak to wszystko zrobić, zacznijmy od kroków

Krok 2: Metoda pomiaru

Istnieje metoda zmienności pomiaru obrotów

1. Dźwiękiem:

Jest kilka fajnych instrukcji, jak mierzyć obroty na minutę za pomocą bezpłatnego oprogramowania do edycji dźwięku https://www.instructables.com/id/How-to-Measure-RP…, prace polegają na uchwyceniu częstotliwości dźwięku, analizie i przycięciu powtarzalnej rytmiki i obliczyć za otrzymanie na minutę.

2. Przez magnetyczne

Istnieje kilka fajnych instruktażowych źródeł o tym, jak mierzyć obroty na minutę za pomocą pola magnetycznego

www.instructables.com/id/RPM-Measurement-U… praca polega na uchwyceniu impulsu i przekształceniu go w rewolucję za każdym razem, gdy czujnik magnetyczny zwróci się do magnesu. niektóre z zastosowań czujnika Halla i magnesu neodymowego;

3. Przez optyczne

Znowu istnieje wiele źródeł, jak mierzyć obroty na minutę za pomocą optycznego

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

Tę metodę wybrałem do opracowania urządzenia, ponieważ nie ma potrzeby cichego otoczenia podczas pomiaru.

Krok 3: Elektronika i metoda programowania

Odczyt optyczny

Odczyt optyczny wykorzystuje odbite promieniowanie wiązki podczerwieni do obiektu i odbierane przez fotodiodę podczerwieni, obiekt o kolorze białym lub jasnym jest łatwiejszy do odbicia niż kolor czarny lub kolor ciemny. Zdecydowałem się użyć TCRT 5000 firmy Vishay jest już zapakowany w plastikową obudowę i jest mały

Konwersja sygnału

Ten czujnik podczerwieni może stać się czujnikiem analogowym lub czujnikiem cyfrowym. Znaczenie analogowe ma wartość zakresu (przykład od 0-100) jest bardziej odpowiednie do wykrywania odległości. W tym przypadku potrzebujemy uzyskać sygnał cyfrowy, co oznacza, że tylko (1 lub 0) włączony lub wyłączony jest odpowiedni do uzyskania wartości zliczanej. Aby przekonwertować z analogowego na cyfrowy, używam układu scalonego LM358, w zasadzie jest to układ scalony wzmacniacza, ale ten układ scalony może stać się komparatorem napięcia, gdy zakres docelowego wejścia można ustawić za pomocą rezystora trimpot, a następnie po tym układzie scalonym daje jedno wyjście (włączone lub wyłączone)

Obliczanie formuły RPM

Po wyzwoleniu wejścia z High na Low, dane są obliczane z czasem i obrotem

1 obr/min = 2π/60 rad/s.

Sygnał z IR dołącza przerwanie 0 do pinu wejścia cyfrowego 2 na arduino, ilekroć czujnik przechodzi z LOW na HIGH, liczone są obroty. wtedy funkcja zostanie wywołana dwukrotną inkrementacją (REV). Aby obliczyć rzeczywiste obroty na minutę, potrzebujemy czasu potrzebnego na jeden obrót. A (millis() - czas) to czas potrzebny na jeden pełny obrót. W tym przypadku niech będzie to czas potrzebny na jeden pełny obrót, więc całkowita liczba obrotów RPM w 60s (60*1000 milisekund) wynosi: rpm = 60*1000 / t * aktualna REV => rpm = 60*1000 / (milis() - czas) * REV/2

formuła jest pobierana z tego linku

Wyświetlacz

Po pomiarze z arduino muszę zwizualizować, wybieram styl Oled 0, 91 , wygląda bardziej nowocześnie i jest mały. Do arduino używam biblioteki adafruit ssd1306, jej działanie jest naprawdę urokliwe. Jest kilka podchwytliwych, których używam, aby zapobiec migotaniu podczas czytania sygnał przerwania wykorzystuje osobny zegar milisekundowy, jeden dla czujnika, a drugi do wyświetlania tekstu.

Krok 4: Schemat i układ PCB

Schemat jest bardzo prosty, ale zrobiłem płytkę, aby wyglądała bardziej schludnie i zwarta. tak wydrukowane na papierze i zrób model z kartonu, aby poczuć rozmiar. Z góry wyświetlacz Oled Display wygląda jak nakładanie się z arduino nano, w rzeczywistości pozycja wyświetlacza oled jest wyższa niż arduino nano.

Jedna czerwona dioda LED musi pilotować, że sonsor odczytuje, więc umieściłem tę małą czerwoną diodę na dole trimpotu, który ma podwójną funkcję w jednym otworze.

Poniżej lista części

1. Czujnik podczerwieni TCRT 5000

2. Potencjometr 10 K

3. Rezystor 3k3 i 150 Ohm

4. LM358

5. Wyświetl Oled 0, 91

6. Arduino Nano

7. Czerwona dioda 3mm

8. Niektóre kawałki kabla

Krok 5: Uchwyt silnika

Uchwyt silnika jest zaprojektowany zgodnie z funkcją. sama funkcja polega na łatwym, bezpiecznym i dokładnym pomiarze silnika. uwzględnienie kształtu i wymiaru jest podzielone na trzy części, jak opisano poniżej

Uchwyt czujnika

Bazując na arkuszu danych TCRT 5000, odległość czujnika podczerwieni przy odczycie obiektu odbijającego światło wynosi około od 1 mm do 2,5 mm, więc muszę zaprojektować uchwyt czujnika, na koniec wybieram odstęp odległości mniej niż 2 mm w pobliżu obręczy. (uchwyt czujnika) 8,5 mm - (czujnik wysokości) 6, 3 = 2, 2 mm i nadal w zasięgu możliwości czujnika

Drugą rzeczą, na którą trzeba zwrócić większą uwagę jest położenie czujnika, po kilku porównaniach dla lepszego i szybszego odczytu czujnik powinien być umieszczony równolegle a nie na krzyżu z felgą

Uchwyt silnika

Części z uchwytu silnika powinny zawierać dynamo silnika, dynamo silnika stycznika i obręcz Na podstawie arkusza danych mini silnika prądu stałego, wysokość dynama silnika wynosi 15, 1 mm, więc wziąłem 7, 5 mm głębokości jest dokładnie na środku, a forma jest jak negatyw forma. Otwór na felgę powinien być większy niż 21,50 mm, aby dokładniej wykonać felgę w następnym kroku. ostatnia sprawa to dynamo silnika stycznikowego Wyjąłem stycznik z uchwytu akumulatora 2302, skopiowałem i narysowałem otwór (do zamocowania szpilki) i wsadziłem w dolną część uchwytu silnika.

Pokrywa silnika

Ze względów bezpieczeństwa, podczas pomiaru prędkości silnika będą pojawiały się wibracje i aby zapobiec uszkodzeniu pokrywy silnika wyposażonej w suwak.

Ten projekt ma problemy z "niektórej drukarką 3D" (której używam) specjalnie do elementu ślizgowego, ale po kilku próbach zdecydowałem się użyć filamentu ABS, aby uzyskać wynik zbliżony do idealnego

dołączone są rzeczy i wszystkie szczegóły części rysunkowych, które możesz studiować, aby rozwijać się lepiej

Krok 6: Pudełko

Rysunek części pudełka za pomocą modelowania 3D w górnej części polega na umieszczeniu uchwytu silnika, wyświetlacza i regulatora czujnika. Z przodu lub z tyłu znajduje się konsola mocy. Po lewej i prawej stronie znajduje się wentylacja powietrza zapobiegająca przedostawaniu się gorącej temperatury z silnika podczas długiej pracy. A ta część została wykonana przez druk 3d

Krok 7: Wskazówki dotyczące montażu

na początku biorę trochę mosiądzu i wycinam go ręcznie, wynik katastrofa moja ręka nie jest idealna do craftingu, więc szukam czegoś małego jak złącze, więc znalazłem kawałki złącza z uchwytu baterii 2302, jest idealnie wygięte z kształtem obudowy Dynamo silnika.

Przy montażu płytka sterownika powinna być przykręcona do górnej części obudowy, ale w tej obudowie zrobiłem źle, otwór i wspornik są za małe, więc trudno znaleźć małą śrubę, przy okazji używam gorącego kleju do tymczasowego montażu

Owijka czujnika podczerwieni i bezpieczna z rurką termokurczliwą, aby zapobiec zwarciom, gdy te narzędzia wibrują

Krok 8: Obręcz

Obręcz została wykonana w dwóch alternatywnych wariantach, jedna pasuje na zwykły wałek, a druga na zębnik (wałek mini 4wd). czasami wyjęcie i ponowne założenie zębnika jest uciążliwe i powoduje utratę przyczepności do wału, dzięki czemu łatwo jest zrobić użytkownika. ostatnia rzecz cała powierzchnia felgi pomalowana na czarno sprayem z wyjątkiem małego paska 1 cm więcej i mniej do odczytu czujnika

Krok 9: Dostarczenie zasilania

Dynamo silnika jest głodne pobór mocy, nie może łączyć się z energią z mikrokontroli, nawet użycie układu sterownika silnika jest lepsze, aby oddzielić zasilanie dla silnika i dla kontrolera, co oznacza, że w tym przypadku używam dwóch baterii do zasilania dynama silnika jest jak rzeczywisty stan po podłączeniu do samochód, a następnie użyj 5 v do mikrokontroli (użyj mini usb)

Poniżej znajduje się lista części

1. Żeńskie gniazdo zasilania

2. Żeńskie mini USB

3. Kawałek otworu PCB

4. Włącz wyłącz

5. Zasilanie 5vdc

6. Uchwyt baterii 2XAA

Krok 10: Test i kalibracja

Po złożeniu całej elektroniki i obudowy, gniazdo zasilania.

Teraz będę testować i kalibrować

Najpierw włącz zasilanie urządzenia, zielona dioda z arduino przejdzie przez ten półprzezroczysty materiał

Po drugie, upewnij się, że używasz obręczy z białym paskiem. Obróć o 180 stopni, aż biały pasek zejdzie w dół w kierunku czujnika, jeśli czerwona dioda zaświeci się, oznacza to, że czujnik odczytuje. spróbuj obrócić obręcz i upewnij się, że czujnik skierowany na czarną czerwoną diodę jest wyłączony.

Jeśli czujnik nie zostanie wykryty, spróbuj wyregulować potencjometr małym śrubokrętem. Następnie włącz moc silnika i zobacz pomiar

Krok 11: Proces

Ewolucja tego narzędzia pochodzi z wielu prób i burz mózgów z bardzo małej społeczności użytkowników, szczególnie mojego brata jako pierwszego użytkownika, punkt powinien być osiągnięty

1. Jak uzyskać dokładny pomiar obrotów, porównując wynik pomiaru z Giri (aplikacja na Androida)

2. Jak zasilać silnik?

3. Jak trzymać / blokować i obsługiwać dynamo silnika?

Jak dotąd te narzędzia są już wymagane przez hobby (mój brat i przyjaciele poprawnie:D) a niektóre są produkowane na zamówienie, mam nadzieję, że każdy może też budować i rozwijać, jeszcze raz dziękuję i szczęśliwego majsterkowania