Innehållsförteckning:
2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-13 06:58
Revolution per minut, kort är en rotationshastighet uttryckt i varv minut. verktygen för mätning av varvtal använder vanligtvis varvräknare. Förra året sedan hittade jag ett intressant projekt gjord av electro18, och det är min inspiration instruerbar, han fick länken "Measure RPM - Optical Tachometer" nedan
www.instructables.com/id/Measure-RPM-DIY-P…
det här projektet är mycket inspirerande och jag trodde att jag skulle remixa och passa specifikt för att mäta minimotor DC.
Mini 4WD -hobbyer mäter varvtalet är en rutinmässig aktivitet för att förbereda maskinen innan den fästs i bilen. Så detta kommer att bli viktiga verktyg som alltid bär och kan användas var som helst, så låt oss göra vår varvtalsgranskare
Steg 1: Hur det fungerar
Detta verktyg fungerar mycket enkelt, fälgen som roteras av motorn och sedan sensoravläsningen av vitpunkten får från den fälgen. Signal från sensorsändning till mikrokontroll beräknat och visat varvtalet, det är allt. Men hur vi ska få alla saker gjorda, låt oss börja med stegen
Steg 2: Mätmetod
Det finns en variationsmetod för att mäta varvtal
1. Med ljud:
Det finns några bra instruktioner om hur man mäter varvtal med gratis ljudredigeringsprogram https://www.instructables.com/id/How-to-Measure-RP…, verken är att fånga ljudfrekvens, analysera och beskära repeterbara rytmiska och beräkna för get per minut.
2. Av Magnetic
Det finns en trevlig instruerbar källa om hur man mäter varvtal med magnetfält
www.instructables.com/id/RPM-Measurement-U… verken är att fånga puls och omvandla till varv varje gång magnetisk sensor står inför en magnet. lite användning Hall Sensor och neodymium magnet
3. Av Optical
Återigen finns det mycket källa till hur man mäter varvtal med optisk
www.instructables.com/id/Measure-RPM-DIY-Portable-Digital-Tachometer/
Denna metod som jag väljer för att utveckla enheten, eftersom det inte behövs tyst miljö under mätning.
Steg 3: Elektronik och programmeringsmetod
Optisk läsning
Optisk läsning är användningsreflekterad strålning av infraröd stråle till objektet och mottagen av infraröd fotodiod, objektet med färg vit eller ljus färg är lättare att reflektera än svart färg eller mörk färg. Jag väljer att använda TCRT 5000 från Vishay är redan packad med plastfodral och det är litet
Konvertera signal
Denna IR-sensor kan bli analog sensor eller digital sensor. Analog betydelse har ett intervallvärde (exempel från 0-100) är mer lämpligt för att detektera avståndet. I det här fallet måste vi få digital signal, vilket innebär att endast (1 eller 0) på eller av är lämpligt för att få räkningsvärde. För att konvertera från analog till digital använder jag IC LM358, i grund och botten är detta förstärkare IC men denna IC kan bli spänningskomparator när intervallet för målingång kan ställas in av trimpotresitor och sedan efter denna IC ge en utgång (På eller AV)
Beräkning RPM -formel
Efter att ha aktiverat inmatning från hög till låg, beräknar data med tid och varv
1 rpm = 2π/60 rad/s.
Signal från IR kopplar ett avbrott 0, till pin digital ingång 2 på arduino, varje gång sensorn går från LOW till HIGH, räknas varvtalet. då kallas funktionen två gånger inkrement (REV). För att beräkna det faktiska varvtalet behöver vi den tid det tar för ett varv. Och (millis () - tid) är den tid det tar för en hel varv. I det här fallet, låt det vara tiden det tar för ett helt varv, så det totala antalet varv varv i 60 sekunder (60*1000 millisekund) är: varv / min = 60*1000 / t*verkligt varv => varv / min = 60*1000 / (millis () - tid) * REV/2
formeln hämtas från denna länk
Visa
Efter mätning från arduino är det nödvändigt att visualisera, jag väljer oled 0, 91 stil, det ser mer modernt ut och det är litet. För arduino använder jag adafruit bibliotek ssd1306, det fungerar verkligen charmigt. Det finns några knepiga jag använder för att förhindra flimmer under läsning avbrottssignal använder en separat millis-timer, en för sensor och en för att visa texten.
Steg 4: Schema och PCB -layout
Schemat är verkligen enkelt, men jag gjorde kretskortet för att se mer snyggt och kompakt ut. Under tillverkning av PCB -layout behöver arbeta tillsammans med höljesdesign. så tryckt på papper och gör modell från kartong för att få känslan av storlek. Från ovanifrån ser Oled -skärmen ut som överlappning med arduino nano, i själva verket är oled -skärmens position högre än arduino nano.
En röd lysdiod behöver pilotera att sonen läser, så jag sätter den lilla röda lysdioden i botten av trimpot är dubbel funktion i ett hål.
Under listan över delar
1. IR -sensor TCRT 5000
2. Trimpot 10 K
3. Motstånd 3k3 och 150 Ohm
4. LM358
5. Display Oled 0, 91
6. Arduino Nano
7. Röd LED 3mm
8. Några bitar av kabel
Steg 5: Motorhållare
Motorhållaren är utformad följt funktion. själva funktionen är att sätta motorn enkelt, säkert och mäta exakt. att tänka på formen och dimensionen är att dela upp i tre delar som beskrivs nedan
Sensorhållare
Baserat på TCRT 5000 -datablad är avstånds IR -sensor när det reflekterande objektet läses från1 mm till 2,5 mm, så jag måste designa sensorhållare, slutligen väljer jag avståndsgap mer mindre 2 mm nära fälgen. (Sensorhållare) 8, 5 mm - (Höjdsensor) 6, 3 = 2, 2 mm och den är fortfarande inom området sensorfunktioner
Andra sak måste vara mer uppmärksamhet är sensor position, efter flera jämförelser för bättre och snabbare läsning sensor bör placeras parallellt inte ett kors med fälgen
Motorhållare
Delar från motorhållaren ska innehålla motor dynamo, kontaktor motor dynamo och fälg Baserat på mini motor DC datablad, motor dynamo höjd är 15, 1 mm så jag tog 7, 5 mm djup är exakt i mitten och formen är som en make negativ forma. Hålet för fälgen bör vara större än 21,50 mm för mer specifik hur man gör fälgen i nästa steg. sista sakerna är kontaktor motor dynamo jag tog kontaktor från batterihållare 2302, kopiera och rita hålet (för att fästa stiftet) och sätta i den nedre delen av motorhållaren.
Motorlock
Av säkerhetsskäl kommer motorhastigheten att ge vibrationer och för att förhindra att motorlocket är utformat med slid.
Denna design har svårigheter för "någon 3D -skrivare" (som jag använder) speciellt för glidkomponenter, men efter ett par försök bestämmer jag mig för att använda ABS -filament för att få resultatet nära perfekt
sakerna och alla detaljer i ritningsdelar bifogas du kan studera för att utveckla mer bättre
Steg 6: Box
Rutningsdelritningen genom 3D -modellering i den övre delen är att sätta motorhållare, display och sensorjusterare. På fram- eller baksidan finns power -konsolen. På vänster och höger sida finns luftventilation för att förhindra att varm temperatur kommer från motorn när den går under lång tid. och den här delen gjordes med 3D -tryck
Steg 7: Monteringstips
i början tar jag lite mässing och skär det manuellt, resultatet är katastrofalt min hand inte perfekt för att göra hantverk, så jag letar efter något litet som kontakt så jag fick reda på bitar av kontakt från 2302 batterihållare, är perfekt krökt med husets form Motordynamo.
När montering PCB av styrenheten ska skruvas fast på den övre delen av höljet, men i det här höljet gjorde jag fel design, hålet och stödet är för litet så det är svårt att hitta en liten skruv, förresten, då använder jag varmt lim för tillfällig montering
IR -sensoromslag och säkert med värmekrymprör för att förhindra kortslutning när dessa verktyg vibrerar
Steg 8: Fälgen
Fälgen gjordes med två alternativa en passar med slät axel och en annan med pinjong (mini 4wd växellåda). ibland att ta ut och sätta tillbaka pinjong är en smärta och kommer att tappa greppet till axeln så att det blir lättare för användaren. det sista hela ytan på fälgen målad i svart med färgspray förutom liten rand 1 cm mer och mindre för sensoravläsning
Steg 9: Levererade strömmen
Motordynamo är hungrig strömförbrukning, kan inte ansluta till ström från mikrokontroll, även använda motorförarchip är bättre att separera ström för motor och för styrenhet, betyder att i det här fallet använder jag två batterier för att driva motordynamon är som det faktiska skicket när det ansluts till bil, använd sedan 5v för mikrokontroll (använd mini usb)
Nedan finns en lista med delar
1. Kvinnligt eluttag
2. Kvinnlig mini -usb
3. Bit PCB -hål
4. Slå av
5. Strömförsörjning 5vdc
6. Batterihållare 2XAA
Steg 10: Test och kalibrering
Efter montering av all elektronik och kapsling, eluttag.
Nu ska jag testa och kalibrera
Först är att slå på enheten, den gröna ledningen från arduino går igenom det genomskinliga materialet
För det andra, se till att använda fälgen som har vit rand. vrid 180 grader tills den vita randen går ner mot sensorn, om den röda lysdioden tänds betyder det att sensorn läser. Försök att rotera fälgen och se till att sensorn som vetter mot den svarta röda lysdioden är avstängd.
Om sensorn inte upptäcks, försök att justera trimpoten med en liten skruvmejsel. Slå sedan på motorns effekt och se mätning
Steg 11: Processen
Utvecklingen detta verktyg kommer från många prövningar och brainstorming från mycket små användarsamhällen speciellt min bror som första användare, poängen bör nås är
1. Hur man får RPM -exakt mätning, jämför mätresultat från Giri (Android App)
2. Hur man driver motorn
3. Hur man håller / låser och gör motordynamostöd
Hittills har dessa verktyg redan efterfrågats av hobbyer (min bror och vänner korrekt: D) och några är producerade på begäran, jag hoppas att någon kan bygga och utveckla också, Tack igen och Happy DIY