İçindekiler:
2025 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2025-01-13 06:58
Dakikadaki devir, kısaca devir dakika olarak ifade edilen bir dönüş hızıdır. RPM'yi ölçmek için kullanılan araçlar genellikle takometre kullanır. Geçen yıl önce elektro18 tarafından yapılmış ilginç bir proje buldum ve bu benim ilham kaynağım, "Measure RPM - Optical Tachometer" bağlantısı yapıldı
www.instructables.com/id/Measure-RPM-DIY-P…
Bu proje çok ilham verici ve özellikle mini motor dc'yi ölçmek için remix yapıp sığdıracağımı düşündüm.
Mini 4WD hobiler, RPM'yi ölçer, makineyi araca takmadan önce hazırlamak için rutin bir aktivitedir. Bu, her zaman taşınan ve ihtiyaç duyulan her yerde kullanılabilecek önemli araçlar haline gelecek, bu yüzden rpm denetleyicimizi yapalım.
Adım 1: Nasıl Çalışır?
Bu araçlar çok basit çalışır, motor tarafından döndürülen jant, daha sonra sensör, o janttan beyaz noktanın devrimini okur. Sensörden mikro kontrole gönderilen sinyal hesaplanır ve rpm sonucunu gösterir, hepsi bu. Ama her şey nasıl yapılır, hadi adımlara başlayalım
Adım 2: Ölçüm Yöntemi
RPM'yi ölçmek için varyasyon yöntemi var
1. Sesle:
Ücretsiz ses düzenleme yazılımı https://www.instructables.com/id/How-to-Measure-RP… kullanarak Rpm'nin nasıl ölçüleceğine dair güzel bir talimat var, çalışmalar ses frekansını yakalamak, analiz etmek ve tekrarlanabilir ritmik kırpmak ve dakika başına almak için hesaplayın.
2. Manyetik olarak
Rpm'nin manyetik alanla nasıl ölçüleceğine dair güzel bir Eğitilebilir kaynak var.
www.instructables.com/id/RPM-Measurement-U… Çalışmalar, manyetik sensör bir mıknatısa her baktığında nabzı yakalamak ve devrime dönüştürmektir. Bazıları Hall Sensörü ve neodimyum mıknatıs kullanır
3. Optik ile
Yine optik
www.instructables.com/id/Measure-RPM-DIY-Portable-Digital-Tachometer/
Cihazı geliştirmek için seçtiğim bu yöntem, ölçüm sırasında sessiz bir ortama ihtiyaç duymaz.
Adım 3: Elektronik ve Programlama Yöntemi
Optik Okuma
Optik okuma, nesneye kızılötesi ışının yansıyan radyasyonunu kullanır ve kızılötesi fotodiyot tarafından alınır; beyaz veya açık renkli nesne, siyah renk veya koyu renkten daha kolay yansıtılır. Vishay'dan TCRT 5000 kullanmayı tercih ediyorum, zaten plastik kasa ile paketlenmiş ve küçük
Dönüştürme Sinyali
Bu IR sensörü analog sensör veya dijital sensör olabilir, Analog anlamı bir aralık değerine sahiptir (örnek 0-100) mesafeyi algılamak için daha uygundur. Bu durumda dijital sinyal almamız gerekiyor, yani sadece (1 veya 0) açık veya kapalı, sayma değeri elde etmek için uygundur. Analogdan dijitale dönüştürmek için IC LM358 kullanıyorum, temel olarak bu Amplifikatör IC'dir ancak bu IC, hedef Giriş aralığı trimpot rezistörü tarafından ayarlanabildiğinde ve bu IC'den sonra bir çıkış verdiğinde (Açık veya KAPALI) voltaj karşılaştırıcı olabilir.
Hesaplama RPM Formülü
Girişi Yüksek'ten Düşük'e tetikledikten sonra, veriler zaman ve devir ile hesaplanır
1 rpm = 2π/60 rad/s.
IR'den gelen sinyal, sensör DÜŞÜK'ten YÜKSEK'e her gittiğinde, arduino'daki pin dijital giriş 2'ye bir kesme 0 ekler, RPM sayılır. daha sonra işlev iki kez artış (REV) olarak adlandırılacaktır. Gerçek RPM'yi hesaplamak için bir devir için geçen zamana ihtiyacımız var. Ve (milis() - zaman)bir tam devir için geçen süredir. Bu durumda, bir tam devir için geçen süre olsun, yani 60sn'deki (60*1000 milisaniye) toplam devir sayısı RPM: rpm = 60*1000 / t * gerçekREV => rpm = 60*1000 / (millis() - zaman) * REV/2
formül bu linkten alınmıştır
Görüntülemek
Arduino'dan yapılan ölçümün görselleştirilmesi gerektiğinden sonra, daha modern ve küçük görünen oled 0, 91 stilini seçtim. Arduino için adafruit library ssd1306 kullanıyorum, çalışması gerçekten çekici. Okuma sırasında titremeyi önlemek için kullandığım bazı hileler var. kesme sinyali, biri sensör için diğeri metni göstermek için olmak üzere ayrı milis zamanlayıcı kullanıyor.
Adım 4: Şema ve PCB Düzeni
Şematik gerçekten basit, ancak PCB'yi daha düzenli ve kompakt görünecek şekilde yaptım, Pcb düzenini yaparken kasa tasarımı ile birlikte çalışmanız gerekiyor. bu yüzden kağıda basılmış ve boyut hissi elde etmek için kartondan model yapın. Üstten bakıldığında Oled Display, arduino nano ile örtüşüyor gibi görünüyor, aslında oled ekranın konumu arduino nano'dan daha yüksek.
Bir Kırmızı LED'in sonsörün okuduğunu kontrol etmesi gerekiyor, bu yüzden o küçük kırmızı LED'i trimpotun altına koydum, tek bir delikte çift işlevli.
Parça listesinin altında
1. TCRT 5000 IR sensörü
2. Trimpot 10 K
3. Direnç 3k3 ve 150 Ohm
4. LM358
5. Oled'i Görüntüle 0, 91
6. Arduino Nano
7. Kırmızı Led 3mm
8. Bazı kablo parçaları
Adım 5: Motor Tutucu
Motor tutucu, takip edilen fonksiyon olarak tasarlanmıştır. işlevin kendisi, motoru kolay, güvenli ve doğru bir şekilde ölçmektir. şekli ve boyutu dikkate almak, aşağıda açıklandığı gibi üç parçaya bölünür.
Sensör Tutucu
TCRT 5000 Veri sayfasından yola çıkarak, yansıtıcı nesneyi okurken IR Sensör mesafesi yaklaşık 1 mm ile 2,5 mm arasındadır, bu nedenle sensör tutucu tasarlamam gerekiyor, son olarak jantın yakınında 2 mm'den daha az mesafe aralığı seçiyorum. (Sensör tutucu) 8, 5 mm - (Yükseklik sensörü) 6, 3 = 2, 2 mm ve hala sensör yetenekleri aralığında
Daha fazla dikkat edilmesi gereken ikinci şey, sensör konumudur, daha iyi ve daha hızlı okuma için birkaç karşılaştırmadan sonra sensör, çerçeve ile çapraz değil paralel yerleştirilmelidir.
Motor Tutucu
Motor tutucudan gelen parçalar Motor dinamo, kontaktör motor dinamo ve jant içermelidir Mini motor dc bilgi föyünden hareketle motor dinamosu yüksekliği 15,1mm yani ben 7,5mm derinlik aldım tam ortada ve form eksi yap gibi kalıba dökmek. Bir sonraki adımda jantın nasıl yapılacağı hakkında daha ayrıntılı bilgi için jant deliği 21,50 mm'den büyük olmalıdır. sonuncusu kontaktör motor dinamodur 2302 pil tutucudan kontaktörü aldım, deliği kopyalayıp çizdim (pim takmak için) ve motor tutucunun alt kısmına yerleştirdim.
Motor Kapağı
Güvenlik nedeniyle, motor hızının ölçülmesi sırasında titreşim verecek ve motor kapağının zarar görmemesi için sürgülü olarak tasarlanmıştır.
Bu tasarım, özellikle kayan bileşen için "bazı 3D yazıcılar" (kullandığım) için zorluklar içeriyor, ancak birkaç denemeden sonra mükemmele yakın sonuç elde etmek için ABS filamenti kullanmaya karar verdim
çizim parçalarının her şeyi ve tüm detayları ekte daha iyi geliştirmek için çalışabilirsiniz
Adım 6: Kutu
Üst kısımda 3d modelleme ile çizilen kutu parçası motor tutucu, gösterge ve sensör ayarlayıcıyı koymaktır. Ön veya arka tarafta güç konsolu var. Sol ve sağ tarafta motor uzun süre çalıştığında sıcak sıcaklığın gelmesini önlemek için havalandırma bulunmaktadır. ve bu kısım 3d baskı ile yapılmıştır
7. Adım: Montaj İpuçları
Başlangıçta biraz pirinç alıp elle kestim, sonuç felaketti elim işçiliği yapmak için mükemmel değil, bu yüzden konektör olarak küçük bir şey arıyorum bu yüzden 2302 pil tutucudan konektör parçaları buldum, gövde şekli ile mükemmel eğri Motorlu dinamo.
Montaj PCB'si kasanın üst kısmına vidalanacakken, bu kasada yanlış tasarım yaptım, delik ve destek çok küçük bu yüzden küçük vida bulmak zor, bu arada geçici montaj için sıcak tutkal kullanıyorum
Bu aletler titreştiğinde kısa devreyi önlemek için IR sensörü sargısı ve ısıyla daralan makaron ile güvenli
Adım 8: Çerçeve
Jant, düz milli ve pinyonlu (mini 4wd dişli mil) olmak üzere iki alternatif olarak yapılmıştır. Bazı zamanlarda pinyonu çıkarıp tekrar takmak bir acıdır ve mile olan tutuşu gevşetir, böylece kullanıcıyı kolayca yapar. son şey, sensör okuması için 1 cm daha fazla ve daha az küçük şerit hariç, boya spreyi ile siyaha boyanmış jantın tüm yüzeyi
9. Adım: Gücü Sağlayın
Motor dinamo aç güç tüketimidir, mikro kontrolden gelen güçle birleştirilemez, motor sürücü çipini kullanmak bile motor ve kontrolör için ayrı güç yapmak daha iyidir, bu durumda motor dinamosunu çalıştırmak için iki pil kullandığım anlamına gelir, takıldığında gerçek durum gibidir araba, ardından mikro kontrol için 5v kullanın (mini usb kullanın)
Parça listesi aşağıdadır
1. Dişi elektrik prizi
2. Kadın Mini Usb
3. PCB deliği parçası
4. Kapatın
5. Güç kaynağı 5vdc
6. Pil Tutucu 2XAA
Adım 10: Test ve Kalibrasyon
Montajdan sonra tüm elektronik aksam ve muhafaza, elektrik prizi.
Şimdi test ve kalibrasyona gidecek
İlk önce cihazın gücünü açın, arduino'dan gelen yeşil led bu yarı saydam malzemeden geçecek
İkincisi, beyaz şeritli Jant kullandığınızdan emin olun. beyaz şerit sensöre bakacak şekilde aşağı inene kadar 180 derece çevirin, kırmızı led yanarsa sensör okuyor demektir. jantı döndürmeye çalışın ve siyah renkli kırmızı led'e bakan sensörün kapalı olduğundan emin olun.
Sensörün algılanmaması durumunda küçük bir tornavida ile trimpotu ayarlamaya çalışın. Bundan sonra motorun gücünü açın ve ölçüme bakın
Adım 11: Süreç
Evrim bu araçların birçok denemesinden ve çok küçük kullanıcı topluluklarından beyin fırtınasından geliyor, özellikle kardeşim ilk kullanıcı olarak, ulaşılması gereken nokta şudur.
1. Giri'den (Android Uygulaması) ölçüm sonucunu karşılaştırarak RPM hassas ölçümü nasıl elde edilir
2. Motora nasıl güç verilir
3. Motor dinamo desteği nasıl tutulur/kilitlenir ve yapılır
Şimdiye kadar bu araçlar hobiler tarafından zaten talep edildi (kardeşim ve arkadaşlarım doğru: D) ve bazıları istek üzerine üretildi, umarım herkes de yapabilir ve geliştirebilir, Tekrar teşekkürler ve Mutlu DIY