RPM Checker for Mini Motor Dc: 11 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Revolusjon per minutt, kort er en rotasjonshastighet uttrykt i omdreininger minutt. verktøyene for måling av turtall bruker vanligvis turteller. I fjor siden fant jeg et interessant prosjekt laget av electro18, og det er min inspirasjon å lære, han ble laget "Measure RPM - Optical Tachometer" lenken er nedenfor

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

dette prosjektet er veldig inspirerende, og jeg trodde jeg skulle remikse og passe spesielt for å måle mini motor DC.

Mini 4WD -hobbyer måler turtall er en rutinemessig aktivitet for å klargjøre maskinen før den festes til bilen. Så dette vil bli viktige verktøy som alltid bærer og kan brukes hvor som helst, så vi kan lage vår turtallskontroll

Trinn 1: Hvordan det fungerer

Dette verktøyet fungerer veldig enkelt, felgen rotert av motoren, deretter leser sensoren revolusjonen av hvitt punkt fra den felgen. Signal fra sensorsending til mikrokontroll beregnet og viste omdreininger i minuttet, det er alt. Men hvordan vi får alt gjort, lar oss begynne med trinnene

Trinn 2: Målemetode

Det er variasjonsmetode for å måle turtall

1. Etter lyd:

Det er noen fine instrukser for hvordan du måler omdreininger ved bruk av gratis lydredigeringsprogramvare https://www.instructables.com/id/How-to-Measure-RP…, verkene er å fange lydfrekvens, analysere og beskjære repeterbar rytmisk og beregne for få per minutt.

2. Av Magnetic

Det er en fin, instruerbar kilde om hvordan du måler turtall etter magnetfelt

www.instructables.com/id/RPM-Measurement-U… verkene er å fange puls og konvertere til revolusjon hver gang magnetisk sensor vender mot en magnet. noen av Halls sensor og neodymium magnet

3. Av Optical

Igjen er det mye kilde til hvordan man måler turtall ved å bruke optisk

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

Denne metoden som jeg velger for å utvikle enheten, fordi det ikke er behov for stille omgivelser under måling.

Trinn 3: Elektronikk og programmeringsmetode

Optisk lesning

Optisk lesing er bruk reflektert stråling av infrarød stråle til objektet og mottatt av infrarød fotodiode, objektet med farge hvit eller lys farge lettere å reflektere enn svart farge eller mørk farge. Jeg velger å bruke TCRT 5000 fra Vishay er allerede fullpakket med plastkasse og den er liten

Konvertering av signal

Denne IR-sensoren kan bli analog sensor eller digital sensor. Analog betydning har en rekkeviddeverdi (eksempel fra 0-100) er mer egnet til å oppdage avstanden. I dette tilfellet må vi få digitalt signal, noe som betyr at bare (1 eller 0) på eller av er egnet for å få telleverdi. For å konvertere fra analog til digital bruker jeg IC LM358, i utgangspunktet er dette forsterker IC, men denne IC kan bli spenningskomparator når rekkevidde av målinngang kan settes av trimpotresitor, deretter etter denne IC gi en utgang (På eller AV)

Beregning RPM formel

Etter å ha utløst input fra høy til lav, beregner data data med tid og revolusjon

1 o/min = 2π/60 rad/s.

Signal fra IR fester en interrupt 0, til pin digital input 2 på arduino, når sensoren går fra LOW til HIGH, telles RPM. da vil funksjonen kalles to ganger inkrement (REV). For å beregne det faktiske turtallet trenger vi tiden det tar for en omdreining. Og (millis () - tid) er tiden det tar for en full omdreining. I dette tilfellet, la det være tiden det tar for en full omdreining, så det totale antallet omdreininger RPM på 60sek (60*1000 millisekund) er: rpm = 60*1000 / t*actualREV => rpm = 60*1000 / (millis () - tid) * REV/2

formelen er hentet fra denne lenken

Vise

Etter måling fra arduino er nødvendig å visualisere, velger jeg oled 0, 91 stil, det ser ut som mer moderne og lite. For arduino bruker jeg adafruit bibliotek ssd1306, det virker virkelig sjarmerende. Det er noe vanskelig jeg bruker for å forhindre flimring under lesing avbruddssignal bruker separat millis timer, en for sensor og en for å vise teksten.

Trinn 4: Skjema og PCB -oppsett

Skjematisk er veldig enkelt, men jeg gjorde PCB til å se mer ryddig og kompakt ut. Under lage PCB -layout trenger arbeid sammen med skapdesign. så trykt på papir og lag modell av papp for å få følelsen av størrelse. Fra ovenfra ser Oled Display ut som overlapping med arduino nano, faktisk er posisjonen til oled display høyere enn arduino nano.

En rød LED må pilotere at sønnen leser, så jeg setter den lille røde LED -en i bunnen av trimpoten er dobbel funksjon i ett hull.

Nedenfor listen over deler

1. TCRT 5000 IR -sensor

2. Trimpot 10 K

3. Motstand 3k3 og 150 Ohm

4. LM358

5. Display Oled 0, 91

6. Arduino Nano

7. Rød LED 3mm

8. Noen stykker kabel

Trinn 5: Motorholder

Motorholderen er designet etterfulgt funksjon. selve funksjonen er å sette motoren enkelt, trygt og måle nøyaktig. å vurdere formen og dimensjonen er delt i tre deler som beskrevet nedenfor

Sensorholder

Basert på TCRT 5000 -datablad, er IR -avstandssensor når den reflekterende gjenstanden er lest fra 1 mm til 2,5 mm, så jeg må designe sensorholder, til slutt velger jeg avstandsmellom mer mindre 2 mm nær felgen. (Sensorholder) 8, 5 mm - (Høydesensor) 6, 3 = 2, 2 mm, og den er fortsatt innenfor rekkevidden av sensorfunksjoner

Den andre tingen må være mer oppmerksomhet er sensorposisjon, etter flere sammenligninger for bedre og raskere lesesensor bør plasseres parallelt, ikke et kryss med felgen

Motorholder

Deler fra motorholderen bør inneholde motordynamo, kontaktormotordynamo og felg Basert på mini -motorens DC -datablad, er motorens dynamohøyde 15, 1 mm, så jeg tok 7, 5 mm dyp er akkurat i midten og formen er som en negativ form. Hullet til felg bør være større enn 21,50 mm for mer spesifikk hvordan du lager felg, er på neste trinn. siste ting er kontaktormotor dynamo jeg tok kontaktor fra batteriholder 2302, kopier og tegne hullet (for å feste pinnen) og satt i den nederste delen av motorholderen.

Motorlokk

Av sikkerhetsmessige årsaker vil det under vibrasjonsmålingen av motorhastigheten gi vibrasjoner og for å forhindre at motorlokket er designet med lysbilde.

Denne designen har vanskeligheter med "noen 3D -skrivere" (som jeg bruker) spesielt for skyvekomponenter, men etter et par forsøk, så bestemmer jeg meg for å bruke ABS -filament for å få resultatet nær perfekt

tingene og alle detaljene i tegningsdelene er vedlagt, du kan studere for å utvikle mer bedre

Trinn 6: Boks

Boksedeltegningen ved 3D -modellering i den øvre delen er å sette motorholder, display og sensorjustering. På forsiden eller baksiden er det kraftkonsoll. På venstre og høyre side er det luftventilasjon for å forhindre at varm temperatur kommer fra motoren når den går i lang tid. og denne delen ble laget av 3d -print

Trinn 7: Monteringstips

i begynnelsen tar jeg litt messing og kutter det manuelt, resultatet er en katastrofe, hånden min er ikke perfekt for å lage, så jeg søker etter noe lite som kontakt, så jeg fant ut kontakter fra 2302 batteriholder, er perfekt kurvet med formen på huset Motordynamo.

Når montering PCB av kontrolleren skal skrues til den øvre delen av foringsrøret, men i dette foringsrøret gjorde jeg feil design, hullet og støtten er for liten, så det er vanskelig å finne en liten skrue, forresten bruker jeg varmt lim for midlertidig montering

IR -sensorinnpakning og trygg med krympeslange for å forhindre kortslutning når dette verktøyet vibrerer

Trinn 8: The Rim

Felgen ble laget med to alternative, en passer med vanlig aksel og den andre med pinjong (mini 4wd giraksel). noen ganger å ta ut og sette igjen pinion er en smerte og vil miste grepet til akselen slik at det gjør brukeren lett. det siste hele overflaten av felgen malt i svart med malingsspray bortsett fra liten stripe 1 cm mer og mindre for sensoravlesning

Trinn 9: Leverte strømmen

Motordynamo er sulten strømforbruk, kan ikke slutte seg til strøm fra mikrokontroll, selv om du bruker motordriverbrikke, er det bedre å lage separat strøm for motor og for kontroller, betyr at i dette tilfellet bruker jeg to batterier for å drive motordynamoen som i faktisk tilstand når den kobles til bil, bruk deretter 5v for mikrokontroll (bruk mini -usb)

Nedenfor er en liste over deler

1. Kvinnelig stikkontakt

2. Kvinne Mini Usb

3. stykke PCB -hull

4. Slå av

5. Strømforsyning 5vdc

6. Batteriholder 2XAA

Trinn 10: Test og kalibrering

Etter montering av alle deler elektronikk og kabinett, stikkontakt.

Skal nå teste og kalibrere

Først er det å slå på enheten, den grønne ledningen fra arduino vil gå gjennom det gjennomsiktige materialet

For det andre er det nødvendig å bruke felgen som har hvit stripe. vri 180 grader til den hvite stripen går ned mot sensoren, hvis den røde lysdioden slår på betyr det at sensoren leser. Prøv å rotere felgen og sørg for at sensoren som vender mot den røde fargede lysdioden er slått av.

Hvis sensoren ikke oppdages, prøv å justere trimpoten med en liten skrutrekker. Etter det slår du på motoren til motoren og ser måling

Trinn 11: Prosessen

Evolusjon dette verktøyet kommer fra mange prøvinger og idémyldring fra veldig lite brukerfellesskap spesielt min bror som første bruker, poenget bør nås er

1. Hvordan få nøyaktig måling i turtall, sammenligne måleresultat fra Giri (Android App)

2. Hvordan du driver motoren

3. Hvordan holde / låst og lage motor dynamo støtte

Så langt har disse verktøyene allerede blitt forespurt av hobbyer (min bror og venner riktig: D) og noen er produsert på forespørsel, jeg håper noen kan bygge og utvikle også, Takk igjen og Happy DIY