Autonom kontroll av turtallet på motoren ved hjelp av tilbakemeldingssystem fra en IR -basert turteller: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Det er alltid et behov for å automatisere en prosess, det være seg en enkel/monstrøs. Jeg fikk ideen om å gjøre dette prosjektet fra en enkel utfordring som jeg møtte mens jeg fant metoder for å vanne/vanne det lille landet vårt. nåværende forsyningslinjer og kostbare generatorer (for å drive pumpen vår) økte vanskeligheten.

Så det vi bestemte oss for å gjøre er å bruke en metode som ville være billig og enkel å bruke, selv av en arbeider. Vi bestemte oss for å montere pumpen på vår gamle scooter (driftstilstand) og kjøre den ved hjelp av akselen på scooterhjulet. fint og godt, vi laget den mekaniske monteringen og beltedriften og testet den, og det var en suksess.

Men et annet problem var at når motoren var i gang, måtte en person alltid være i nærheten av scooteren for å overvåke turtallet og manuelt justere den ved hjelp av gass. Så dette prosjektet ble laget av oss slik at arbeideren kan stille inn ønsket turtall han ønsker å få motoren til å gå, og ivareta annet arbeid på gården.

Oppsettet består av:

1. Et IR -basert turteller (for å måle turtall).
2. Et tastatur for å angi RPM.
3. En LCD -skjerm for å vise overvåket turtall og gjeldende turtall.
4. En trinnmotor for å øke/redusere gassen.
5. Til slutt en mikrokontroller for å håndtere alle disse prosessene.

Trinn 1: Ordne nødvendige deler

Tidligere ga jeg bare oversikten over hva komponentene ville være.

De faktiske komponentene som kreves er:

1. En mikrokontroller (jeg brukte en Arduino Mega 2560).
2. En L293D motordriver IC (eller et breakout -bord vil gjøre).
3. En 16 X 2 LCD -skjerm.
4. En infrarød/nærhetssensor (modellnummeret er STL015V1.0_IR_Sensor)
5. En unipolar trinnmotor (jeg brukte en 5-tråds trinnmotor, 12 V).
6. Et 4 X 4 -tastatur.
7. Par på 220 ohm, 1000 ohm motstander.
8. Et 10k potensiometer.
9. Kontaktledninger, fargede ledninger, stripper.
10. Brødbrett.
11. Et 12V batteri for å drive trinnmotoren.
12. En 5V forsyning for å drive Arduino.

Og det er alt du trenger for å komme i gang, folkens!

Trinn 2: Samlet prosessflyt

Prosessen flyter som følger:

1. Oppsettet er slått på og vent til kalibrering av all enhet er utført.
2. Brukeren må angi nødvendig RPM ved hjelp av tastaturet.
3. Motorens homing skjer. Dette gjøres vanligvis slik at et konstant referansepunkt dikteres til motoren, slik at når oppsettet er slått på, er motorens startposisjon alltid konstant og tas som referansepunkt.
4. Slå på motoren/hvilken som helst maskin som skal rotere et hjul.
5. Måling av turtall skjer og vises på LCD -skjermen.
6. Det er her tilbakemeldingssystemet kommer inn i bildet. Hvis det registrerte turtallet er mindre enn ønsket turtall, går trinnmotoren slik at den øker gassen
7. Hvis det registrerte turtallet er mer enn ønsket turtall, går trinnmotoren slik at den reduserer gassen.
8. Denne prosessen foregår til ønsket RPM er nådd, når trinnet forblir stille.
9. Brukeren kan slå av systemet om nødvendig ved hjelp av en hovedbryter.

Trinn 3: Gjør de nødvendige tilkoblingene

Tilkoblinger for trinnmotoren:

Siden jeg bruker en 5-tråds steppermotor, er 4 ledninger for å aktivere spolene og den andre er koblet til bakken. Det er ikke alltid nødvendig at rekkefølgen på de 4 ledningene som kommer ut av motoren er i samme rekkefølge få strøm til spolene. Du må finne ut ordren manuelt ved å bruke en multimeter, med mindre det er spesifisert spesifikt, eller se databladet til motoren din. Disse 4 ledningene er koblet til utgangene til L293D IC, eller motordriveren din.

2. tilkoblinger for L293D IC:

Grunnen til at du bruker en motordriver er fordi din 12V trinnmotor ikke kan kjøre ordentlig på en 5V -forsyning, og du vil ende opp med å steke arduino -kortet for å pumpe forsyningen til motoren. Pin -diagrammet til IC -en finner du på nettet siden det stort sett er en standard bytte -IC. Pinnene og deres forbindelser er

• EN1, EN2: Aktiver (alltid høy eller '1') fordi den er en standard dekoder og vanligvis har en ekstra inngang kalt Enable. Output genereres bare når Enable input har verdi 1; ellers er alle utganger 0.
• Pin 4, 5, 12, 13: De er koblet til bakken.
• Pin 2, 7, 10, 15: De er inngangspinnene fra mikrokontrolleren.
• Pinne 3, 6, 11, 14: De er utgangspinnene som er koblet til de fire pinnene på trinnmotoren.

3. koblinger til LCD -skjermen:

LCD -skjermen har 16 pinner hvor 8 er for dataoverføring, og i de fleste tilfeller kan du bare bruke 4 av de 8 pinnene. Tilkoblingene er:

• Vss: bakken
• Vdd: + 5V
• Vo: til potensiometer (for å justere kontrast)
• RS: til digital pin 12 av arduino
• R/W: bakken.
• E: til pin 11 på arduino.
• Datapinner 4, 5, 6, 7: til pinner 5, 4, 3, 2 på henholdsvis arduino.
• LED +: Til + 5V med 220 ohm motstand.
• LED-: til bakken.

4. Tilkoblinger til 4 X 4 -tastaturet:

Tilkoblingene her er ganske enkle. Det er totalt 8 pinner som kommer ut av tastaturet, og de går alle direkte til de digitale pinnene til arduino. 4 er for kolonner er 4 for rader. Pinnene på arduino er 46, 48, 50, 52, 38, 40, 42, 44.

5. grensesnitt IR -sensor til arduino:

Dette trinnet er også enkelt siden det bare kommer 3 pinner ut av nærhetssensoren, +5V, utgang, bakken. Utgangspinnen er gitt til analog i Ao -pinne på arduinoen.

Og det er alle folkens, vi er smått gjort, og det neste trinnet er å bare laste opp koden min som jeg har vedlagt den her!

Vennligst referer til kretsdiagrammet jeg hadde med ledningene til alle komponentene i bildet ovenfor.

Trinn 4: Mekanisk kopling av trinnmotor til gass

Etter at elektronikkdelen er ferdig, kobler den neste delen trinnakselen til gasspaken.

Systemet er slik at når turtallet på motoren synker, går trinnmotoren til høyre, skyver spaken fremover og øker turtallet. På samme måte, når turtallet er for høyt, går det bakover for å trekke spaken bakover for å redusere turtallet.

Videoen viser det.

Trinn 5: Koden

Det er skrevet Arduino IDE folkens.

Last ned de nødvendige bibliotekene for dette.

Takk skal du ha.