Kézi IR-alapú fordulatszámmérő: 9 lépés

2025 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2025-01-23 14:48

Ez az útmutató az áramkörön alapul, amelyet az electro18 ismertetett a hordozható digitális fordulatszámmérőben. Úgy gondoltam, hasznos lenne egy kézi eszköz, és hogy ez egy szórakoztató projekt lenne.

Tetszik, ahogy az eszköz kiderült - a kialakítás mindenféle más mérőeszközhöz használható az érzékelő pod, a vezetékek és az Arduino kód megváltoztatásával. Az a tény, hogy úgy néz ki, mint egy robbantó vagy sugárfegyver egy vintage SF filmből, csak egy plusz bónusz!

A fordulatszámmérőnek van egy ravasza, és a ravaszt lenyomva méri. A mérés közben egy LED világít. A készüléket USB -ről vagy 9 V -os elemről lehet táplálni. A készülék bekapcsol, ha az USB csatlakoztatva van. Akkumulátor használata esetén a fordulatszámmérőt egy tápkapcsolóval kapcsolják be.

A mérés során az LCD mutatja az aktuális fordulatszámot az első sorban, és az átlagos és maximális fordulatszámot a második sorban. Ha a ravaszt nem nyomja meg, és nincs folyamatban a mérés, akkor az előző mérési munkamenet átlagos és maximális fordulatszámát mutatja.

Ha az infravörös fotodiódát környezeti hő váltja ki, az LCD kijelzőn a "HIGH" felirat jelzi az érzékenység csökkentését. Az érzékenységet az LCD mögött lévő kerék szabályozza.

A fordulatszámmérő használatához valami fényvisszaverőt kell elhelyezni a mérni kívánt fordulótárgyon. Egy egyszerű fényfestő szalag jól működik. Én is használtam egy akrilfehér festéket, és láttam, hogy az emberek fényes fémlemezt vagy a felületre ragasztott alumíniumfóliát használnak. Jól ragasztva a felülethez, mivel bármit is mér, az gyorsan forog, és a reflektor nagy centrifugális erőnek lesz kitéve. A festő szalagom lerepült 10 000 fordulat / perc sebességgel.

A videó zenéje a Jukedeck -ből származik - készítse el sajátját a https://jukedeck.com címen.

1. lépés: Az áramkör

A fordulatszámmérő "orrában" egy érzékelő hüvely található, amely IR LED -et és IR érzékelőt tartalmaz. Ha az érzékelő nem aktiválódik, akkor normál diódaként kell működnie, és át kell vezetnie az áramot a pozitív (hosszú vezeték) földről (rövid vezeték). Amikor az érzékelő aktiválódik, az ellenkező irányba - negatívból pozitívba - engedi át az áramot. Azt tapasztaltam azonban, hogy az érzékelőm úgy tűnik, soha nem adja át az áramot a "normál" irányba (pozitív a földhöz) - a futásteljesítmény változhat, attól függően, hogy milyen érzékelőt kap.

Az áramkör beállításakor lehetőségünk van hagyni, hogy az Arduino bemeneti portja LOW legyen, ha nincs jel, vagy HIGH, ha nincs jel.

Ha az alapállapot MAGAS, az Arduino belső felhúzó ellenállást használ, míg ha az alapállapotnak alacsonynak kell lennie, akkor egy külső lehúzható ellenállást kell hozzáadni. Az eredeti Instructable LOW alapállapotot használt, míg a CNC tmbarbour optikai fordulatszámmérője HIGH -t használt alapállapotként. Bár ez ellenállást takarít meg, a kifejezetten lehúzható ellenállás használata lehetővé teszi az eszköz érzékenységének beállítását. Mivel némi áram szivárog át az ellenálláson, minél nagyobb az ellenállás, annál érzékenyebb a készülék. Ahhoz, hogy egy készüléket különböző környezetekben használhassunk, döntő fontosságú az érzékenység beállítása. Az electro18s tervezését követve 18K ellenállást használtam sorban, két 0-10K edénnyel, így az ellenállás 18K és 38K között változtatható.

Az IR LED és az IR diódaáram a D2 portról hajtható. A D3 port a RISING megszakításon keresztül aktiválódik, amikor az infravörös érzékelő kiold. A D4 -es port HIGH -ra van állítva, és a trigger megnyomásakor földelve van. Ez elindítja a mérést, és bekapcsolja a D5 porthoz csatlakoztatott LED -et is.

Tekintettel a nagyon korlátozott áramra, amely bármely bemeneti portra alkalmazható, bármilyen feszültséget csak más Nano -portokról olvasson, soha ne egyenesen az akkumulátorról. Vegye figyelembe azt is, hogy mind az infravörös, mind a jelző LED -eket 220 ohmos ellenállások támogatják.

Az általam használt LCD soros adapterkártyával rendelkezik, és csak négy csatlakozást igényel - vcc, föld, SDA és SCL. Az SDA az A4, míg az SCL az A5.

2. lépés: Alkatrészlista

A következő alkatrészekre lesz szüksége:

• Arduino Nano
• 16x2 LCD kijelző soros adapterrel, például LGDehome IIC/I2C/TWI
• 2 220 ohmos ellenállás
• 18K ellenállás
• két kis 0-10K potenciométer
• 5 mm -es IR LED és IR vevő dióda
• 3 mm -es LED a mérésjelzőhöz
• 5 db 30 mm -es M3 csavar 5 anyával
• 7 mm átmérőjű rugó a ravaszhoz és a 9 V -os elem rögzítéséhez. Az enyémet az ACE -től kaptam, de nem emlékszem, mi volt a készlet száma.
• egy kis darab, ha vékony fémlemez különféle érintkezésekhez (az enyém körülbelül 1 mm vastag volt), és egy nagyméretű gemkapocs
• 28AWG vezeték
• egy kis darab 16AWG sodrott huzal a ravaszhoz

A fordulatszámmérő építése előtt meg kell építeni a potenciométer kerekét az érzékenység beállításához, a ravaszt szerelvényt és a bekapcsoló gombot.

3. lépés: STL fájlok

body_left és body_right alkotja a fordulatszámmérő fő testét. Az lcd_housing készíti el a ház alapját, amely a fordulatszámmérő testébe illeszkedik, és a házat, amely magában foglalja az LCD -t. Az érzékelő tok rögzítési pontokat biztosít az IR LED és az érzékelő számára, míg az battery_vcover az elemtartó csúszó fedelét teszi ki. A kapcsoló és a kapcsoló készítse el a nyomtatott alkatrészeket ehhez a két egységhez.

Ezeket az alkatrészeket PLA -ban kinyomtattam, de szinte minden anyag működni fog. A nyomtatási minőség nem olyan fontos. Valójában nyomtatóproblémáim voltak (azaz hülye felhasználói hibák) mindkét testrész nyomtatása közben, és még mindig jól illeszkedik.

Mint mindig, amikor a fő részeket kinyomtattam, a különböző dolgok kissé rosszul voltak. Ezeket a problémákat kijavítottam az Instructable fájljaiban, de nem nyomtattam újra, mivel egy kis ferdítéssel és csiszolással sikerült mindent működőképessé tenni.

Egy későbbi lépéshez csatolom az OpenSCAD forrásfájljait.

4. lépés: Érzékenység beállítása

Ezt az összeállítást közzétettem a Thingiverse -en. Ne feledje, hogy a nagyobb ellenállás nagyobb érzékenységet jelent. Az én konstrukciómban a kerék előre mozgatása növeli az érzékenységet. Hasznosnak találtam a kerék legérzékenyebb végének megjelölését, így vizuálisan ellenőrizhetem az érzékenység beállítását.

5. lépés: Kioldószerelés

Eredeti tervezésemben egy kis huzalt használtam a mozgó rész alján történő érintkezéshez, de azt tapasztaltam, hogy egy vékony fémlemez jobban működik. A mozgó rész két érintkezőt köt össze a ház hátoldalán. A két érintkezőhöz egy kis 16AWG sodrott huzalt használtam.

6. lépés: Főkapcsoló

Ez az a rész, amely a legtöbb gondot okozta nekem, mivel az érintkezők finnyásnak bizonyultak - pontosan megfelelőnek kell lenniük. Míg a kapcsoló két terminált engedélyez, csak egyet kell bekötni. A kialakítás lehetővé teszi, hogy egy rugó kényszerítse a kapcsolót két pozíció között, de ezt a részt nem kaptam működésbe.

Ragassza a vezetékeket a házba. A fordulatszámmérő testében nincs sok hely, ezért rövidítse le a vezetékeket.

7. lépés: Összeszerelés

Szárazon illessze az összes alkatrészt a testbe. Vágjon két rövid darabot a rugóból, és csavarja át az elemtartó lyukain. A body_left sprintje VCC, a body_right rugója köszörült. A body_left segítségével tartottam az összes darabot az összeszerelés során.

Az IR LED -et és az érzékelőt laposan reszelje le egymással szemben - a LED hosszú (pozitív) vezetékét forrasztani kell az érzékelő rövid vezetékéhez és a D2 porthoz vezető vezetékhez.

Szükségesnek tartottam, hogy az indikátor LED -et ragasztóval a helyére rögzítse.

Az LCD nagyon szorosan illeszkedik a házba. Valójában kicsit le kellett csiszolnom a PCB -m. Kicsit megnöveltem a ház méretét, így remélhetőleg jobban illik hozzád. Kicsit meghajlítottam a LED -en a csatlakozóvezetékeket, hogy több hely legyen, és forrasztottam hozzájuk a vezetékeket - nincs hely, ahol bármit is bedughat. Az LCD csak egy irányban fog helyesen bemenni a házba, és az alap is csak egy módon rögzíthető.

Forrasztjon össze mindent, és illessze vissza az alkatrészeket. Nano fejlécekkel rendelkeztem - jobb lett volna egy közvetlenül forrasztható változat. A forrasztás előtt feltétlenül húzza át az LCD vezetékeket az LCD alján.

Egészen rendezetlennek tűnik, mivel túl sokáig hagytam a vezetékeket. Zárja be a testet és rögzítse a csavarokat.

8. lépés: Az Arduino vázlat

Az LCD vezérléséhez szüksége lesz a Liquid Crystal I2C könyvtárra.

Ha a fordulatszámmérőt soros monitorhoz csatlakoztatja, a mérés során statisztikai adatokat küld a soros monitoron.

Ha zaj van, beépítettem egy egyszerű aluláteresztő szűrőt az algoritmusba. A vázlatban három változó határozza meg, hogy milyen gyakran frissítik a képernyőt (jelenleg minden második másodpercben), milyen gyakran számítják ki az RPM -et (jelenleg 100 ms -onként), és a mérések számát a szűrőtámogatásban (jelenleg 29). Alacsony fordulatszámnál (mondjuk 300 alatt) a tényleges fordulatszám ingadozik, de az átlag pontos lesz. Növelheti a szűrőtámogatást, hogy pontosabb futási fordulatszámot kapjon.

Miután betöltötte a vázlatot, már indulhat is!

9. lépés: OpenSCAd forráskód megnyitása

Csatolom az összes openSCAD forrást. Nem korlátozzam ezt a kódot - tetszés szerint módosíthatod, használhatod, megoszthatod stb. Ez vonatkozik az Arduino vázlatra is.

Minden forrásfájlhoz vannak megjegyzések, amelyek remélem hasznosak lesznek. A fő fordulatszámmérő darabok a főkönyvtárban vannak, a főkapcsoló a konstrukciók könyvtárban, míg a pot_wheel és a trigger a komponensek könyvtárában. Az összes többi forrást a fő részfájlokból hívják meg.