Mục lục:
2025 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-13 06:58
Cách mạng trên phút, ngắn gọn là tốc độ quay được biểu thị bằng số vòng quay phút. các công cụ để đo RPM thường sử dụng máy đo tốc độ. Năm ngoái, tôi đã tìm thấy một dự án thú vị được thực hiện bởi electro18, và đó là nguồn cảm hứng của tôi có thể hướng dẫn, anh ấy đã được thực hiện liên kết "Đo RPM - Máy đo tốc độ quang học" ở bên dưới
www.instructables.com/id/Measure-RPM-DIY-P…
dự án này rất truyền cảm hứng và tôi nghĩ rằng tôi sẽ phối lại và phù hợp đặc biệt để đo động cơ mini dc.
Sở thích Mini 4WD đo RPM là một hoạt động thường xuyên để chuẩn bị máy trước khi gắn vào xe. Vì vậy, đây sẽ trở thành công cụ quan trọng luôn mang theo và có thể sử dụng ở mọi nơi cần thiết, vì vậy hãy để chúng tôi thực hiện công cụ kiểm tra vòng tua máy
Bước 1: Cách thức hoạt động
Công cụ này hoạt động rất đơn giản, động cơ quay vành sau đó cảm biến đọc vòng quay của điểm trắng nhận được từ vành đó. Tín hiệu từ cảm biến gửi đến điều khiển vi mô được tính toán và hiển thị kết quả vòng / phút, vậy thôi. Nhưng làm thế nào để mọi thứ được hoàn thành, chúng ta hãy bắt đầu vào các bước
Bước 2: Phương pháp đo
Có phương pháp biến thể để đo lường RPM
1. Bằng âm thanh:
Có một số hướng dẫn tuyệt vời về cách đo Rpm bằng cách sử dụng phần mềm chỉnh sửa âm thanh miễn phí https://www.instructables.com/id/How-to-Measure-RP…, công việc là nắm bắt tần số âm thanh, phân tích và cắt nhịp điệu có thể lặp lại và tính toán cho nhận được mỗi phút.
2. Bằng từ tính
Có một số nguồn có thể hướng dẫn rất hay về cách đo Rpm bằng từ trường
www.instructables.com/id/RPM-Measurement-U… hoạt động là bắt xung và chuyển đổi thành xung mỗi khi cảm biến từ đối diện với nam châm. một số sử dụng Cảm biến Hall và nam châm neodymium
3. Bằng quang học
Một lần nữa, có rất nhiều nguồn về cách đo Rpm bằng cách sử dụng https://www.instructables.com/id/Simple-Motor-Spe… quang học
www.instructables.com/id/Measure-RPM-DIY-Portable-Digital-Tachometer/
Phương pháp này mà tôi chọn để phát triển thiết bị, vì không cần môi trường im lặng trong quá trình đo.
Bước 3: Điện tử và phương pháp lập trình
Đọc quang học
Quang đọc là sử dụng bức xạ phản xạ của chùm tia hồng ngoại tới vật thể và được nhận bởi điốt quang hồng ngoại, vật thể có màu trắng hoặc màu sáng dễ phản xạ hơn màu đen hoặc màu tối. Tôi chọn sử dụng TCRT 5000 từ Vishay đã được đóng gói bằng hộp nhựa và nó nhỏ
Tín hiệu chuyển đổi
Cảm biến IR này có thể trở thành cảm biến tương tự hoặc cảm biến kỹ thuật số, tương tự có nghĩa là có một giá trị phạm vi (ví dụ từ 0-100) là phù hợp hơn để phát hiện khoảng cách. Đối với trường hợp này, chúng ta cần lấy tín hiệu kỹ thuật số, nghĩa là chỉ bật hoặc tắt (1 hoặc 0) là phù hợp để nhận giá trị đếm. Để chuyển đổi từ tương tự sang kỹ thuật số tôi sử dụng IC LM358, về cơ bản đây là IC khuếch đại nhưng IC này có thể trở thành bộ so sánh điện áp khi phạm vi của mục tiêu Đầu vào có thể được thiết lập bởi bộ thay đổi trimpot sau đó IC này cho một đầu ra (Bật hoặc TẮT)
Công thức tính toán RPM
Sau khi kích hoạt đầu vào từ Cao đến Thấp, sau đó dữ liệu sẽ tính toán theo thời gian và vòng quay
1 vòng / phút = 2π / 60 rad / s.
Tín hiệu từ IR gắn ngắt 0, vào đầu vào kỹ thuật số chân 2 trên arduino, bất cứ khi nào cảm biến đi từ THẤP đến CAO, RPM sẽ được tính. thì hàm sẽ được gọi là tăng hai lần (REV). Để tính RPM thực tế, chúng tôi cần thời gian thực hiện cho một vòng quay. Và (mili () - thời gian) là thời gian thực hiện cho một vòng quay đầy đủ. Trong trường hợp này, hãy gọi nó là thời gian thực hiện cho một vòng quay đầy đủ, do đó tổng số vòng quay RPM trong 60 giây (60 * 1000 mili giây) là: rpm = 60 * 1000 / t * thực tếREV => rpm = 60 * 1000 / (mili () - thời gian) * REV / 2
công thức được lấy từ liên kết này
Trưng bày
Sau khi đo lường từ arduino là cần phải hình dung, tôi chọn kiểu oled 0, 91 , trông nó hiện đại hơn và nhỏ hơn. Đối với arduino, tôi sử dụng thư viện adafruit ssd1306, công việc của nó thực sự rất quyến rũ. Có một số mẹo nhỏ tôi sử dụng để tránh nhấp nháy trong quá trình đọc tín hiệu ngắt đang sử dụng bộ hẹn giờ mili riêng biệt, một cho cảm biến và một để hiển thị văn bản.
Bước 4: Sơ đồ và bố cục PCB
Sơ đồ thực sự đơn giản, nhưng tôi đã làm cho PCB trông gọn gàng và nhỏ gọn hơn, Trong quá trình bố trí pcb cần làm việc cùng với thiết kế bao vây. nên được in ra giấy và làm mô hình từ bìa cứng để có cảm giác về kích thước. Nhìn từ trên xuống, Oled Display trông giống như chồng lên nhau với arduino nano, trên thực tế, vị trí của màn hình oled cao hơn arduino nano.
Một đèn LED màu đỏ cần phải điều khiển rằng con trai đang đọc, vì vậy tôi đặt đèn LED nhỏ màu đỏ đó ở dưới cùng của trimpot là chức năng kép trong một lỗ.
Dưới đây danh sách một phần
1. Cảm biến hồng ngoại TCRT 5000
2. Trimpot 10 K
3. Điện trở 3k3 và 150 Ohm
4. LM358
5. Hiển thị Oled 0, 91
6. Arduino Nano
7. Led đỏ 3mm
8. Một số đoạn cáp
Bước 5: Giá đỡ động cơ
Giá đỡ động cơ được thiết kế theo chức năng. chức năng của chính nó là để đặt động cơ một cách dễ dàng, an toàn và đo lường chính xác. để xem xét hình dạng và kích thước được chia thành ba phần như mô tả bên dưới
Giá đỡ cảm biến
Dựa trên bảng dữ liệu TCRT 5000, khoảng cách Cảm biến IR khi đọc đối tượng phản chiếu là khoảng từ 1 mm đến 2,5 mm, vì vậy tôi cần thiết kế giá đỡ cảm biến, cuối cùng tôi chọn khoảng cách khoảng cách gần vành hơn 2 mm. (Giá đỡ cảm biến) 8, 5 mm - (Cảm biến chiều cao) 6, 3 = 2, 2 mm và nó vẫn nằm trong phạm vi khả năng của cảm biến
Điều thứ hai cần chú ý hơn là vị trí cảm biến, sau vài lần so sánh để cảm biến đọc tốt hơn và nhanh hơn nên đặt song song không chéo với vành
Chủ động cơ
Các bộ phận từ giá đỡ động cơ nên chứa động cơ Motor, động cơ contactor và vành xe Dựa trên bảng dữ liệu động cơ mini một chiều, chiều cao của động cơ là 15, 1mm nên tôi lấy sâu 7,5mm là chính giữa và hình thức giống như làm âm khuôn. Lỗ cho vành phải lớn hơn 21,50 mm để biết cách làm vành cụ thể hơn ở bước tiếp theo. điều cuối cùng là contactor động cơ máy nổ. Tôi đã lấy contactor từ giá đỡ pin 2302, sao chép và vẽ lỗ (để gắn pin) và đưa vào phần dưới cùng của giá đỡ động cơ.
Nắp động cơ
Vì lý do an toàn, trong quá trình đo tốc độ động cơ sẽ tạo ra rung động và để ngăn chặn bất kỳ nắp động cơ nào bị hỏng được thiết kế với rãnh trượt.
Thiết kế này gặp khó khăn đối với "một số máy in 3D" (mà tôi sử dụng) đặc biệt cho thành phần trượt, nhưng sau một vài lần thử, tôi quyết định sử dụng dây tóc ABS để có được kết quả gần như hoàn hảo
các thứ và tất cả các chi tiết của các bộ phận bản vẽ được đính kèm các bạn có thể nghiên cứu để phát triển tốt hơn
Bước 6: Hộp
Bản vẽ phần hộp bằng mô hình 3d ở phần trên cùng là đặt giá đỡ động cơ, màn hình và bộ điều chỉnh cảm biến. Ở mặt trước hoặc mặt sau có bảng điều khiển quyền lực. Ở bên trái và bên phải có lỗ thông gió để tránh nhiệt độ nóng từ động cơ khi chạy trong thời gian dài. và phần này nó được làm bằng in 3d
Bước 7: Mẹo lắp ráp
lúc đầu tôi lấy một số đồng thau và cắt nó theo cách thủ công, kết quả là tay tôi không hoàn hảo để làm thủ công, vì vậy tôi tìm kiếm một thứ nhỏ như đầu nối, vì vậy tôi phát hiện ra các mảnh đầu nối từ giá đỡ pin 2302, có đường cong hoàn hảo với hình dạng của vỏ Động cơ máy nổ.
Khi lắp ráp PCB của bộ điều khiển nên vặn vít vào phần trên cùng của vỏ, nhưng ở phần vỏ này tôi đã làm sai thiết kế, lỗ và giá đỡ quá nhỏ nên rất khó tìm vít nhỏ, nhân tiện tôi sử dụng keo nóng để lắp ráp tạm thời
Bộ cảm biến hồng ngoại và an toàn với ống co nhiệt để tránh đoản mạch khi dụng cụ này rung động
Bước 8: Vành đai
Vành được chế tạo với hai phương án thay thế một loại phù hợp với trục trơn và một loại khác phù hợp với bánh răng (trục bánh răng 4wd mini). một số lần lấy ra và lắp lại bánh răng là một sự đau đớn và sẽ làm lỏng tay cầm vào trục nên người sử dụng dễ dàng. điều cuối cùng tất cả bề mặt của vành được sơn màu đen bằng cách phun sơn ngoại trừ sọc nhỏ hơn và ít hơn 1 cm để đọc cảm biến
Bước 9: Cung cấp nguồn điện
Động cơ máy phát điện là tiêu thụ điện năng, không thể kết hợp với nguồn điện từ điều khiển vi mô, thậm chí sử dụng chip điều khiển động cơ tốt hơn tạo nguồn điện riêng biệt cho động cơ và bộ điều khiển, có nghĩa là trong trường hợp này tôi sử dụng hai pin để cấp điện cho động cơ giống như tình trạng thực tế khi gắn vào ô tô thì dùng 5v để điều khiển micro (dùng usb mini)
Dưới đây là danh sách một phần
1. Ổ cắm điện cái
2. Usb mini cho nữ
3. Mảnh lỗ PCB
4. Bật tắt
5. Nguồn điện 5vdc
6. Giá đỡ pin 2XAA
Bước 10: Kiểm tra và hiệu chuẩn
Sau khi lắp ráp tất cả các bộ phận điện tử và vỏ, ổ cắm điện.
Bây giờ sẽ kiểm tra và hiệu chuẩn
Đầu tiên là bật nguồn thiết bị, đèn led xanh từ arduino sẽ đi qua lớp vật liệu mờ đó
Thứ hai là hãy chắc chắn sử dụng Vành có sọc trắng. xoay 180 độ cho đến khi sọc trắng đi xuống đối diện với cảm biến, nếu đèn LED màu đỏ bật nghĩa là cảm biến đang đọc. cố gắng xoay viền và đảm bảo nếu cảm biến đối mặt với màu đen, đèn led đỏ đã tắt.
Trong trường hợp cảm biến không được phát hiện, hãy thử điều chỉnh trimpot bằng tuốc nơ vít nhỏ. Sau đó, bật nguồn của động cơ và xem phép đo
Bước 11: Quy trình
Sự phát triển của công cụ này đến từ nhiều thử nghiệm và động não từ cộng đồng người dùng rất nhỏ, đặc biệt là anh trai tôi với tư cách là người dùng đầu tiên, điểm cần đạt được là
1. Cách lấy số đo chính xác RPM, so sánh kết quả đo từ Giri (Ứng dụng Android)
2. Cách cấp nguồn cho động cơ
3. Cách giữ / khóa và hỗ trợ động cơ động cơ
Cho đến nay các công cụ này đã được yêu cầu bởi sở thích (anh trai và bạn bè của tôi chính xác: D) và một số được sản xuất theo yêu cầu, tôi hy vọng bất cứ ai cũng có thể xây dựng và phát triển. Cảm ơn một lần nữa và Chúc mừng DIY