Handheld IR- ի վրա հիմնված արագաչափ ՝ 9 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Այս հրահանգը հիմնված է շարժական թվային արագաչափ սարքում electro18- ով նկարագրված սխեմայի վրա: Ես մտածեցի, որ օգտակար կլինի ունենալ ձեռքի սարք, և որ դա կլինի զվարճալի նախագիծ կառուցել:

Ինձ դուր է գալիս, թե ինչպես ստացվեց սարքը. Այն փաստը, որ այն նման է պայթուցիկի կամ ճառագայթային ատրճանակի ՝ խաղողի բերքահավաքի SF ֆիլմից, պարզապես լրացուցիչ բոնուս է:

Տախոմետրն ունի ձգան և չափում է ձգանը սեղմելիս: Measurementուցանիշ LED- ն վառվում է չափման ընթացքում: Սարքը կարող է սնուցվել USB- ի կամ 9 Վ մարտկոցի միջոցով: Սարքը կմիացվի, եթե USB- ը միացված է: Եթե մարտկոց է օգտագործվում, արագաչափը միացված է հոսանքի անջատիչի միջոցով:

Չափման ընթացքում LCD- ը ցույց է տալիս ընթացիկ RPM- ն առաջին գծում, իսկ միջին և առավելագույն RPM- ը երկրորդ գծում: Եթե ձգանը սեղմված չէ և որևէ չափում չի կատարվում, այն ցույց է տալիս միջին և առավելագույն RPM նախորդ չափման նստաշրջանից:

Եթե IR լուսոդիոդն առաջանում է շրջակա միջավայրի ջերմության պատճառով, LCD- ում կցուցադրվի «HIGH» ՝ նշելով, որ զգայունությունը պետք է անջատվի: Sգայունությունը վերահսկվում է LCD- ի հետևում գտնվող անիվով:

Տախոմետրը օգտագործելու համար հարկավոր է անդրադարձող բան դնել այն պտտվող առարկայի վրա, որը ցանկանում եք չափել: Պարզ լուսանկարչի ժապավենը լավ է աշխատում: Ես նաև օգտագործել եմ ակրիլային սպիտակ ներկի մի կտոր և տեսել եմ, որ մարդիկ օգտագործում են փայլուն մետաղյա ափսե կամ մակերեսին սոսնձված ալյումինե փայլաթիթեղի կտոր: Լավ սոսնձված է մակերևույթին, քանի որ այն, ինչ դուք չափում եք, բավականին արագ պտտվելու է, և անդրադարձիչը ենթարկվելու է կենտրոնախույս ուժի: Իմ նկարչի ժապավենը թռավ 10 000 RPM- ով:

Տեսանյութի երաժշտությունը Jukedeck- ից է. Ստեղծեք ձեր սեփականը https://jukedeck.com կայքում:

Քայլ 1: Շղթան

Տախոմետրի «քթի» մոտ սենսորային պատիճ է, որը պարունակում է IR LED և IR դետեկտոր: Երբ դետեկտորը չի գործարկվում, այն պետք է գործի որպես սովորական դիոդ և հոսանքը փոխանցի դրականից (երկար կապար) գետնին (կարճ կապ): Երբ դետեկտորը գործարկվում է, այն սկսում է հոսանքը բաց թողնել հակառակ ուղղությամբ `բացասականից դրական: Ես գտա, սակայն, որ իմ դետեկտորը, կարծես, երբևէ չի անցնում հոսանքը «նորմալ» ուղղությամբ (դրական է գետնին). Ձեր վազքը կարող է տարբեր լինել ՝ կախված ձեր ձեռք բերված դետեկտորից:

Շրջանը կարգավորելիս մենք հնարավորություն ունենք թույլ տալ, որ Arduino- ի մուտքային նավահանգիստը լինի OWԱOWՐ, երբ ազդանշան չկա, կամ լինի HIGH- ում, երբ չկա ազդանշան:

Եթե բազային վիճակը ԲԱՐՁՐ է, Arduino- ն օգտագործում է ներքին քաշման դիմադրություն, մինչդեռ եթե հիմնական վիճակը պետք է լինի OWԱOWՐ, ապա պետք է ավելացվի արտաքին քաշվող դիմադրիչ: Բնօրինակը Instructable- ն օգտագործել է LOW բազային վիճակը, մինչդեռ CNC- ի համար օպտիկական արագաչափ սարքում tmbarbour- ը օգտագործել է HIGH- ը որպես հիմնական վիճակ: Թեև դա խնայում է ռեզիստորը, հստակ քաշվող դիմադրության օգտագործումը մեզ հնարավորություն է տալիս հարմարեցնել սարքի զգայունությունը: Քանի որ որոշ հոսանքներ արտահոսում են ռեզիստորի միջոցով, որքան բարձր է դիմադրությունը, այնքան ավելի զգայուն է սարքը: Որպեսզի սարքը տարբեր միջավայրերում օգտագործվի, զգայունությունը կարգավորելու ունակությունը վճռորոշ նշանակություն ունի: Հետեւելով electro18s- ի դիզայնին, ես օգտագործեցի 18K ռեզիստոր `երկու 0-10K կաթսաներով, այնպես որ դիմադրությունը կարող է տատանվել 18K- ից մինչև 38K:

IR LED և IR դիոդների հոսանքը դուրս են բերվում D2 նավահանգստից: D3 նավահանգիստը գործարկվում է RISING ընդհատման միջոցով, երբ IR դետեկտորը սայթաքում է: Պորտ D4- ը սահմանվում է HIGH- ի վրա և հիմնավորված է, երբ ձգանը սեղմվում է: Սա սկսում է չափումը և միացնում է նաև LED ցուցիչը, որը միացված է D5 նավահանգստին:

Հաշվի առնելով չափազանց սահմանափակ հոսանքը, որը կարող է կիրառվել ցանկացած մուտքային նավահանգիստների վրա, ցանկացած լարվածություն գործադրեք միայն այլ Նանո նավահանգիստներից կարդալու համար, ոչ թե անմիջապես մարտկոցից: Նկատի ունեցեք նաև, որ թե՛ IR և թե՛ LED ցուցիչներն ապահովված են 220 օհմ ռեզիստորներով:

Իմ օգտագործած LCD- ն ունի սերիական ադապտերային տախտակ և կարիք ունի ընդամենը չորս միացման `vcc, ground, SDA և SCL: SDA- ն գնում է A4 նավահանգիստ, իսկ SCL- ն ՝ A5 նավահանգիստ:

Քայլ 2: Մասերի ցուցակ

Ձեզ հարկավոր են հետևյալ մասերը.

• Արդուինո Նանո
• 16x2 LCD էկրան ՝ սերիական ադապտերով, օրինակ ՝ LGDehome IIC/I2C/TWI
• 2 220 օմ դիմադրություն
• 18K դիմադրություն
• երկու փոքր 0-10K պոտենցիոմետր
• 5 մմ IR LED և IR ընդունիչ դիոդ
• 3 մմ LED չափման ցուցիչի համար
• 5 30 մմ M3 պտուտակ 5 ընկույզով
• 7 մմ տրամագծով կամ մոտավորապես զսպանակ ՝ ձգանի և 9 Վ մարտկոցի ամրացման համար: Ես իմը ստացել եմ ACE- ից, բայց չեմ կարող հիշել, թե որն էր ֆոնդային համարը:
• մի փոքր կտոր, եթե բարակ թիթեղ տարբեր կոնտակտների համար (իմը մոտ 1 մմ հաստությամբ էր) և մեծ թղթե ամրակ
• 28AWG մետաղալար
• մի փոքր կտոր 16AWG խճճված մետաղալարով `ձգանի համար

Նախքան տախոմետրը կառուցելը, դուք պետք է կառուցեք պոտենցիոմետր անիվ `զգայունության ճշգրտման, ձգանի հավաքման և հոսանքի անջատիչի համար:

Քայլ 3: STL ֆայլեր

body_left և body_right կազմում են տախոմետրի հիմնական մարմինը: lcd_housing- ը դարձնում է տախոմետրի մարմնի մեջ տեղադրվող բնակարանային հիմքը և այն պատյանը, որն ինքնին կպահի LCD էկրանը: սենսորային պատիճը ապահովում է IR LED և դետեկտորի տեղադրման կետեր, մինչդեռ battery_vcover- ը կազմում է մարտկոցի խցիկի լոգարիթմական ծածկը: ձգան և անջատիչ սարքեք այս երկու հավաքների տպագիր մասերը:

Այս բոլոր մասերը ես տպել եմ PLA- ով, բայց գրեթե ցանկացած նյութ հավանաբար կաշխատի: Տպման որակը այդքան էլ կարևոր չէ: Իրականում, ես տպիչի հետ խնդիրներ ունեի (այսինքն ՝ օգտվողի հիմար սխալներ), երբ տպում էի մարմնի երկու կեսերը, և այդ ամենը դեռ լավ տեղավորվում էր:

Ինչպես միշտ, երբ տպում էի հիմնական մասերը, տարբեր բաներ փոքր -ինչ սխալ էին: Այս խնդիրները ես շտկել եմ այս Instructable- ի ֆայլերում, բայց չեմ տպել, քանի որ ես կարող էի ամեն ինչ աշխատել մի փոքր սփռելով և հղկելով:

OpenSCAD աղբյուրի ֆայլերը կցեմ հետագա քայլին:

Քայլ 4. ensգայունության ճշգրտման հավաքում

Ես հրապարակել եմ այս հավաքը Thingiverse- ում: Հիշեք, որ բարձր դիմադրությունը նշանակում է ավելի բարձր զգայունություն: Իմ կառուցվածքում անիվը առաջ շարժելը մեծացնում է զգայունությունը: Ես օգտակար գտա անիվի վրա ամենազգայուն ծայրը նշելը, այնպես որ կարող եմ տեսողականորեն ստուգել, թե ինչպես է զգայունությունը կարգավորվում:

Քայլ 5: Գործարկման հավաքում

Իմ սկզբնական դիզայնը շարժական մասի ներքևի մասում մի փոքր մետաղալար էր օգտագործում, բայց ես պարզեցի, որ թիթեղից բարակ կտորն ավելի լավ է աշխատում: Շարժվող հատվածը միացնում է պատյան հետևի երկու կոնտակտ: Երկու կոնտակտների համար ես մի փոքր 16AWG շղթայված մետաղալար օգտագործեցի:

Քայլ 6: Power անջատիչ

Սա այն հատվածն է, որն ինձ ամենաշատն է տանջել, քանի որ կոնտակտները պարզունակ են դարձել. Դրանք պետք է ճիշտ լինեն: Չնայած անջատիչը թույլ է տալիս երկու տերմինալ տեղադրել, ձեզ հարկավոր է միայն մեկը լարով միացնել: Դիզայնը թույլ է տալիս, որ զսպանակը ստիպի անցումը երկու դիրքերի միջև, բայց ես այդ մասը չեմ հասցրել աշխատել:

Կցեք լարերը տանիքի մեջ: Տախոմետրերի մարմնի մեջ շատ տեղ չկա, այնպես որ լարերը կարճացրեք:

Քայլ 7: Հավաքում

Չոր տեղավորեք ձեր բոլոր մասերը մարմնի մեջ: Կտրեք զսպանակի երկու կարճ կտոր և դրանք ամրացրեք մարտկոցի ամրացման անցքերի միջով: Սպրինտը ձախում ՝ VCC- ն է, իսկ աջում ՝ գարունը ՝ գետնին: Ես օգտագործել եմ body_left ՝ հավաքման ընթացքում բոլոր կտորները պահելու համար:

Ներկայացրեք IR LED- ն և դետեկտորը միմյանց դեմ, որտեղ LED- ի երկար (դրական) կապը պետք է զոդվի դետեկտորի կարճ հոսանքին և D2 նավահանգիստ տանող մետաղալարին:

Ես անհրաժեշտ համարեցի ցուցիչ LED- ն տեղում կպցնել սոսինձով:

LCD- ը շատ ամուր տեղավորվում է բնակարանի մեջ: Փաստորեն, ես ստիպված էի մի փոքր մանրացնել իմ PCB- ն: Ես մի փոքր մեծացրել եմ բնակարանի չափը, ուստի հուսով եմ, որ այն ավելի լավ կհամապատասխանի ձեզ: Ես մի փոքր թեքեցի լուսադիոդի լուսարձակի վրա ՝ ավելի շատ տարածք ունենալու համար և լարերը կպցրի դրանց վրա. Տեղ չկա որևէ բան միացնելու համար: LCD- ը ճիշտ կանցնի միայն մեկ ճանապարհով դեպի բնակարան, իսկ հիմքը կցվի միայն մեկ ճանապարհով:

Everythingոդեք ամեն ինչ միասին և տեղավորեք մասերը: Ես Nano- ն ունեի վերնագրերով: ավելի լավ կլիներ ունենալ տարբերակ, որը կարող է ուղղակիորեն զոդվել: Soldոդումից առաջ համոզվեք, որ LCD լարերը ձգում եք LCD բազայի միջով:

Ամեն ինչ բավականին անկաշկանդ տեսք ունի, քանի որ լարերը մի փոքր երկար էի թողել: Փակեք մարմինը և ամրացրեք պտուտակները:

Քայլ 8: Arduino ուրվագիծ

LCD էկրանը վարելու համար ձեզ հարկավոր կլինի Liquid Crystal I2C գրադարանը:

Եթե տախոմետրը կցեք սերիական մոնիտորին, չափման ընթացքում վիճակագրությունը կուղարկվի սերիական մոնիտորի վրայով:

Աղմուկի առկայության դեպքում ես ալգորիթմի մեջ ներառել եմ պարզ ցածր անցման զտիչ: Էսքիզների երեք փոփոխական որոշում են, թե որքան հաճախ է էկրանը թարմացվում (ներկայումս երկրորդ կեսը), որքան հաճախ է հաշվարկվում RPM- ը (ներկայումս յուրաքանչյուր 100 մկվ) և չափումների քանակը զտիչի աջակցում (ներկայումս 29): Lowածր RPM- ի դեպքում (ասենք, 300 -ից ցածր), փաստացի RPM արժեքը կտատանվի, սակայն միջինը ճշգրիտ կլինի: Դուք կարող եք մեծացնել զտիչի աջակցությունը ՝ ավելի ճշգրիտ ընթացող RPM ստանալու համար:

Էսքիզը բեռնելուց հետո լավ կլինի գնալ:

Քայլ 9. OpenSCAd կոդ

Ես կցում եմ բոլոր openSCAD աղբյուրներին: Ես սահմանափակումներ չեմ դնում այս ծածկագրի վրա. Դուք կարող եք փոփոխել, օգտագործել, տարածել և այլն, ինչպես ցանկանում եք: Սա վերաբերում է նաև Arduino էսքիզին:

Յուրաքանչյուր աղբյուր ֆայլ ունի մեկնաբանություններ, որոնք, հուսով եմ, օգտակար կգտնեք: Տախոմետրերի հիմնական մասերը գտնվում են հիմնական գրացուցակում, հոսանքի անջատիչը `կառուցվածքների գրացուցակում, իսկ pot_wheel- ը և ձգանը` բաղադրիչների գրացուցակում: Մնացած բոլոր աղբյուրները կանչվում են հիմնական մասի ֆայլերից: