Control autonom al RPM al motorului utilizând sistemul de feedback de la un tahometru bazat pe IR: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Este întotdeauna nevoie de automatizarea unui proces, fie el simplu / monstruos. Am avut ideea de a face acest proiect dintr-o provocare simplă cu care m-am confruntat în timp ce găseam metode de udare / irigare a micii noastre bucăți de pământ. liniile de alimentare curente și generatoarele costisitoare (pentru a opera pompa noastră) s-au adăugat dificultății.

Deci, ceea ce am decis să facem este să folosim o metodă ieftină și ușor de utilizat, chiar și de către un lucrător. Am decis să montăm pompa pe vechiul nostru scuter (stare de funcționare) și să o rulăm folosind arborele roții scuterului. bine și bine, am făcut ansamblul mecanic și transmisia prin curea și l-am testat și a fost un succes.

Dar o altă problemă a fost că, atunci când motorul funcționa, o persoană trebuia să fie întotdeauna lângă scuter pentru a monitoriza RPM-ul și a-l regla manual folosind clapeta de accelerație. vrea să facă motorul să funcționeze și să participe la alte lucrări în fermă.

Configurarea constă din:

1. Un tahometru bazat pe IR (pentru măsurarea RPM).
2. O tastatură pentru a introduce RPM.
3. Un afișaj LCD pentru a arăta RPM monitorizate și RPM curente.
4. Un motor pas cu pas pentru a mări / micșora clapeta de accelerație.
5. În cele din urmă, un microcontroler pentru a gestiona toate aceste procese.

Pasul 1: Aranjarea pieselor necesare

Anterior, tocmai am dat o privire de ansamblu asupra componentelor.

Componentele reale necesare sunt:

1. Un microcontroler (am folosit un Arduino Mega 2560).
2. Un IC driver de motor L293D (sau o placă de funcționare va funcționa).
3. Un ecran LCD de 16 X 2.
4. Un senzor infraroșu / de proximitate (numărul modelului este STL015V1.0_IR_Sensor)
5. Un motor pas cu pas uni-polar (am folosit un motor pas cu pas cu 5 fire, 12 V).
6. O tastatură 4 X 4.
7. Cuplu de rezistențe de 220 ohmi, 1000 ohmi.
8. Un potențiometru de 10k.
9. Firele conectorului, firele colorate, stripperul.
10. Panouri.
11. O baterie de 12V pentru alimentarea motorului pas cu pas.
12. O alimentare de 5V pentru alimentarea Arduino.

Și asta e tot ce aveți nevoie pentru a începe, oameni buni!

Pasul 2: Fluxul general al procesului

Fluxul procesului este după cum urmează:

1. Configurarea este pornită și așteptați până când se termină calibrarea tuturor dispozitivelor.
2. Utilizatorul trebuie să introducă RPM-ul necesar folosind tastatura.
3. Deplasarea motorului are loc, de obicei, astfel încât un punct de referință constant să fie dictat motorului astfel încât, atunci când configurarea este pornită, poziția inițială a motorului este întotdeauna constantă și luată ca punct de referință.
4. Porniți motorul / orice mașină care trebuie să rotească o roată.
5. Măsurarea RPM are loc și se afișează pe ecranul LCD.
6. Aici intră în imagine sistemul de feedback. Dacă RPM detectat este mai mic decât RPM-ul dorit, motorul pas cu pas trece astfel încât să mărească accelerația
7. Dacă RPM-ul detectat este mai mare decât RPM-ul dorit, motorul pas cu pas trece astfel încât să scadă accelerația.
8. Acest proces are loc până când se atinge RPM-ul dorit, când este atins, stepperul rămâne nemișcat.

9. Utilizatorul poate opri sistemul, dacă este necesar, utilizând un comutator principal.

Pasul 3: Realizarea conexiunilor necesare

Conexiuni pentru motorul pas cu pas:

Deoarece folosesc un motor pas cu pas cu 5 fire, 4 fire sunt pentru alimentarea bobinelor, iar celălalt este conectat la sol. Nu este întotdeauna necesar ca ordinea celor 4 fire care ies din motor să fie aceeași pentru alimentați bobinele. Trebuie să aflați manual comanda folosind un multimetru, dacă nu este specificat în mod explicit, sau consultați fișa tehnică a motorului dvs. Aceste 4 fire sunt conectate la ieșirile IC L293D sau la driverul motorului.

2. Conexiuni pentru IC L293D:

Motivul pentru care veți utiliza un driver de motor este că motorul dvs. pas cu pas de 12V nu poate funcționa corect pe o sursă de 5V și veți ajunge să vă prăjiți placa arduino pentru a pompa alimentarea la motor. web, deoarece este destul de mult un IC de comutare standard. Pinii și conexiunile lor sunt

• EN1, EN2: Enable (întotdeauna ridicat sau '1') deoarece este un decodor standard și are de obicei o intrare suplimentară numită Enable. Ieșirea este generată numai atunci când intrarea Enable are valoarea 1; în caz contrar, toate ieșirile sunt 0.
• Pinul 4, 5, 12, 13: Sunt conectate la sol.
• Pinul 2, 7, 10, 15: Sunt pinii de intrare de la microcontroler.
• Pinul 3, 6, 11, 14: Sunt pinii de ieșire conectați la cei 4 pin ai motorului pas cu pas.

3. Conexiuni la ecranul LCD:

Ecranul LCD are 16 pini, unde 8 sunt pentru transferul de date și, de cele mai multe ori, puteți utiliza doar 4 dintre cei 8 pini. Conexiunile sunt:

• Vss: sol
• Vdd: + 5V
• Vo: la potențiometru (pentru a regla contrastul)
• RS: la pinul digital 12 din arduino
• R / W: sol.
• E: pentru a fixa 11 pe arduino.
• Pinii de date 4, 5, 6, 7: la pinii 5, 4, 3, 2, respectiv pe arduino.
• LED +: la + 5V cu rezistor de 220 ohm.
• LED-: la sol.

4. Conexiuni la tastatura 4 X 4:

Conexiunile aici sunt destul de simple. Există un total de 8 pini care ies din tastatură și toate merg direct la pinii digitali ai arduino.4 sunt pentru coloane sunt 4 sunt pentru rânduri. Pinii de pe arduino sunt 46, 48, 50, 52, 38, 40, 42, 44.

5. Interfață senzor IR la arduino:

Acest pas este, de asemenea, simplu, deoarece există doar 3 pini care ies din senzorul de proximitate, + 5V, ieșire, masă.

Și asta e toți oamenii, suntem puțin gata și următorul pas este să îmi încarc codul pe care l-am atașat aici!

Vă rugăm să consultați schema de circuite pe care am făcut-o cu cablarea tuturor componentelor din imaginea de mai sus.

Pasul 4: Cuplarea mecanică a motorului pas cu pas la clapeta de accelerație

După ce partea electronică este finalizată, următoarea parte este cuplarea arborelui pas cu pas la maneta clapetei de accelerație.

Sistemul este astfel încât atunci când RPM-ul motorului scade, motorul pas cu pas trece spre dreapta, împingând pârghia înainte, ridicând RPM-ul. În mod similar, atunci când RPM este prea mare, se îndreaptă înapoi pentru a trage maneta înapoi pentru a reduce RPM.

Videoclipul o arată.

Pasul 5: Codul

Oamenii săi Arduino IDE scris.

De asemenea, vă rugăm să descărcați bibliotecile necesare pentru acest lucru.

Mulțumesc.