Control autònom de RPM del motor mitjançant un sistema de retroalimentació des d’un tacòmetre basat en IR: 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Sempre hi ha la necessitat d’automatitzar un procés, ja sigui simple / monstruós. Tinc la idea de fer aquest projecte a partir d’un desafiament senzill al qual m’he enfrontat mentre trobava mètodes per regar / regar el nostre petit tros de terra. les línies de subministrament actuals i els costosos generadors (per fer funcionar la nostra bomba) s’afegeixen a la dificultat.

Per tant, el que hem decidit fer és disposar d’un mètode que sigui econòmic i fàcil d’utilitzar, fins i tot per un treballador. Vam decidir muntar la bomba al nostre scooter antic (condició de funcionament) i fer-la funcionar amb l’eix de la roda de l’escuter. bé i bé, vam fer el conjunt mecànic i la transmissió per corretja i vam provar-ho, i va ser un èxit.

Però un altre problema va ser que, quan el motor estava en marxa, una persona sempre havia d’estar a prop del patinet per controlar la RPM i ajustar-la manualment mitjançant l’accelerador. vol fer funcionar el motor i atendre altres treballs a la granja.

La configuració consisteix en:

1. Un tacòmetre basat en IR (per mesurar RPM).
2. Un teclat per introduir el RPM.
3. Una pantalla LCD per mostrar el RPM monitoritzat i el RPM actual.
4. Un motor pas a pas per augmentar / disminuir l’accelerador.
5. Finalment, un microcontrolador per gestionar tots aquests processos.

Pas 1: organització de les parts necessàries

Anteriorment, només donava la visió general de quins serien els components.

Els components reals necessaris són:

1. Un microcontrolador (he utilitzat un Arduino Mega 2560).
2. Un CI de controlador de motor L293D (o una placa de sortida).
3. Una pantalla LCD de 16 X 2.
4. Un sensor d'infrarojos / de proximitat (el número de model és STL015V1.0_IR_Sensor)
5. Un motor pas a pas uni-polar (he utilitzat un motor pas a pas de 5 fils, 12 V).
6. Un teclat 4 X 4.
7. Parell de resistències de 220 ohm i 1000 ohm.
8. Un potenciòmetre de 10k.
9. Connectors, cables de colors, separadors.
10. Taulers de pa.
11. Una bateria de 12V per alimentar el motor pas a pas.
12. Un subministrament de 5V per alimentar Arduino.

I això és tot el que necessiteu per començar, gent!

Pas 2: flux general del procés

El flux del procés és el següent:

1. La configuració està activada i espereu fins que es faci el calibratge de tots els dispositius.
2. L’usuari ha d’introduir el RPM requerit mitjançant el teclat.
3. Es realitza l’ajustament del motor, que normalment es fa de manera que es dicti un punt de referència constant al motor de manera que, quan s’activa la configuració, la posició inicial del motor sempre és constant i es pren com a punt de referència.
4. Engegueu el motor / qualsevol màquina que giri una roda.
5. La mesura de la RPM té lloc i es mostra a la pantalla LCD.
6. Aquí és on apareix el sistema de retroalimentació. Si el RPM detectat és inferior al RPM desitjat, el motor pas a pas passa de manera que augmenti l’accelerador
7. Si el RPM detectat és superior al RPM desitjat, el motor pas a pas fa que disminueixi l’accelerador.
8. Aquest procés té lloc fins que s’assoleix el RPM desitjat, quan s’arriba, el pas a pas es queda quiet.

9. L'usuari pot apagar el sistema si és necessari mitjançant un commutador mestre.

Pas 3: realització de les connexions necessàries

Connexions per al motor pas a pas:

Com que faig servir un motor pas a pas de 5 fils, hi ha 4 cables per alimentar les bobines i l’altre està connectat a terra. No sempre és necessari que l’ordre dels 4 cables que surtin del motor sigui el mateix. Heu d’esbrinar manualment l’ordre mitjançant un multímetre, tret que s’especifiqui explícitament, o consulteu la fitxa tècnica del vostre motor. Aquests 4 cables estan connectats a les sortides de l’IC L293D o al controlador del motor.

2. Connexions per a l'IC L293D:

El motiu pel qual utilitzarà un controlador de motor és que el motor pas a pas de 12V no pot funcionar correctament amb un subministrament de 5V i acabareu fregint la placa arduino per bombar el subministrament al motor. el web ja que és pràcticament un IC de commutació estàndard. Els pins i les seves connexions són

• EN1, EN2: Habilita (sempre alta o '1') perquè és un descodificador estàndard i normalment té una entrada addicional anomenada Habilita. La sortida només es genera quan l'entrada Enable té el valor 1; en cas contrari, totes les sortides són 0.
• Pin 4, 5, 12, 13: estan connectats a terra.
• Pin 2, 7, 10, 15: són els pins d'entrada del microcontrolador.
• Pin 3, 6, 11, 14: són els pins de sortida connectats als 4 pins del motor pas a pas.

3. Connexions a la pantalla LCD:

La pantalla LCD té 16 pins on 8 són per a la transferència de dades i, la majoria de vegades, només podeu utilitzar 4 dels 8 pins. Les connexions són:

• Vss: terra
• Vdd: + 5V
• Vo: al potenciòmetre (per ajustar el contrast)
• RS: al pin digital 12 d'arduino
• R / N: terra.
• E: per fixar 11 a arduino.
• Pins de dades 4, 5, 6, 7: als pins 5, 4, 3, 2 a arduino respectivament.
• LED +: a + 5V amb resistència de 220 ohm.
• LED-: a terra.

4. Connexions al teclat 4 X 4:

Les connexions aquí són bastant senzilles: hi ha un total de 8 pins que surten del teclat i tots van directament als pins digitals d’arduino. 4 són per a columnes, 4 són per a files., 52, 38, 40, 42, 44.

5. Interfície del sensor IR a arduino:

Aquest pas també és senzill, ja que només hi ha 3 pins que surten del sensor de proximitat, + 5V, sortida, terra.

I això és tota la gent, estem poc fets i el següent pas és penjar el meu codi que l’he adjuntat aquí.

Consulteu l’esquema del circuit que tenia amb el cablejat de tots els components a la imatge anterior.

Pas 4: Acoblament mecànic del motor pas a pas a l'accelerador

Un cop feta la peça electrònica, la part següent és l’acoblament de l’eix pas a pas a la palanca de l’accelerador.

El sistema és tal que quan baixa la RPM del motor, el motor pas a pas passa cap a la dreta, empenyent la palanca cap endavant i augmentant la RPM. De la mateixa manera, quan RPM és massa alt, fa un pas enrere per estirar la palanca cap enrere per reduir la RPM.

El vídeo ho mostra.

Pas 5: el codi

La seva gent escrita Arduino IDE.

Si us plau, descarregueu les biblioteques necessàries per a això.

Gràcies.