ხელის IR დაფუძნებული ტაქომეტრი: 9 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ეს ინსტრუქცია ემყარება სქემას, რომელიც აღწერილია electro18 პორტატული ციფრული ტაქომეტრის საშუალებით. ვფიქრობდი, რომ სასარგებლო იქნებოდა ხელის მოწყობილობის ქონა და რომ მშენებლობა სახალისო პროექტი იქნებოდა.

მე მომწონს როგორ აღმოჩნდა მოწყობილობა - დიზაინი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ყველა სახის სხვა საზომი მოწყობილობისთვის სენსორის კვანძის, გაყვანილობისა და არდუინოს კოდის შეცვლით. ის, რომ ის ჰგავს ბლასტერს ან სროლის იარაღს რთველის SF ფილმიდან, მხოლოდ დამატებითი ბონუსია!

ტაქომეტრს აქვს ტრიგერი და ზომავს ტრიგერის დაჭერისას. ინდიკატორი LED ნათდება გაზომვის პროცესში. მოწყობილობა შეიძლება იკვებებოდეს USB– ით, ან 9 ვ ბატარეით. მოწყობილობა ჩართულია თუ USB არის დაკავშირებული. თუ ბატარეა გამოიყენება, ტაქომეტრი ჩართულია დენის გადამრთველის საშუალებით.

გაზომვის დროს, LCD აჩვენებს მიმდინარე RPM პირველ ხაზზე და საშუალო და მაქსიმალური RPM მეორე ხაზზე. თუ ტრიგერი არ არის დაჭერილი და გაზომვა არ მიმდინარეობს, ის აჩვენებს საშუალო და მაქსიმალურ RPM წინა გაზომვის სესიიდან.

თუ IR ფოტოდიოდი გამოწვეულია გარემოს სიცხით, LCD- ზე გამოჩნდება "HIGH", რომელიც მიუთითებს მგრძნობელობის შემცირებაზე. მგრძნობელობა კონტროლდება ბორბლით LCD– ის უკან.

ტაქომეტრის გამოსაყენებლად, თქვენ უნდა განათავსოთ რაიმე ამრეკლი იმ შემობრუნებულ ობიექტზე, რომლის გაზომვაც გსურთ. უბრალო სინათლის მხატვრის ფირზე კარგად მუშაობს. მე ასევე გამოვიყენე აკრილის თეთრი საღებავი და მინახავს ადამიანები, რომლებიც იყენებენ ბრწყინვალე ლითონის ფირფიტას ან ზედაპირზე წებოვან ალუმინის კილიტას. კარგად არის მიბმული ზედაპირზე, რადგან რასაც თქვენ გაზომავთ, ის საკმაოდ სწრაფად ტრიალებს და ამრეკლი ექვემდებარება ბევრ ცენტრიდანულ ძალას. მე მქონდა ჩემი მხატვრის ლენტი 10 000 RPM– ზე.

ვიდეოში მუსიკა არის Jukedeck– დან - შექმენით თქვენი საკუთარი

ნაბიჯი 1: წრე

ტაქომეტრის "ცხვირზე" არის სენსორის კოლოფი, რომელიც შეიცავს IR LED და IR დეტექტორს. როდესაც დეტექტორი არ არის ჩართული, ის უნდა იმოქმედოს როგორც ნორმალური დიოდი და გაიაროს მიმდინარეობა პოზიტიურიდან (გრძელი ტყვიის) მიწამდე (მოკლე ტყვიის). როდესაც დეტექტორი გააქტიურებულია, ის იწყებს დენის გაშვებას საპირისპირო მიმართულებით - უარყოფითიდან დადებითამდე. მე აღმოვაჩინე, რომ ჩემი დეტექტორი, როგორც ჩანს, არასოდეს გადალახავს დენს "ნორმალური" მიმართულებით (პოზიტიურია მიწაზე) - თქვენი გარბენი შეიძლება განსხვავდებოდეს, თქვენი დეტექტორის მიხედვით.

მიკროსქემის დაყენებისას ჩვენ გვაქვს შესაძლებლობა დავუშვათ Arduino– ს შეყვანის პორტი LOW– ზე, როდესაც სიგნალი არ არის, ან იყოს HIGH –ზე, როდესაც სიგნალი არ არის.

თუ საბაზისო მდგომარეობა არის მაღალი, არდუინო იყენებს შიდა გამწევ რეზისტორს, ხოლო თუ საბაზისო მდგომარეობა უნდა იყოს დაბალი, უნდა დაემატოს გარე გამწევ რეზისტორი. ორიგინალური Instructable იყენებდა LOW ძირითად მდგომარეობას, ხოლო CNC tmbarbour– ის ოპტიკურ ტაქომეტრში გამოიყენებდა HIGH როგორც საბაზისო მდგომარეობას. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ზოგავს რეზისტორს, მკაფიოდ გამოსაყენებელი რეზისტორის გამოყენება გვაძლევს საშუალებას შეცვალოთ მოწყობილობის მგრძნობელობა. მას შემდეგ, რაც ზოგიერთი დენი გადის რეზისტორში, რაც უფრო მაღალია წინააღმდეგობა, მით უფრო მგრძნობიარეა მოწყობილობა. იმისათვის, რომ მოწყობილობა გამოიყენოს სხვადასხვა გარემოში, მგრძნობელობის რეგულირების უნარი გადამწყვეტია. Electro18s დიზაინის შემდეგ, მე გამოვიყენე 18K რეზისტორი სერიულად ორი 0-10K ქოთნით, ამიტომ წინააღმდეგობა შეიძლება განსხვავდებოდეს 18K– დან 38K– მდე.

IR LED და IR დიოდური დენი ამოძრავებს პორტი D2– დან. პორტი D3 გააქტიურებულია RISING შეფერხებით, როდესაც IR დეტექტორი ჩადის. პორტი D4 არის მითითებული HIGH და დასაბუთებულია ტრიგერის დაჭერისას. ეს იწყებს გაზომვას და ასევე ჩართავს ინდიკატორის LED- ს, რომელიც დაკავშირებულია პორტთან D5.

ძალიან შეზღუდული დენის გათვალისწინებით, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნებისმიერ შეყვანის პორტებზე, ამოიღეთ ნებისმიერი ძაბვა მხოლოდ სხვა ნანო პორტებიდან, არასოდეს პირდაპირ ბატარეიდან. ასევე გაითვალისწინეთ, რომ ორივე IR და ინდიკატორის LED- ები მხარდაჭერილია 220 ohm რეზისტენტებით.

LCD- ს, რომელსაც ვიყენებ, აქვს სერიული ადაპტერის დაფა და სჭირდება მხოლოდ ოთხი კავშირი - vcc, ground, SDA და SCL. SDA მიდის A4 პორტში, SCL მიდის A5 პორტში.

ნაბიჯი 2: ნაწილების სია

თქვენ დაგჭირდებათ შემდეგი ნაწილები:

• არდუინო ნანო
• 16x2 LCD დისპლეი სერიული ადაპტერით, როგორიცაა LGDehome IIC/I2C/TWI
• 2 220 ოჰმ რეზისტორი
• 18K რეზისტორი
• ორი პატარა 0-10K პოტენომეტრი
• 5 მმ IR LED და IR მიმღების დიოდი
• 3 მმ LED გაზომვის ინდიკატორისთვის
• 5 30 მმ M3 ხრახნი 5 თხილით
• 7 მმ დიამეტრის ან დაახლოებით ზამბარა ტრიგერისთვის და 9 ვ ბატარეის შესაერთებლად. მე მივიღე ჩემი ACE– დან, მაგრამ არ მახსოვს რა იყო აქციის ნომერი.
• პატარა ნაჭერი თუ თხელი ლითონი სხვადასხვა კონტაქტებისთვის (ჩემი იყო დაახლოებით 1 მმ სისქის) და დიდი ქაღალდის სამაგრები
• 28AWG მავთული
• მცირე ნაჭერი 16AWG ხრახნიანი მავთული ტრიგერისთვის

სანამ თავად ტაქომეტრს ააშენებთ, თქვენ უნდა ააწყოთ პოტენომეტრი ბორბალი მგრძნობელობის რეგულირებისთვის, ტრიგერის შეკრებისა და დენის გადამრთველისთვის.

ნაბიჯი 3: STL ფაილები

სხეული_მარცხენა და სხეული_მარჩია ტახომეტრის მთავარ სხეულს. lcd_housing ქმნის საბინაო ბაზას, რომელიც ჩასმულია ტაქომეტრის სხეულში და კორპუსს, რომელიც დაიტევს თავად LCD- ს. სენსორის კვანძი უზრუნველყოფს ინსტალაციის წერტილებს IR LED და დეტექტორისთვის, ხოლო battery_vcover ხდის ბატარეის განყოფილების მოცურების საფარს. გამომწვევი და გადამრთველი გააკეთეთ დაბეჭდილი ნაწილები ამ ორი შეკრებისთვის.

მე დავბეჭდე ყველა ეს ნაწილი PLA– ში, მაგრამ თითქმის ნებისმიერი მასალა ალბათ იმუშავებს. ბეჭდვის ხარისხი არ არის გადამწყვეტი. ფაქტობრივად, მე მქონდა პრინტერის პრობლემები (ანუ მომხმარებლის სულელური შეცდომები) სხეულის ორივე ნაწილის დაბეჭდვისას და ეს ყველაფერი მაინც კარგად ჯდება.

როგორც ყოველთვის, ძირითადი ნაწილების დაბეჭდვისას, სხვადასხვა რამ ოდნავ არასწორი იყო. მე დავაფიქსირე ეს პრობლემები ამ ინსტრუქციულ ფაილში, მაგრამ არ გადავიბრუნე, ვინაიდან შემეძლო ამ ყველაფრის დამუშავება ცოტაოდენი სკარპინგითა და ქვიშით.

მე დავამატებ OpenSCAD წყაროს ფაილებს შემდგომ საფეხურზე.

ნაბიჯი 4: მგრძნობელობის რეგულირების ასამბლეა

მე გამოვაქვეყნე ეს ასამბლეა Thingiverse– ზე. გახსოვდეთ, უფრო მაღალი წინააღმდეგობა ნიშნავს უფრო მაღალ მგრძნობელობას. ჩემს აღნაგობაში, ბორბლის წინ გადაწევა მგრძნობელობას ზრდის. მე გამოვიყენე ბორბალზე ყველაზე მგრძნობიარე დასასრულის აღნიშვნა, ასე რომ მე ვიზუალურად შემიძლია შევამოწმო როგორ არის დადგენილი მგრძნობელობა.

ნაბიჯი 5: გამომწვევი ასამბლეა

ჩემს თავდაპირველ დიზაინში ცოტა მავთული იყო გამოყენებული მოძრავი ნაწილის ბოლოში, მაგრამ აღმოვაჩინე, რომ ლითონის თხელი ნაჭერი უკეთესად მუშაობს. მოძრავი ნაწილი აკავშირებს ორ კონტაქტს საცხოვრებლის უკანა მხარეს. მე გამოვიყენე 16AWG ხრახნიანი მავთული, რომელიც დამაგრებულია ადგილზე ორი კონტაქტისთვის.

ნაბიჯი 6: დენის გადართვა

ეს ის ნაწილია, რომელმაც ყველაზე მეტი უბედურება მომცა, რადგან კონტაქტები დახვეწილი აღმოჩნდა - უნდა იყოს სწორი. მიუხედავად იმისა, რომ გადამრთველი იძლევა ორ ტერმინალს, თქვენ მხოლოდ ერთი უნდა დააკავშიროთ. დიზაინი საშუალებას აძლევს გაზაფხულს აიძულოს გადართვა ორ პოზიციას შორის, მაგრამ მე არ მიმიღია ეს ნაწილი სამუშაოდ.

მიამაგრეთ ტყვიები საცხოვრებელში. ტაქომეტრის სხეულში ბევრი ადგილი არ არის, ასე რომ მოკლედ მიიყვანეთ ბილიკები.

ნაბიჯი 7: შეკრება

მშრალად მოათავსეთ თქვენი სხეულის ყველა ნაწილი. გაჭერით ზამბარის ორი მოკლე ნაჭერი და დააწებეთ ისინი ბატარეის საყრდენის ხვრელებში. სპრინტი სხეულში_მარცხენში არის VCC, გაზაფხულზე სხეულის მარჯვენა არის დაფქული. მე ვიყენებ body_left შეკრების დროს ყველა ნაწილის შესანარჩუნებლად.

შეიტანეთ IR LED და დეტექტორი ბინაში, სადაც ისინი ერთმანეთის პირისპირ დგანან - LED- ის გრძელი (დადებითი) გამტარი უნდა იყოს შეკრული დეტექტორის მოკლე ბადესა და D2 პორტამდე მიმავალ მავთულზე.

მე აღმოვაჩინე, რომ საჭირო იყო ინდიკატორის LED მიმაგრება წებოთი.

LCD ძალიან მჭიდროდ ჯდება საცხოვრებელში. ფაქტობრივად, მე მომიწია ქვიშის ჩემი PCB ცოტა. მე ოდნავ გავზარდე საცხოვრებლის ზომა, ასე რომ ვიმედოვნებთ, რომ ის თქვენთვის უკეთესად მოერგება. ოდნავ დავხარე სათაური შუქდიოდზე, რომ მეტი ადგილი ჰქონოდა და მავთულები მივაწებე მათ - არ არსებობს ადგილი, რომ რაიმე შეაერთო იქ. LCD სწორად შევა მხოლოდ ერთი გზით კორპუსში და ბაზა მიამაგრებს მხოლოდ ერთ გზას.

შეაერთეთ ყველაფერი ერთად და მოათავსეთ ნაწილები უკან. მე მქონდა ნანო სათაურებით - უკეთესი იქნებოდა მქონოდა ვერსია, რომლის პირდაპირ შედუღებაც შეიძლებოდა. შედუღებამდე დარწმუნდით, რომ გაიყვანეთ LCD მავთულები LCD ბაზაზე.

ეს ყველაფერი საკმაოდ მოუწესრიგებლად გამოიყურება, რადგან მე მავთულები ცოტა ხნით დავტოვე. დახურეთ სხეული და დააყენეთ ხრახნები.

ნაბიჯი 8: არდუინოს ესკიზი

LCD– ის მართვისთვის დაგჭირდებათ Liquid Crystal I2C ბიბლიოთეკა.

თუ ტაქომეტრს მიამაგრებთ სერიულ მონიტორზე, გაზომვის დროს სტატისტიკა გაიგზავნება სერიულ მონიტორზე.

ხმაურის არსებობის შემთხვევაში, მე ალგორითმში ჩავრთე მარტივი დაბალი დონის ფილტრი. ესკიზის სამი ცვლადი განსაზღვრავს რამდენად ხშირად განახლდება ეკრანი (ამჟამად ყოველ მეორე ნახევარში), რამდენად ხშირად გამოითვლება RPM (ამჟამად ყოველ 100 წამში) და გაზომვების რაოდენობა ფილტრის მხარდაჭერაში (ამჟამად 29). დაბალი RPM– სთვის (ვთქვათ, 300 – ზე ქვემოთ), ფაქტობრივი RPM მნიშვნელობა მერყეობს, მაგრამ საშუალო ზუსტი იქნება. თქვენ შეგიძლიათ გაზარდოთ ფილტრის მხარდაჭერა, რომ მიიღოთ უფრო ზუსტი RPM.

მას შემდეგ რაც დატვირთეთ ესკიზი, კარგია წასვლა!

ნაბიჯი 9: OpenSCAd წყაროს კოდი

მე ვამაგრებ ყველა ღია SCAD წყაროს. მე არ ვაყენებ შეზღუდვებს ამ კოდზე - თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ, გამოიყენოთ, გააზიაროთ და ა.შ., როგორც მოგწონთ. ეს ასევე ეხება არდუინოს ესკიზს.

თითოეულ წყაროს ფაილს აქვს კომენტარები, რომლებიც ვიმედოვნებ, რომ თქვენთვის სასარგებლო აღმოჩნდება. მთავარი ტაქომეტრის ნაწილები არის მთავარ დირექტორიაში, დენის გადამრთველი არის კონსტრუქტების დირექტორიაში, ხოლო pot_wheel და გამშვები კომპონენტების დირექტორიაშია. ყველა სხვა წყარო მოწოდებულია ძირითადი ნაწილის ფაილებიდან.