مقياس سرعة الدوران عالمي بسيط يعتمد على متحكم ATtiny2313. DIY هندسة الراديو والإلكترونيات والدوائر
ما هو على أي حال مقياس سرعة الدوران؟ مقياس سرعة الدوران هو جهاز يستخدم لقياس عدد الدورات في الدقيقة (الثورات في الدقيقة) لأي جسم دوار. يتم تصنيع أجهزة قياس سرعة الدوران على أساس الاتصال أو عدم الاتصال. تستخدم مقاييس سرعة الدوران الضوئية غير المتصلة عادةً شعاع الليزر أو الأشعة تحت الحمراء لمراقبة دوران أي جسم. ويتم ذلك عن طريق حساب الوقت المستغرق لدورة واحدة. في هذه المادة المأخوذة من موقع باللغة الإنجليزية، سنوضح لك كيفية صنع مقياس سرعة الدوران البصري الرقمي المحمول باستخدام اردوينو أونو. لنفكر في نسخة موسعة من الجهاز بشاشة LCD ورمز معدل.
دائرة مقياس سرعة الدوران على متحكم صغير
قائمة الأجزاء التخطيطية
- الدائرة الدقيقة - اردوينو
- المقاومات - 33 كيلو، 270 أوم، 10 كيلو الجهد
- عنصر LED - أزرق
- الأشعة تحت الحمراء LED والصمام الضوئي
- شاشة ال سي دي 16×2
- 74HC595 سجل التحول
هنا، بدلا من مستشعر الفتحة، يتم استخدام مستشعر بصري - انعكاس الشعاع. بهذه الطريقة لا داعي للقلق بشأن سمك الدوار، ولن يغير عدد الشفرات القراءة، ويمكنه قراءة دورات الأسطوانة - وهو ما لا يستطيع مستشعر الفتحة القيام به.
لذا، أولاً وقبل كل شيء، ستحتاج إلى مصباح LED ينبعث منه الأشعة تحت الحمراء وصمام ثنائي ضوئي للمستشعر. كيفية تجميعها - موضحة في تعليمات خطوه بخطوه. انقر على الصورة لتكبير الحجم.
- 1. تحتاج أولاً إلى صقل مؤشر LED والصمام الضوئي لجعلهما مسطحين.
- 2. ثم قم بطي شريط الورقة كما هو موضح في الصورة. اصنع هيكلين من هذا القبيل بحيث يتناسب مؤشر LED والصمام الضوئي بشكل محكم. قم بتوصيلها معًا بالغراء ورسمها باللون الأسود.
- 3. أدخل LED والصمام الضوئي.
- 4. قم بلصقها معًا باستخدام الغراء الفائق ولحام الأسلاك.
قد تختلف قيم المقاوم اعتمادًا على الثنائي الضوئي الذي تستخدمه. يساعد مقياس الجهد على تقليل أو زيادة حساسية المستشعر. قم بلحام أسلاك المستشعر كما هو موضح في الشكل.
تستخدم دائرة مقياس سرعة الدوران مسجل إزاحة 74HC595 8 بت مع شاشة LCD مقاس 16 × 2. قم بعمل ثقب صغير في السكن لتثبيت مؤشر LED.
قم بلحام مقاومة 270 أوم على مؤشر LED وإدخالها في المنفذ 12 من Arduino. يتم إدخال المستشعر في أنبوب مكعب لإعطاء قوة ميكانيكية إضافية.
هذا كل شيء، الجهاز جاهز للمعايرة والبرمجة. يمكنك تحميل البرنامج من هذا الرابط.
فيديو لعمل مقياس سرعة الدوران محلي الصنع
|
|
جهاز الأمن مع لم تكن هذه فكرتي. طلب مني أحد الأصدقاء للتو ابتكار جهاز حتى يكون من الممكن حساب دورات عمود المحرك بدون أسلاك لضبط معدات الديزل. وحتى تتمكن من استخدامه في أي مكان.
وبعد الجلوس والتفكير توصلت إلى ما يلي:
مبدأ التشغيل بسيط: نقوم بتشغيل مؤشر LED بالأشعة تحت الحمراء، ويستقبل الثنائي الضوئي الانعكاس. نحسب الوقت بين استقبالات الإشارة ونحولها إلى دورات في الدقيقة ونعرضها على الشاشة. مصدر الطاقة يعني أنه يعمل بالبطارية.
على العموم لن أفعل سحب القطة ..... :)
في ذلك الوقت كان لدي متحكم مثل هذا - PIC16F88. هذا ما حدث.
مخطط الجهاز:
لم أزعجني بمستشعر إشارة الأشعة تحت الحمراء. على الرغم من ذلك، إذا رغبت في ذلك، كان من الممكن (وبالنسبة للفضوليين، يمكن أن يكون هذا بمثابة حافز لتحسين J) لتوصيل مستشعر TSOP1736 بدلاً من الصمام الثنائي الضوئي (الذي كان في الواقع متوفرًا لدي في ذلك الوقت). من حيث المبدأ، يمكن تزويده بتردد 36 كيلو هرتز من مولد تم تجميعه على جهاز توقيت 555. يمكنك تشغيل المولد بإشارة فقط تعمل على تشغيل مؤشر LED للأشعة تحت الحمراء. هكذا هو الأمر... علاوة على ذلك، قمت بإجراء مثل هذه التجارب. عندما تم تطبيق ضوء 36 كيلو هرتز على TSOP، كان خرجه 5 فولت. عندما تم إغلاق شعاع الضوء، تم إعادة تعيين إخراج TSOP إلى الصفر. ولكن بما أن المهمة كانت تجميع جهاز مستقل بأقل استهلاك، فقد اعتبرت أنه من الهدر إنفاق الطاقة على المستشعر والمولد. بالإضافة إلى ذلك، فإن المسافة إلى الكائن المقاس لم تكن حرجة بشكل خاص. حتى مسافة سنتيمتر كانت جيدة. بشكل عام، اتضح مثل هذا.
يأتي مصدر طاقة LCD مباشرة من منفذ PIC، وهو نفس مصدر الطاقة LM358، لتقليل استهلاك الطاقة في وضع السكون.
لسوء الحظ، لا توجد لوحة حية للنموذج الأولي الأول:(. كانت لوحة بدون تضخيم الإشارة من الكاشف الضوئي. ذهبت الإشارة مباشرة إلى عضو الكنيست.
بدا المجلس مثل هذا:
نظرًا لأن مستوى الإشارة من الكاشف الضوئي لم يكن دائمًا كافيًا لوحدة التحكم الدقيقة، كان من الضروري استكمال الدائرة. لقد قمت ببناء مكبر للصوت باستخدام LM358. الآن تبدو الدائرة كما هي تمامًا.
بعد اختيار الحالة وتكييف اللوحة معها، قمنا بتجميع هذا الجهاز الجميل:
مبدأ التشغيل هو كما يلي:
يتم وضع العلامة على الكائن قيد الدراسة باستخدام مصحح مكتبي عادي. قطرها حوالي 5-7 ملم. أو يتم لصق ملصق ورقي أبيض.
عند تشغيل الطاقة لأول مرة، تبدأ الموافقة المسبقة عن علم في حساب مدة الفترة بين النبضات، والتي تنعكس من العلامة، وتصل إلى الكاشف الضوئي . إذا لم تكن هناك نبضات لمدة 4 ثوانٍ تقريبًا، تتم إعادة ضبط القراءة على الصفر. إذا لم يكن هناك نبضات لمدة 20 ثانية تقريبًا، فسينتقل الجهاز إلى وضع الاستهلاك المنخفض. ينطفئ المؤشر. للقياس التالي تحتاج إلى الضغط على الزر المتصل بالمنفذ RB0. والجهاز "يستيقظ". تبدأ الدورة مرة أخرى.
دقة القراءات ممتازة، ولكن ليس على النطاق بأكمله. على السرعه العاليهالقراءات "تطفو"، ولكن بشكل طفيف، وليس نقديًا.
العيب الوحيد لهذا الجهاز هو أن مداه ليس طويلاً. حوالي سنتيمتر. ولكن يمكن حل هذا، كما كتبت أعلاه، باستخدام كاشف ضوئي مثل TSOP1736 أو TSOP1738 ومولد على جهاز توقيت 555. في هذه الحالة، ليست هناك حاجة لLM358.
توضيح آخر هو أن مادة الجسم قيد الدراسة يجب أن تكون داكنة.
الأرشيف مع ملف البروتيوس والمصدر هنا.
بالمناسبة، لقد وجدت كود مصدر قديم يطبق مبدأ حساب النبضات باستخدام وحدة الالتقاط، ولكن المؤشر هو LED. لكن إعادة صنعه لشاشات الكريستال السائل ليس بالأمر الصعب، بل سيكون الأمر أسهل
يعد مقياس سرعة الدوران الرقمي هذا مناسبًا لحساب دورات أي نوع من محركات الاحتراق الداخلي تقريبًا. خطأ قياس سرعة الدوران هو 50 دورة / دقيقة فقط. يتم استخدام شاشة LED مكونة من أربعة أرقام لعرض النتيجة.
لتكوين وضع التشغيل، يجب عليك استخدام الزر "تحديد". تعرض الضغطة الأولى وضع التشغيل الحالي على الشاشة. وضع التشغيل الافتراضي هو الوضع الثالث، عندما ينتج المستشعر نبضتين لكل دورة من دولاب الموازنة. وفقا لذلك، سيظهر النقش P-2.0 على الشاشة.
تؤدي كل ضغطة لاحقة على الزر إلى تبديل وضع تشغيل مقياس سرعة الدوران إلى الوضع التالي. هناك تسعة منها في المجموع: 0.5، 1، 2، 3، 4، 5، 6، 7، 8 نبضات/دورة، على التوالي، وهي تحدد عدد النبضات الصادرة عن المستشعر لكل دورة واحدة من دولاب الموازنة. كلما زاد عدد النبضات، كلما كان القياس أكثر دقة.
بعد تحديد وضع التشغيل، يجب عليك الانتظار لمدة 5-10 ثواني. خلال هذا الوقت، سيقوم مقياس سرعة الدوران بتسجيل وضع التشغيل في ذاكرة وحدة التحكم الدقيقة والدخول إلى وضع التشغيل. في المستقبل، سيتحول مقياس سرعة الدوران على الفور إلى وضع التشغيل عند استخدام الطاقة. إذا كانت هناك حاجة لإعادة تكوين مقياس سرعة الدوران، فأنت بحاجة إلى الضغط على الزر "تحديد" وتكوين مقياس سرعة الدوران مرة أخرى.
يجدر الانتباه إلى معلمات وتصميم دائرة الإدخال. بالنسبة لنوع معين من الإشعال، من الممكن إجراء بعض التعديلات على التصنيفات، وذلك بسبب أجهزة مختلفةاشتعال في أنواع مختلفةآلي. يعد ذلك ضروريًا حتى يعمل مقياس سرعة الدوران بشكل جيد مع التوافقيات الأساسية ولا يتفاعل مع التوافقيات الأعلى. وبدون هذا التعديل، فإن التشغيل الدقيق لمقياس سرعة الدوران أمر مستحيل.
يتضمن إصدار البرنامج الثابت المحدث وظيفة لفحص المؤشرات. يعد ذلك ضروريًا لإجراء اختبار مدته ثانيتان لتحديد أخطاء المستشعر.
الملفات المرفقة:
البرامج الثابتة –
مضخم صوت بسيط للسيارة أحادي الكتلة يعتمد على TDA1560Q 
مزود طاقة بدون خنق للسيارات يعتمد على IRS2153 لأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة موصل USB خارجي في راديو السيارة
مقياس سرعة الدوران العالمي البسيط على متحكم ATtiny2313
يمكن لمقياس سرعة الدوران البسيط هذا الموجود في ATtiny2313 حساب عدد دورات أي محرك، سواء كان متعدد المراحل أو متعدد الأشواط، وما إلى ذلك. يمكن أن يكون مفيدًا في السيارات والدراجات النارية لعرض سرعة المحرك. في هذه الحالة، لا يهم على الإطلاق عدد الأشواط أو الأسطوانات الموجودة في المحرك. يمكن استخدامه أيضًا مع وحدات التحكم الإلكترونية في المحركات، إما أحادية أو ثلاثية الطور.
دائرة مقياس سرعة الدوران بسيطة للغاية - وحدة تحكم دقيقة واحدة ATtiny2313 ومؤشر LED مكون من أربعة أحرف. مفاتيح الترانزستورومن أجل البساطة، تم حذفها. يمكن استخدام المؤشر مع كل من الكاثود المشترك والأنود المشترك - يتم تحديد ذلك في كود المصدر. يستطيع مقياس سرعة الدوران حساب عدد الدورات في الثانية وكذلك في الدقيقة، مما يجعله متعدد الاستخدامات تمامًا.
بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الجهاز بالقدرة على التحكم في السطوع برمجيًا: عادي ومنخفض. إذا كان العبور مفتوحا، فسيتم ضبط السطوع العادي. عند إغلاق جهات الاتصال، ينخفض السطوع.
اضغط للتكبير
دعنا ننتقل مباشرة إلى الرسم التخطيطي. إذا كان الجهاز متصلاً مباشرة بوحدة تحكم المحرك بمستويات TTL، فيمكن ببساطة تطبيق النبضات على الدبوس 6 من وحدة التحكم الدقيقة. بخلاف ذلك، يجب عليك إنشاء محول بسيط لمستوى الترانزستور.
للحصول على واستقرار جهد الإمداد يستخدم +5 فولت استقرار خطي 1117 مع انخفاض الجهد المنخفض لزيادة الكفاءة.
يتم استخدام مؤشر من فرن الميكروويف مع أنود مشترك كمؤشر LED. نظرًا لأنه يحتوي بالفعل على مقاومات 220 أوم، فلا يتم توفيرها على لوحة الدوائر المطبوعة.
على الجانب العلوي لوحة الدوائر المطبوعةيوجد ما يصل إلى 10 وصلات عبور، لكن تركيبها سهل جدًا.
يتم تثبيت مكونات SMD على الجانب الخلفي: وهما مكثفان بقوة 22 pF مرنان الكوارتزوشريحة التثبيت ومكثفات التصفية.
يمكن ضبط مرنان الكوارتز الخاص بوحدة التحكم الدقيقة ATtiny2313 على 8 أو 4 ميجاهرتز، ويتم ضبط ذلك في كود المصدر والتحكم في جهاز القياس المسبق.
يتم ضبط وضع عرض الثورات - في الثانية أو في الدقيقة - بشكل مشابه في الكود المصدري. لعرض عدد الدورات في الدقيقة، يتم ببساطة ضرب العدد المحسوب للدورات في الثانية بواسطة البرنامج في 60. ومن الممكن تقريب القيم المحسوبة برمجيًا. يتم التعليق على هذه الفروق الدقيقة في الكود المصدري.
عند وميض البرنامج الثابت لوحدة التحكم الدقيقة، تحتاج إلى تثبيت الصمامات:
CKSEL1=0
بودليفل0=0
بودليفر1=0
الحيوانات المنوية = 0
كود المصدر مكتوب بلغة C في Codevision AVR. تم استعارته من مشروع آخر - مقياس سرعة الدوران لطائرة هليكوبتر ثلاثية الشفرات.
باختصار حول الإعداد: من الضروري أن تحدد مسبقًا عدد النبضات لكل دورة واحدة سيتم توفيرها لمدخل مقياس سرعة الدوران. على سبيل المثال، إذا كان مصدرها هو وحدة تحكم محرك ثلاثية الطور على LB11880، فإنها تنتج ثلاثةدفعة لكل ثورة المغزل. ولذلك، يجب عليك تحديد هذه القيمة في التعليمات البرمجية المصدر الخاصة بك.
اختيار مؤشر - مع أنود مشترك أو مع كاثود مشترك (قيمة غير ضرورية - التعليق):
//#تعريف الأنود
#تعريف الكاثود
عدد نبضات مقياس سرعة الدوران لكل دورة عمود واحدة:
#تعريف بواسطةBladeCnt 2
اختيار تردد مرنان الكوارتز - 0x00 لـ 4 ميجاهرتز، 0x01 - لـ 8 ميجاهرتز:
#تعريف المقياس المسبق 0x01
اختيار عرض دورة في الدقيقة:
lTmp = (62500L * 60L * (طويل)wFlashCnt);
لعرض عدد الثورات في الثانية، تحتاج إلى إزالة الضرب بـ 60:
lTmp = (62500L * (طويل)wFlashCnt);
لتعطيل تقريب القيم، عليك التعليق على الأسطر التالية:
إذا (بواسطة العرض > 4)
{
wRpm++;
ص += 10;
}
نظرًا لأن هذا التصميم المحدد يستخدم مؤشرًا محددًا للغاية، فلا يتم تضمين تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
تم تصميم مقياس سرعة الدوران لقياس سرعة أي محرك تقريبًا. بدءًا من محرك دراجة نارية ثنائي الأشواط مكون من أسطوانة واحدة وينتهي بمحرك رباعي الأشواط مكون من 16 أسطوانة. عرض 4 أرقام مؤشر رقميدقة القياس 50
دورة في الدقيقة.
بعد تشغيل الطاقة، يبدأ مقياس سرعة الدوران على الفور في قياس الثورات. ستؤدي الضغطة الأولى على الزر إلى الإشارة إلى العدد المحدد من النبضات لكل دورة واحدة (افتراضيًا نبضتان لكل دورة واحدة، وهو ما يتوافق مع محرك رباعي الأشواط رباعي الأشواط). سوف تظهر الشاشة P-2.0. سيؤدي الضغط على الزر مرة أخرى إلى البحث عن جميع القيم المسموح بها - من 0.5 إلى 8 نبضات لكل دورة واحدة. قد يبدو الأمر غريبا بعض الشيء - 0.5 نبضة، ولكن هذا يعني فقط أن نبضة واحدة ستكون في دورتين. بعد ضبط العدد المطلوب من النبضات، بعد حوالي 5 ثوانٍ، سيقوم الجهاز بتسجيل التغييرات في ذاكرة EEPROM غير المتطايرة (أي، عند تشغيل الطاقة مرة أخرى، لا تحتاج إلى ضبط عدد النبضات مرة أخرى)، وقم بالتبديل إلى وضع قياس السرعة بعدد النبضات المحدد حديثًا.
لوحة دوائر مطبوعة مكونة من جزأين
صورة من المحامي
