Autonominis variklio apsisukimų dažnio valdymas naudojant grįžtamojo ryšio sistemą iš IR tachometro: 5 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Visada reikia automatizuoti procesą, nesvarbu, ar tai būtų paprastas/siaubingas. Man kilo idėja atlikti šį projektą iš paprasto iššūkio, su kuriuo susidūriau ieškodamas būdų, kaip laistyti/drėkinti mūsų nedidelį žemės sklypą. dabartinės tiekimo linijos ir brangūs generatoriai (mūsų siurbliui valdyti) padidino sunkumus.

Taigi, ką mes nusprendėme padaryti, tai sukurti metodą, kuris būtų pigus ir paprastas naudoti net ir darbuotojui. Mes nusprendėme sumontuoti siurblį ant seno paspirtuko (veikiant) ir paleisti jį naudojant motorolerio rato veleną. gerai ir gerai, mes padarėme mechaninį mazgą ir diržo pavarą ir išbandėme, ir tai buvo sėkminga.

Tačiau kita problema buvo ta, kad kai variklis veikė, žmogus visada turėjo būti šalia motorolerio, kad galėtų stebėti apsisukimų dažnį ir rankiniu būdu sureguliuoti jį naudojant droselį. Taigi šį projektą sukūrėme mes, kad darbuotojas galėtų nustatyti norimą apsisukimų dažnį nori užvesti variklį ir atlikti kitus darbus ūkyje.

Sąranką sudaro:

1. IR tachometras (apsisukimų dažniui matuoti).
2. Klaviatūra, skirta įvesti RPM.
3. LCD ekranas, rodantis stebimus RPM ir dabartinius RPM.
4. Stepper variklis padidina/sumažina droselį.
5. Galiausiai, mikrovaldiklis, skirtas visiems šiems procesams valdyti.

1 žingsnis: reikiamų dalių išdėstymas

Anksčiau aš tik apžvelgiau, kokie bus komponentai.

Iš tikrųjų reikalingi šie komponentai:

1. Mikrovaldiklis (naudojau „Arduino Mega 2560“).
2. L293D variklio tvarkyklės IC (arba tiks pertraukos plokštė).
3. 16 x 2 LCD ekranas.
4. Infraraudonųjų spindulių/artumo jutiklis (modelio numeris STL015V1.0_IR_Sensor)
5. Vienpolinis žingsninis variklis (naudojau 5 laidų žingsninį variklį, 12 V).
6. A 4 X 4 klaviatūra.
7. Pora 220 omų, 1000 omų rezistorių.
8. 10k potenciometras.
9. Jungiamieji laidai, spalvoti laidai, nuėmiklis.
10. Duonos lentos.
11. 12 V baterija, skirta maitinti žingsninį variklį.
12. 5 V maitinimo šaltinis „Arduino“.

Ir tai viskas, ko jums reikia norint pradėti, žmonės!

2 žingsnis: bendras proceso srautas

Proceso eiga yra tokia:

1. Sąranka įjungta ir palaukite, kol bus sukalibruotas visas įrenginys.
2. Naudotojas klaviatūra įveda reikiamą RPM.
3. Variklis įjungiamas. Paprastai tai daroma taip, kad varikliui būtų nurodomas pastovus atskaitos taškas, kad įjungus sąranką pradinė variklio padėtis visada būtų pastovi ir laikoma atskaitos tašku.
4. Įjunkite variklį/bet kokią mašiną, kuri sukasi ratu.
5. Apsisukimų dažnis matuojamas ir rodomas LCD ekrane.
6. Čia atsiranda grįžtamojo ryšio sistema. Jei aptiktas apsisukimų dažnis yra mažesnis nei norimas apsisukimų dažnis, žingsninis variklis žingsniuoja taip, kad padidėtų droselis
7. Jei aptiktas apsisukimų dažnis yra didesnis nei norimas apsisukimų dažnis, žingsninis variklis žingsniuoja taip, kad sumažintų droselį.
8. Šis procesas vyksta tol, kol pasiekiamas norimas apsisukimų dažnis, kai pasiekiamas, žingsnininkas lieka nejudantis.

9. Jei reikia, vartotojas gali išjungti sistemą naudodami pagrindinį jungiklį.

3 žingsnis: reikalingų jungčių sukūrimas

Žingsninio variklio jungtys:

Kadangi aš naudoju 5 laidų žingsninį variklį, 4 laidai skirti ritėms įjungti, o kitas prijungtas prie žemės. Ne visada būtina, kad iš variklio išeinančių 4 laidų tvarka būtų tokia pati įjunkite ritinius. Turite rankiniu būdu išsiaiškinti užsakymą naudodami kelių metrų matuoklį, jei tai nėra aiškiai nurodyta, arba žiūrėkite savo variklio duomenų lapą. Šie 4 laidai yra prijungti prie L293D IC išvesties arba jūsų variklio tvarkyklės.

2. L293D IC jungtys:

Priežastis, kodėl naudosite variklio tvarkyklę, yra ta, kad jūsų 12 V žingsninis variklis negali tinkamai veikti esant 5 V maitinimo šaltiniui, ir jūs galų gale kepsite „arduino“plokštę, kad siurbtumėte variklį. IC kaištį rasite žiniatinklyje, nes tai beveik standartinis perjungimo IC. Smeigtukai ir jų jungtys yra

• EN1, EN2: Įgalinti (visada didelis arba „1“), nes jis yra standartinis dekoderis ir paprastai turi papildomą įvestį, vadinamą „Įgalinti“. Išvestis generuojama tik tada, kai įjungimo įvesties vertė yra 1; priešingu atveju visi išėjimai yra 0.
• 4, 5, 12, 13 kaiščiai: jie prijungti prie žemės.
• 2, 7, 10, 15 kaiščiai: jie yra mikrovaldiklio įvesties kaiščiai.
• 3, 6, 11, 14 kaiščiai: tai išvesties kaiščiai, prijungti prie 4 žingsninio variklio kaiščių.

3. Jungtys prie LCD:

Skystųjų kristalų ekrane yra 16 kontaktų, iš kurių 8 yra skirti duomenims perduoti, ir dažniausiai galite naudoti tik 4 iš 8 kontaktų. Ryšiai yra šie:

• Vss: žemė
• Vdd: + 5V
• Vo: į potenciometrą (norint sureguliuoti kontrastą)
• RS: į skaitmeninį 12 arduino kaištį
• R/W: žemė.
• E: į arduino 11 kaištį.
• Duomenų kaiščiai 4, 5, 6, 7: į 5, 4, 3, 2 kaiščius atitinkamai arduino.
• LED +: iki + 5 V su 220 omų rezistoriumi.
• Šviesos diodas: į žemę.

4. Prijungimas prie 4 X 4 klaviatūros:

Ryšiai čia yra gana paprasti. Iš viso iš klaviatūros išeina 8 kaiščiai ir jie visi tiesiogiai patenka į skaitmeninius „arduino“kaiščius. 4 yra stulpeliuose, 4 yra eilutėse. Arduino kaiščiai yra 46, 48, 50, 52, 38, 40, 42, 44.

5. IR jutiklio prijungimas prie arduino:

Šis žingsnis taip pat yra paprastas, nes iš artumo jutiklio išeina tik 3 kaiščiai, +5 V, išėjimas, įžeminimas. Išvesties kaištis pateikiamas analogui Ao kaištyje ant arduino.

Ir tai visi žmonės, mes smulkiai nuveikėme, o kitas žingsnis yra tiesiog įkelti mano kodą, kurį pridėjau čia!

Žiūrėkite schemą, kurioje aš padariau visų komponentų laidus aukščiau esančioje nuotraukoje.

4 žingsnis: mechaninis žingsninio variklio sujungimas su droseliu

Baigus elektronikos dalį, kita dalis yra žingsninio veleno prijungimas prie droselio svirties.

Sistema tokia, kad sumažėjus variklio apsisukimų dažniui, žingsninis variklis žingsniuoja į dešinę, stumdamas svirtį į priekį, padidindamas apsisukimų dažnį. Panašiai, kai apsisukimų dažnis yra per didelis, jis atsitraukia ir traukia svirtį atgal, kad sumažėtų apsisukimų dažnis.

Vaizdo įrašas tai parodo.

5 žingsnis: Kodas

Jo parašyti „Arduino IDE“žmonės.

Taip pat atsisiųskite tam reikalingas bibliotekas.

Ačiū.