Автономно управление на оборотите на двигателя чрез система за обратна връзка от инфрачервен тахометър: 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

Винаги има нужда от автоматизиране на процес, било то прост/чудовищен. Идеята да направя този проект имам от просто предизвикателство, с което се сблъсках, докато намирах методи за напояване/напояване на нашето малко парче земя. текущите захранващи линии и скъпи генератори (за работа на нашата помпа) добавиха затруднения.

И така, това, което решихме да направим, е да създадем метод, който би бил евтин и лесен за използване, дори от работник. Решихме да монтираме помпата на нашия стар скутер (работно състояние) и да я пуснем с помощта на вала на колелото на скутера. добре и добре, направихме механичното сглобяване и ремъчното задвижване и го тествахме и това беше успех.

Но друг проблем беше, че когато двигателят работеше, човек винаги трябваше да е близо до скутера, за да следи оборотите и ръчно да го регулира с помощта на дросела. иска да накара двигателя да работи и да се занимава с друга работа във фермата.

Настройката се състои от:

1. Инфрачервен тахометър (за измерване на обороти).
2. Клавиатура за въвеждане на оборотите.
3. LCD дисплей за показване на наблюдаваните обороти и текущите обороти.
4. Стъпков двигател за увеличаване/намаляване на дросела.
5. И накрая, микроконтролер за управление на всички тези процеси.

Стъпка 1: Подреждане на необходимите части

Преди това просто дадох преглед на това какви ще бъдат компонентите.

Действителните необходими компоненти са:

1. Микроконтролер (използвах Arduino Mega 2560).
2. IC на драйвер за двигател L293D (или подходяща платка за разбиване).
3. 16 x 2 LCD дисплей.
4. Инфрачервен/сензор за близост (номер на модела е STL015V1.0_IR_Sensor)
5. Еднополюсен стъпков двигател (използвах 5-жичен стъпков двигател, 12 V).
6. Клавиатура A 4 X 4.
7. Двойка резистори 220 ома, 1000 ома.
8. 10k потенциометър.
9. Съединителни проводници, цветни проводници, стриптизьор.
10. Денни платки.
11. 12V батерия за захранване на стъпковия двигател.
12. 5V захранване за захранване на Arduino.

И това е всичко, от което се нуждаете, за да започнете, хора!

Стъпка 2: Общ поток на процеса

Процесът на процеса е както следва:

1. Настройката е включена и изчакайте, докато се извърши калибрирането на цялото устройство.
2. Потребителят трябва да въведе необходимия RPM с помощта на клавиатурата.
3. Насочването на двигателя се извършва. Това обикновено се прави така, че постоянна референтна точка се диктува на двигателя, така че когато настройката е включена, първоначалната позиция на двигателя винаги е постоянна и се приема като отправна точка.
4. Включете двигателя/всяка машина, която трябва да върти колело.
5. Измерването на оборотите се извършва и се показва на LCD дисплея.
6. Това е мястото, където системата за обратна връзка се появява.
7. Ако откритите обороти са повече от желаните обороти, стъпковият двигател стъпва така, че да намалява дросела.
8. Този процес се осъществява, докато се достигне желаната честота на въртене, когато стъпката бъде достигната.

9. Потребителят може да изключи системата, ако е необходимо, с помощта на главен превключвател.

Стъпка 3: Осъществяване на необходимите връзки

Връзки за стъпков двигател:

Тъй като използвам 5-жичен стъпков двигател, 4 проводника са за захранване на бобините, а другият е свързан към земята. Не винаги е необходимо редът на 4-те проводника, излизащи от двигателя, да е в същия ред, за да захранвайте намотките. Трябва ръчно да разберете реда с помощта на мултиметър, освен ако не е изрично посочено, или да се обърнете към листа с данни на вашия двигател. Тези 4 проводника са свързани към изходите на IC L293D или към вашия драйвер на двигателя.

2. Връзки за L293D IC:

Причината, поради която ще използвате драйвер за двигател, е, че вашият 12V стъпков двигател не може да работи правилно на 5V захранване и в крайна сметка ще изпържите дъската си arduino, за да изпомпвате захранването към двигателя. мрежата, тъй като е почти стандартна комутационна интегрална схема. Щифтовете и техните връзки са

• EN1, EN2: Активиране (винаги високо или „1“), защото е стандартен декодер и обикновено има допълнителен вход, наречен Enable. Изходът се генерира само когато входът Enable има стойност 1; в противен случай всички изходи са 0.
• Пин 4, 5, 12, 13: Те са свързани към земята.
• Пин 2, 7, 10, 15: Те са входните щифтове от микроконтролера.
• Пин 3, 6, 11, 14: Те са изходните щифтове, свързани към 4 -те пина на стъпковия двигател.

3. Връзки към LCD:

LCD има 16 пина, където 8 са за пренос на данни и в повечето случаи можете да използвате само 4 от 8 пина. Връзките са:

• Vss: земя
• Vdd: + 5V
• Vo: към потенциометър (за регулиране на контраста)
• RS: към цифров пин 12 на arduino
• R/W: земя.
• E: към щифт 11 на arduino.
• Игли за данни 4, 5, 6, 7: към пинове 5, 4, 3, 2 на arduino съответно.
• LED +: Към + 5V с резистор 220 ома.
• LED-: към земята.

4. Връзки към клавиатурата 4 X 4:

Връзките тук са доста ясни. От клавиатурата излизат общо 8 пина и всички те директно отиват към цифровите щифтове на arduino.4 са за колони, 4 са за редове., 52, 38, 40, 42, 44.

5. Връзка на IR сензор към arduino:

Тази стъпка също е ясна, тъй като от сензора за близост излизат само 3 пина, +5V, изход, маса. Изходният щифт се дава на аналогов в Ao щифт на arduino.

И това е всичко, хора, свършили сме много работа и следващата стъпка е просто да качите моя код, който съм го прикачил тук!

Моля, вижте електрическата схема, която направих с окабеляването на всички компоненти на горната снимка.

Стъпка 4: Механично свързване на стъпков двигател към дросела

След като свърши електронната част, следващата част е свързване на стъпковия вал към лоста на дросела.

Системата е такава, че при спадане на оборотите на двигателя, стъпковият двигател стъпва надясно, като натиска лоста напред, повишавайки оборотите. По подобен начин, когато оборотите са твърде високи, той пристъпва назад, за да дръпне лоста назад, за да намали оборотите.

Видеото го показва.

Стъпка 5: Кодът

Писмените му хора от IDE на Arduino.

Също така, моля, изтеглете необходимите библиотеки за това.

Благодаря ти.