Käeshoitav IR-tahhomeeter: 9 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

See juhend sisaldab elektriahela poolt Portable Digital Tahometer arvutis kirjeldatud vooluringi. Arvasin, et oleks kasulik käeshoitav seade ja selle ehitamine oleks lõbus projekt.

Mulle meeldib, kuidas seade välja kukkus - disaini saab kasutada igasuguste muude mõõteseadmete jaoks, muutes andurikappi, juhtmestikku ja Arduino koodi. See, et see näeb välja nagu lõhkaja või kiirpüstol vintage SF filmist, on lihtsalt lisaboonus!

Tahhomeetril on päästik ja see mõõdab päästiku vajutamise ajal. Mõõtmise ajal süttib indikaatortuli. Seadme toiteallikaks võib olla USB või 9 V aku. Seade lülitub sisse, kui USB on ühendatud. Aku kasutamisel lülitatakse tahhomeeter toitelüliti kaudu sisse.

Mõõtmise ajal näitab LCD esimesel real praegust pööret ja teisel real keskmist ja maksimaalset pööret. Kui päästikut ei vajutata ja mõõtmine pole pooleli, näitab see eelmise mõõteseansi keskmist ja maksimaalset pööret minutis.

Kui IR -fotodiood käivitub ümbritseva õhu soojuse mõjul, kuvatakse LCD -ekraanil "HIGH", mis näitab, et tundlikkus tuleb vähendada. Tundlikkust kontrollib LCD -ekraani taga olev ratas.

Tahhomeetri kasutamiseks peate pööratavale objektile, mida soovite mõõta, panna midagi peegeldavat. Lihtne kerge maalija lint töötab hästi. Olen kasutanud ka tupsut valget akrüülvärvi ja näinud inimesi, kes kasutavad läikivat metallplaati või pinnale liimitud alumiiniumfooliumi tükki. Pinnale hästi liimitud, sest kõik, mida mõõdate, pöörleb üsna kiiresti ja helkurile avaldab suurt tsentrifugaaljõudu. Olen lasknud oma maalijalindi lennata 10 000 pööret minutis.

Muusika videos on pärit Jukedeckist - looge oma aadressil

1. samm: vooluring

Tahhomeetri "nina" juures on andurikapp, mis sisaldab IR -LED -i ja IR -detektorit. Kui detektorit ei käivitata, peaks see toimima tavalise dioodina ja juhtima voolu positiivsest (pikk juhe) maapinnale (lühike juhe). Kui detektor käivitub, hakkab see voolu läbi laskma vastupidises suunas - negatiivsest positiivseks. Leidsin siiski, et minu detektor ei paista kunagi voolu "normaalses" suunas (maapinna suhtes positiivne) - teie läbisõit võib olenevalt detektorist erineda.

Vooluahela seadistamisel on meil võimalus lasta Arduino sisendpordil olla LOW, kui signaali pole, või olla HIGH, kui signaali pole.

Kui baaseisund on KÕRGE, kasutab Arduino sisemist tõmbetakistit, samas kui baasolek peaks olema MADAL, tuleb lisada välimine väljatõmmatav takisti. Algne Instructable kasutas LOW baasolekut, samas kui CNC tmbarbour optiline tahhomeeter kasutas baasolekus HIGH. Kuigi see säästab takistit, võimaldab selgesõnalise väljatõmmatava takisti kasutamine meil seadme tundlikkust reguleerida. Kuna osa voolust lekib läbi takisti, siis mida suurem takistus, seda tundlikum on seade. Seadme kasutamiseks erinevates keskkondades on tundlikkuse reguleerimise võimalus ülioluline. Järgides electro18s disaini, kasutasin 18K takistit järjestikku kahe 0-10K pottiga, nii et takistust saab muuta 18K kuni 38K.

IR LED ja IR dioodi vool juhitakse pordist D2. Port D3 käivitatakse RISING katkestuse kaudu, kui infrapunaandur käivitub. Port D4 on seatud HIGH ja päästikule vajutamisel maandatud. See alustab mõõtmist ja lülitab sisse ka indikaatortuli, mis on ühendatud pordiga D5.

Arvestades väga piiratud voolu, mida saab rakendada mis tahes sisendportidele, kasutage pingeid lugemiseks ainult teistest Nano -portidest, mitte kunagi otse akust. Pange tähele, et nii infrapuna- kui ka indikaator -LED -id on varustatud 220 -oomiste takistitega.

LCD -l, mida ma kasutasin, on jadaadapteriplaat ja see vajab ainult nelja ühendust - vcc, ground, SDA ja SCL. SDA läheb porti A4, SCL aga porti A5.

Samm: osade loend

Te vajate järgmisi osi:

• Arduino Nano
• 16x2 LCD -ekraan jadaadapteriga, näiteks LGDehome IIC/I2C/TWI
• 2 220 oomi takistit
• 18K takisti
• kaks väikest 0-10K potentsiomeetrit
• 5mm IR LED ja IR vastuvõtja diood
• 3 mm LED mõõtmisnäidiku jaoks
• 5 30 mm M3 kruvi 5 mutriga
• umbes 7 mm läbimõõduga vedru päästikule ja 9 V aku kinnitamiseks. Ma sain oma ACE -st, kuid ei mäleta, mis laovaru oli.
• väike tükk, kui õhuke plekk erinevate kontaktide jaoks (minu oma oli umbes 1 mm paksune) ja rikkalik kirjaklamber
• 28AWG traat
• päästiku jaoks väike tükk 16AWG keerutatud traati

Enne tahhomeetri ehitamist peate tundlikkuse reguleerimiseks ehitama potentsiomeetri ratta, päästiku ja toitelüliti.

Samm: STL -failid

body_left ja body_right moodustavad tahhomeetri põhikorpuse. lcd_housing teeb korpuse aluse, mis sisestatakse tahhomeetri korpusesse, ja korpuse, mis hoiab vedelkristallekraani ise. andurikapp pakub IR -LED -ile ja detektorile kinnituskohti, samas kui Battery_vcover teeb patareipesa liugkatte. päästik ja lüliti valmistavad nende kahe sõlme trükitud osad.

Olen printinud kõik need osad PLA -s, kuid tõenäoliselt töötab peaaegu igasugune materjal. Prindikvaliteet pole nii oluline. Tegelikult oli mul mõlema keha poole printimisel printeriprobleeme (st rumalaid kasutajavigu) ja see kõik sobis endiselt hästi.

Nagu ikka, olid põhiosad trükkides erinevad asjad veidi valesti. Parandasin need probleemid selles juhendis sisalduvates failides, kuid ei teinud kordustrükki, kuna sain selle kõik natuke nihutamise ja lihvimisega tööle.

Lisan OpenSCAD -i lähtefailid hilisema sammu juurde.

4. samm: tundlikkuse reguleerimise komplekt

Ma avaldasin selle koosoleku Thingiverse'is. Pidage meeles, et suurem takistus tähendab suuremat tundlikkust. Minu ehituses suurendab ratta edasiliikumine tundlikkust. Olen pidanud kasulikuks rattale kõige tundlikuma otsa märkimist, nii et saan visuaalselt kontrollida, kuidas tundlikkus on seatud.

5. samm: päästiku kokkupanek

Minu algses disainis kasutati liikuva osa põhjas kokkupuutumiseks natuke traati, kuid leidsin, et õhuke plekitükk töötab paremini. Liikuv osa ühendab kaks kontakti korpuse tagaküljel. Kasutasin kahe kontakti jaoks natuke liimitud 16AWG traati.

6. samm: toitelüliti

See on see osa, mis tekitas mulle kõige rohkem probleeme, kuna kontaktid osutusid peeneteralisteks - need peavad olema täpselt õiged. Kuigi lüliti võimaldab kahte klemmi, peate ühendama ainult ühe. Kujundus võimaldab vedru, mis sunnib lülitit kahe positsiooni vahel, kuid ma pole seda osa tööle saanud.

Liimige juhtmed korpusesse. Tahhomeetri korpuses pole palju ruumi, seega tehke juhtmed lühikeseks.

7. samm: kokkupanek

Kuivalt sobitage kõik osad kehasse. Lõika vedrust kaks lühikest tükki ja keerake need läbi patareipesa avade. Keha vasakul pool olev sprint on VCC, keha paremal olev vedru on maandatud. Olen kasutanud body_left, et montaaži ajal kõiki tükke hoida.

Viige IR -LED ja andur lamedale kohale, kus nad vastamisi on - LED -i pikk (positiivne) juhe tuleks joota detektori lühikese juhtme ja D2 -pordi juhtme külge.

Leidsin, et indikaatortuli on vaja liimitupsuga oma kohale kinnitada.

LCD -ekraan sobib korpusesse väga tihedalt. Tegelikult pidin oma PCB -d natuke lihvima. Olen korpust veidi suurendanud, nii et loodetavasti sobib see teile paremini. Ma painutasin valgusdioodil pisut juhtmeid, et oleks rohkem ruumi, ja joodin juhtmed nende külge - seal pole ruumi midagi ühendada. Vedelkristallekraan läheb korpuse sisse õigesti ainult ühel viisil ja alus kinnitub samuti ainult ühel viisil.

Jootke kõik kokku ja paigaldage osad tagasi. Mul oli Nano koos päistega - parem oleks olnud versioon, mida saab otse joodistada. Enne jootmist tõmmake kindlasti LCD juhtmed läbi LCD aluse.

See kõik näeb välja üsna korrastamata, kuna mul olid juhtmed natuke liiga pikaks jäänud. Sulgege korpus ja keerake kruvid kinni.

8. samm: Arduino visand

LCD juhtimiseks vajate vedelkristall I2C raamatukogu.

Kui ühendate tahhomeetri jadamonitoriga, saadetakse mõõtmise ajal statistika jadamonitori kaudu.

Igaks juhuks, kui on müra, olen lisanud algoritmi lihtsa madalpääsfiltri. Visandis on kolm muutujat, mis määravad ekraani värskendamise sageduse (praegu iga poole sekundi tagant), RPM -i arvutamise sageduse (praegu iga 100 ms) ja filtrite toe mõõtmiste arvu (praegu 29). Madalate pöörete korral (näiteks alla 300 või nii) muutub tegelik pöörlemiskiirus kõikumiseks, kuid keskmine on täpne. Täpsema jooksva RPM saamiseks võite suurendada filtritoetust.

Kui olete visandi laadinud, võite minna!

9. toiming: avage SCSC lähtekood

Lisan kõik openSCAD -i allikad. Ma ei sea sellele koodile mingeid piiranguid - olete teretulnud muutma, kasutama, jagama jne, nagu soovite. See kehtib ka Arduino visandi kohta.

Igal lähtefailil on kommentaare, mis loodetavasti on teile kasulikud. Peamised tahhomeetri osad on põhikataloogis, toitelüliti on konstruktsioonide kataloogis, samas kui pot_wheel ja päästik on komponentide kataloogis. Kõiki teisi allikaid kasutatakse põhiosa failidest.