Kawalan Otomatik RPM Enjin Menggunakan Sistem Maklum Balas Dari Tachometer Berbasis IR: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Selalu ada keperluan untuk mengotomatisasi proses, baik yang mudah / mengerikan. Saya mendapat idea untuk melakukan projek ini dari cabaran sederhana yang saya hadapi ketika mencari kaedah untuk menyiram / mengairi sebidang tanah kecil kami. talian bekalan semasa dan penjana yang mahal (untuk mengoperasikan pam kami) menambah kesukaran.

Oleh itu, apa yang kami putuskan adalah menggunakan kaedah yang murah dan mudah digunakan, walaupun oleh pekerja. Kami memutuskan untuk memasang pam pada skuter lama kami (keadaan berjalan) dan menjalankannya menggunakan batang roda skuter. Semua baik dan bagus, kami membuat pemasangan mekanikal dan pemacu tali pinggang dan mengujinya, dan itu berjaya.

Tetapi masalah lain adalah bahawa, ketika motor sedang berjalan, seseorang selalu berada di dekat skuter untuk memantau RPM, dan menyesuaikannya secara manual menggunakan throttle. Oleh itu, projek ini dibuat oleh kami supaya pekerja dapat menetapkan RPM yang diinginkan dia mahu menjadikan mesin berfungsi, dan menguruskan pekerjaan lain di ladang.

Penyediaan terdiri daripada:

1. Tachometer berasaskan IR (untuk mengukur RPM).
2. Pad kekunci untuk memasukkan RPM.
3. Paparan LCD untuk menunjukkan RPM yang dipantau dan RPM semasa.
4. Motor Stepper untuk meningkatkan / mengurangkan pendikit.
5. Akhirnya, pengawal mikro untuk menguruskan semua proses ini.

Langkah 1: Menyusun Bahagian yang Diperlukan

Sebelum ini, saya hanya memberikan gambaran keseluruhan komponen apa.

Komponen sebenar yang diperlukan adalah:

1. Pengawal mikro (saya menggunakan Arduino Mega 2560).
2. IC pemandu motor L293D (atau papan pemecah akan dilakukan).
3. Paparan LCD 16 X 2.
4. Sensor inframerah / jarak (nombor model adalah STL015V1.0_IR_Sensor)
5. Motor stepper uni-polar (saya menggunakan motor stepper 5 wayar, 12 V).
6. Pad Kekunci 4 X 4.
7. Pasangan perintang 220 ohm, 1000 ohm.
8. Potensiometer 10k.
9. Wayar penyambung, wayar berwarna, pelucut.
10. Papan roti.
11. Bateri 12V untuk menghidupkan motor stepper.
12. Bekalan 5V untuk memberi kuasa kepada Arduino.

Hanya itu yang anda perlukan untuk memulakan, kawan!

Langkah 2: Aliran Keseluruhan Proses

Aliran prosesnya adalah seperti berikut:

1. Penyediaan dihidupkan dan tunggu sehingga penentukuran semua peranti selesai.
2. Pengguna harus memasukkan RPM yang diperlukan menggunakan Pad Kekunci.
3. Penyambungan motor berlaku. Ini biasanya dilakukan supaya titik rujukan tetap ditentukan ke motor sehingga apabila penyediaan dihidupkan, kedudukan awal motor selalu tetap dan diambil sebagai titik rujukan.
4. Hidupkan mesin / mana-mana mesin yang akan memutar roda.
5. Pengukuran RPM berlaku dan ia dipaparkan di LCD.
6. Di sinilah sistem maklum balas masuk ke dalam gambar. Sekiranya RPM yang dikesan kurang daripada RPM yang diinginkan, motor stepper melangkah sehingga meningkatkan pendikit
7. Sekiranya RPM yang dikesan lebih daripada RPM yang diingini, motor stepper melangkah sehingga menurunkan pendikit.
8. Proses ini berlangsung sehingga RPM yang diinginkan tercapai, ketika dicapai, stepper tetap diam.

9. Pengguna boleh mematikan sistem jika diperlukan menggunakan suis induk.

Langkah 3: Membuat Sambungan yang Diperlukan

Sambungan untuk motor stepper:

Oleh kerana saya menggunakan motor stepper 5-Wire, 4 wayar adalah untuk menghidupkan gegelung dan yang lain disambungkan ke tanah. Tidak semestinya urutan 4 wayar yang keluar dari motor adalah perintah yang sama untuk beri tenaga pada gegelung. Anda mesti mengetahui pesanannya secara manual dengan menggunakan multi-meter, kecuali dinyatakan secara jelas, atau merujuk lembaran data motor anda. 4 wayar ini menghubungkan output dari L293D IC, atau pemandu motor anda.

2. Sambungan untuk IC L293D:

Sebab mengapa anda menggunakan pemandu motor adalah kerana motor stepper 12V anda tidak dapat berjalan dengan baik pada bekalan 5V dan anda akan menggoreng papan arduino untuk mengepam bekalan ke motor. Gambarajah pin IC boleh didapati di web kerana ia adalah IC beralih standard. Pin dan sambungannya adalah

• EN1, EN2: Aktifkan (selalu tinggi atau '1') kerana ia adalah penyahkod standard dan biasanya mempunyai input tambahan yang disebut Enable. Output hanya dihasilkan apabila input Enable mempunyai nilai 1; jika tidak, semua output adalah 0.
• Pin 4, 5, 12, 13: Mereka disambungkan ke tanah.
• Pin 2, 7, 10, 15: Mereka adalah pin input dari pengawal mikro.
• Pin 3, 6, 11, 14: Mereka adalah pin output yang disambungkan ke 4 pin motor stepper.

3. Sambungan ke LCD:

LCD mempunyai 16 pin di mana 8 untuk pemindahan data dan pada kebanyakan masa, anda hanya boleh menggunakan 4 dari 8 pin. Sambungannya adalah:

• Vss: tanah
• Vdd: + 5V
• Vo: ke potensiometer (untuk menyesuaikan kontras)
• RS: ke pin digital 12 arduino
• R / W: tanah.
• E: untuk pin 11 pada arduino.
• Pin data 4, 5, 6, 7: masing-masing ke pin 5, 4, 3, 2 pada arduino.
• LED +: Ke + 5V dengan perintang 220 ohm.
• LED-: ke tanah.

4. Sambungan ke Pad Kekunci 4 X 4:

Sambungan di sini cukup mudah. Terdapat 8 pin yang keluar dari papan kekunci dan semuanya langsung menuju ke pin digital arduino. 4 untuk lajur adalah 4 untuk baris. Pin di arduino adalah 46, 48, 50, 52, 38, 40, 42, 44.

5. Menghadapi Sensor IR ke arduino:

Langkah ini juga mudah kerana hanya ada 3 pin yang keluar dari sensor jarak, + 5V, output, ground. Pin output diberikan kepada analog dalam pin Ao pada arduino.

Dan itu semua orang, kita masih banyak usaha dan langkah seterusnya adalah memuat naik kod saya yang telah saya lampirkan di sini!

Sila rujuk gambarajah litar yang mempunyai pendawaian semua komponen dalam gambar di atas.

Langkah 4: Gandingan Mekanikal Motor Stepper ke Throttle

Setelah bahagian elektronik selesai, bahagian seterusnya adalah memasangkan aci stepper ke tuas pendikit.

Sistemnya sedemikian rupa sehingga ketika RPM mesin turun, motor stepper melangkah ke kanan, mendorong tuas ke depan, menaikkan RPM. Begitu juga, apabila RPM terlalu tinggi, ia bergerak ke belakang untuk menarik tuas ke belakang untuk mengurangkan RPM.

Video menunjukkannya.

Langkah 5: Kod

Orang-orang Arduino IDE yang ditulisnya.

Juga muat turun perpustakaan yang diperlukan untuk ini.

Terima kasih.