Merač otáčok za minútu na Arduino Uno: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Arduino je platforma všemohúcnosti. Umožňuje vytvárať jednoduché blikačky, ale aj komplexné systémy pre pokročilejšiu automatizáciu. Vďaka rôznym autobusom je možné Arduino tiež rozšíriť o rôzne periférie. Dnes sa bližšie pozrieme na prekážkový infračervený snímač a jeho využitie pre tachometer. Princíp snímača je veľmi jednoduchý. Obsahuje 2 diódy, emitujúce a prijímajúce diódy.

Krok 1: Použitý hardvér

Prijímacia IR dióda je napojená priamo na 5V digitálny výstup a potenciometrom je možné ovládať citlivosť (vzdialenosť objektu), na ktorú bude prijímacia dióda reagovať. Modul je napájaný Arduino 5V, slúži aj na napájanie vysielacej IR diódy, ktorá vyžaruje svetlo trvalo na 38kHz na vlnovej dĺžke 950nm / 940nm (v závislosti od použitej diódy). Modul nájdete u maloobchodníkov (Aliexpress a ďalší) pod názvom KY-032, respektíve Obstacle Sensor. Existuje niekoľko verzií, ja som použil prvú verziu, ktorá je konštruovaná veľmi jednoducho.

Senzor reaguje na prekážku v určitej vzdialenosti (nastavenej potenciometrom) 2-40 cm. Keď je detekovaná prekážka, na výstupný terminál modulu, ktorý spracováva Arduino, je aplikovaný 5V signál. Jednou z (ne) výhod infračervených diód je, že svetlo je schopné odrážať lesklé povrchy. To znamená, že lesklý povrch je detekovaný na kratšiu vzdialenosť ako matný povrch. Vďaka tomu som uvažoval o inom použití tohto senzora ako tachometra. Na matný povrch - kladku kľukového hriadeľa som nalepil pásik pásky široký asi 1cm, alebo je dobré použiť alobal, ten má lepšie reflexné vlastnosti svetla. Intenzitu zosilnenia som nastavil tak, aby modul v konštantnej vzdialenosti od remenice reagoval iba na pásku, ktorá prechádza modulom pri každom otočení kľukového hriadeľa, nie na samotnú kladku.

Krok 2: Arduino, výstupný hardvér a schémy

Arduino preruší signál z modulu a pridá premennú, ktorá sa vyhodnocuje raz za sekundu podľa vzorca, ktorý prevádza načítané signály na počet signálov za minútu. To umožňuje určiť počet otáčok kľukového hriadeľa (motora) za minútu. Obnovenie displeja prebieha každú sekundu. Rýchlosť sa neskôr zobrazí na 20 -znakovom LCD displeji s prevodníkom I2C. Vďaka prevodníkom stačí k displeju pripojiť 4 vodiče. Napájanie (5V), zem (GND), hodinový signál (SCL), dáta (SDA). Tachometer je možné použiť na rôzne stroje, monitorovanie rýchlosti kladiek traktorov, kombajnov, ale aj v priemysle na monitorovanie procesov, prevádzky a činnosti strojov.

Krok 3: Výsledkové a zdrojové kódy

Program projektu a ďalšie zaujímavé projekty nájdete na: https://arduino.php5.sk/otackomer.php?lang=sk alebo na e-maile: [email protected]