תוכן עניינים:

הוסף טכומטר אופטי מבוסס Arduino לנתב CNC: 34 שלבים (עם תמונות)
הוסף טכומטר אופטי מבוסס Arduino לנתב CNC: 34 שלבים (עם תמונות)

וִידֵאוֹ: הוסף טכומטר אופטי מבוסס Arduino לנתב CNC: 34 שלבים (עם תמונות)

וִידֵאוֹ: הוסף טכומטר אופטי מבוסס Arduino לנתב CNC: 34 שלבים (עם תמונות)
וִידֵאוֹ: מקודד אופטי הפרשי 2024, יולי
Anonim
Image
Image
הוסף מד מהירות אופטי מבוסס Arduino לנתב CNC
הוסף מד מהירות אופטי מבוסס Arduino לנתב CNC

בנה מחוון סל ד אופטי לנתב ה- CNC שלך עם Arduino Nano, חיישן IR LED/IR פוטודיודה ותצוגת OLED בפחות מ -30 $. קיבלתי השראה מסל''ד המידות של eletro18 - טכומטר אופטי שניתן להנחה ורציתי להוסיף טכומטר לנתב ה- CNC שלי. פישטתי את מעגל החיישנים, עיצבתי סוגר מותאם אישית המודפס בתלת-ממד עבור נתב ה- CNC של Sienci. אחר כך כתבתי סקיצה של Arduino להצגת חוגה דיגיטלית ואנלוגית על צג OLED

כמה חלקים פשוטים וכמה שעות מזמנך, ותוכל להוסיף נתב סל ד דיגיטלי ואנלוגי לנתב ה- CNC שלך.

להלן רשימת החלקים הזמינה למשלוח ליומיים. אתה כנראה יכול להשיג את החלקים בפחות אם אתה מוכן לחכות יותר.

רשימת חלקים

$ 6.99 Arduino Nano

$ 5.99 פוט LED/IR פוטודיודה (5 זוגות)

תצוגת OLED 7.99 $ 0.96 I2C צהוב/כחול

4.99 $ חוטי מגשר

1.00 $ 30 סנטימטר (75 ס מ) חוט בעל שלושה מוליכים תקועים. ניתן לרכוש מחנות הציוד הביתי המקומי שלך (הום דיפו, לוז) במדור הרכישה ברגל

נגד $ 220 אוהם ($ 6.99 אם אתה רוצה 750 נגדים שונים)

צינורות כיווץ חום של $ 0.50 ($ 5.99 אם אתה רוצה מבחר מלא)

סוגריים מודפסים בתלת מימד

Arduino IDE (חינם)

הערה: בתחילה הוספתי קבל.01μF לאחר שאבטחתי את כל החוטים ושמתי לב לערכי סל"ד לא יציבים כאשר ה- CNC נע. הקבל עבד מצוין עבור סל"ד נמוך יותר מ -20K אבל הוא החליק את האות יותר מדי עבור משהו גבוה יותר. עקבתי אחר הרעש כדי להפעיל את הננו ולהציג ישירות ממגן ה- CNC. אספקה נפרדת פועלת עבור כל סל"ד. השארתי את השלבים לעת עתה, אך עליך להשתמש במקור כוח USB נפרד.

שלב 1: הדפס את סוגר התלת -ממד

הדפס את סוגר התלת מימד
הדפס את סוגר התלת מימד

הדפס את סוגר התלת -ממד כדי להחזיק את נוריות ה- IR ו- פוטודיודות IR. קבצי התלת -ממד נמצאים כאן וב- Thingiverse.

www.thingiverse.com/thing:2765271

עבור טחנת Sienci, הר הזווית משמש לחיבור החיישן לסרגלי הזווית מאלומיניום, אך ייתכן שהרכב השטוח יהיה טוב יותר לפרויקט שלך.

שלב 2: אופציונלי להדפיס תלת מימד את מחזיק הצג OLED והמארז האלקטרוני

אפשר להדפיס תלת מימד את מחזיק התצוגה של OLED והמארז האלקטרוני
אפשר להדפיס תלת מימד את מחזיק התצוגה של OLED והמארז האלקטרוני

אני בוחר לצרף את ה- OLED למחזיק תצוגה זוויתי שהברגתי בחלקו העליון של מארז אלקטרוניקה של Sienci.

להלן הקישורים לחלקים המודפסים בתלת מימד בהם השתמשתי.

מארז אלקטרוניקה תלת מימד של Sienci

סוגר הרכבה לתצוגה בגודל 0.96 אינץ '

המתחם היה מקום נחמד להרכיב את סוגר התצוגה של OLED והוא מחזיק יפה את הארדואינו ננו, בנוסף הוא מתאים לגב טחנת Sienci. קידחתי כמה חורים בחלק העליון של המארז כדי לחבר את סוגר ה- OLED.

כמו כן קידחתי כמה חורים בתחתית כדי להריץ עניבה עם רוכסן קטן כדי לחבר היטב את רתמת החוט

שלב 3: בנה את מכלול חוט חיישן ה- IR

בנה את מכלול החוטים של חיישן IR
בנה את מכלול החוטים של חיישן IR

החוט בעל 3 המוליכים ישמש לחיבור החיישן. חוט אחד יהווה קרקע משותפת הן לנורית ה- IR והן לפוטודיודה ה- IR, כאשר כל אחד משני האחרים יגיע לרכיב המתאים לו.

שלב 4: הוסף נגד הגבלת זרם עבור נורית ה- IR

הוסף נגד הגבלת זרם עבור נורית ה- IR
הוסף נגד הגבלת זרם עבור נורית ה- IR

נורית ה- IR דורשת נגד הגבלת זרם. הדרך הקלה ביותר היא לשלב את הנגד במכלול החוטים.

כופפו את קצותיהם של כל אחד מהם לצורת U ושילבו אותם. לחמוק בעזרת צבת ולאחר מכן להלחם אותם יחד.

שלב 5: חבורי חוטי מגשר

חוטי מגשר
חוטי מגשר
חוטי מגשר
חוטי מגשר

אתה יכול לחבר חוטי מגשר כדי לחבר אותם על סיכות כותרת של Arduino.

חותכים פיסת צינורות לכווץ חום והחליקו מעל החוט לפני חיבורם.

החלק את צינור כיווץ החום לאחור מעל החיבור (או הנגד כולו) והכווץ את הצינור באמצעות אקדח חום או העברת להבה במהירות על הצינור עד שהוא מתכווץ. אם משתמשים בלהבה, המשיכו לזוז במהירות או שהיא יכולה להתחיל להמיס.

שלב 6: קבע את מנורות ה- IR והפוטודיודה

קבע את מנורות ה- IR והפוטודיודה
קבע את מנורות ה- IR והפוטודיודה

הן נורית ה- IR והן פוטודיודה ה- IR נראים דומים, לכל אחד מהם יש להוביל ארוך (אנודה או חיובי) ומוביל קצר (קתודה או שלילי).

שלב 7: הכנס דיודות למחזיק

הכנס דיודות למחזיק
הכנס דיודות למחזיק

קח את נורית ה- IR (דיודה שקופה) והכנס אותה לאחד מחורי מחזיקי הלד. סובב את הנורית כך שהחוט הארוך יהיה מבחוץ. בתמונה אתה יכול לראות את הנורית הבהירה בחור העליון עם ההובלה הארוכה בחלקו העליון.

קח את פוטודיודה IR (דיודה כהה) והכנס אותה לחור השני. סובב את הפוטודיודה כך שההובלה הארוכה שלה תהיה במרכז.

כפי שמוצג בתמונה, ההובלה הקצרה של ה- LED והמוביל הארוך של הפוטודיודה יהיו שניהם במרכז. שני מוליכים אלה יתחברו לחוט משותף בחזרה לארדואינו. (עיין בהערות הטכנולוגיה בסוף אם אתה רוצה פרטים נוספים)

קח חתיכה קטנה של נימה 1.75 והכנס אותה מאחורי הדיודות. זה ינעל את הדיודות במקומן וימנע מהן להסתובב או לצאת החוצה.

עברתי מספר איטרציות של עיצובים לפני שהתמקמתי בזה. העובדה שהדיודות בולטות קצת שיפרה מאוד את הסובלנות בעת יישורו עם אגוז הקולט.

שלב 8: התירו את נימה הנעילה למחזיק

חברו את חוט הנעילה למחזיק
חברו את חוט הנעילה למחזיק

תרצה לקצץ את חתיכת נימה הנעילה רק למעט יותר מרוחב המחזיק.

מחממים מסמר למספר שניות במברג או מחזיקים אותו בעזרת צבת.

שלב 9: לחץ על קצות הנימה כנגד ראש הציפורן המחומם

לחץ על קצות הנימה כנגד ראש הציפורן המחומם
לחץ על קצות הנימה כנגד ראש הציפורן המחומם

שמור את האצבע בקצה הנגדי של נימה ולחץ כדי להמיס ולהתיך את סיכת הנעילה במחזיק.

שלב 10: מחזיק דיודה מוגמרת

מחזיק דיודה מוגמרת
מחזיק דיודה מוגמרת

שטוף ומסודר

שלב 11: חבר את רתמת החיווט לדיודות

חבר את רתמת החיווט לדיודות
חבר את רתמת החיווט לדיודות
חבר את רתמת החיווט לדיודות
חבר את רתמת החיווט לדיודות

חתוך את החוט באורך עבור היישום שלך. עבור טחנת Sienci, תזדקק לכ -75 סנטימטרים בסך הכל (חוט + מגשרים) ויש לך רפיון לנתב לזוז.

כופפו את החוט ואת עצות העופרת לצורת U כדי לשלב אותם ולהקל על ההלחמה.

קח כמה צינורות דקים לכווץ חום וחתוך שתי חתיכות קצרות ושתי חתיכות קצת יותר ארוכות. החלק את החלקים הקצרים יותר על מוליכי הדיודה החיצוניים. החלק את החלקים הארוכים יותר על שני מוליכים מרכזיים.

קיום שני אורכים שונים מקזז את מפרקי החבורים ומקזז את המפרקים העבים יותר זה מזה כך שקוטר החיווט יופחת. הוא גם מונע מכנסיים קצרים בין ספלי החוט השונים

חותכים שלוש חתיכות של צינורות כיווץ חום בקוטר מעט גדול יותר ומניחים אותן מעל כל אחד משלושת החוטים ברתמת החיווט.

חשוב לוודא שיש פער קטן בין קצות צינורות כיווץ החום על החוטים ובין נקודת החיבור. החוטים יתחממו, ואם צינור כיווץ החום יהיה קרוב מדי, הם יתחילו להתכווץ בסוף, דבר שעלול לגרום להם להיות קטנים מדי כדי להחליק מעל המפרק.

שלב 12: וודא שהחוט עם הנגד מחובר לפתח הארוך של נורית ה- IR

הנגד המגביל את הזרם (220 אוהם) המובנה ברתמת החיווט, צריך להיות מחובר למוביל הארוך (האנודה) של נורית ה- IR הברורה. החוט המחבר בין שני הלידים הנפוצים יחובר לקרקע, כך שתרצה להשתמש בחוט שחור או חשוף לחיבור זה.

הלחם את החיבורים כדי להפוך אותם לקבועים.

שלב 13: כווץ את צינורות כיווץ החום

לכווץ את צינורות כיווץ החום
לכווץ את צינורות כיווץ החום

לאחר המפרקים מולחמים, השתמש בגפרור או מצית כדי לכווץ תחילה את הצינורות על מוליכי הדיודה. ראשית העבר את צינורות כיווץ החום על החוטים רחוק ככל האפשר מהחום.

שמור על הלהבה לנוע במהירות כשהיא מתכווצת ומסובבת כדי לקבל את כל הצדדים באופן שווה. אל תתעכבו או שהצינור ימס במקום להתכווץ.

לאחר הצטמקות מולידי הדיודה, החלק את צינורות כיווץ החום מעט גדולים מהחוטים, מעל המפרקים וחזור על ההתכווצות.

שלב 14: הכינו את בלוק ההרכבה

הכינו את בלוק ההרכבה
הכינו את בלוק ההרכבה

בהתאם ליישום שלך, בחר את בלוק ההרכבה המתאים ליישום שלך. עבור טחנת מאז, בחר בלוק ההרכבה בזווית.

קח אגוז M2 ובורג M2. הברג את האום בקושי בקצה הבורג.

סובב את בלוק ההרכבה ובדוק את התאמת האום M2 לתוך החור.

הסר ומחמם מעט את האום בעזרת גפרור או להבה ולאחר מכן הכנס אותו במהירות לחלק האחורי של בלוק ההרכבה.

הברג את הבורג והשאיר את האום מוטבע בתוך בלוק ההרכבה מפלסטיק. לקבלת חוזק נוסף, יש למרוח טיפת דבק סופר על קצה האגוז כדי להצמיד את האום בצורה בטוחה לבלוק.

שלב 15: ודא שבורג M2 הוא באורך הנכון

ודא שבורג M2 הוא באורך הנכון
ודא שבורג M2 הוא באורך הנכון

וודא שהבורג אינו ארוך מדי או שהחיישן לא יתהדק כנגד בלוק ההרכבה. עבור בלוק ההרכבה בזווית, ודא שבורג M2 הוא 9 מ מ או קצת יותר קצר.

שלב 16: חבר את בלוק ההרכבה לנתב ה- CNC

חבר את בלוק ההרכבה לנתב ה- CNC
חבר את בלוק ההרכבה לנתב ה- CNC

עבור טחנת Sienci, חבר את בלוק ההרכבה הזווית לתחתית החלק הפנימי של מסילת Z בעזרת כמה טיפות דבק סופר.

שלב 17: חבר את החיישן לבלוק ההרכבה

חבר את החיישן לבלוק ההרכבה
חבר את החיישן לבלוק ההרכבה

הנח את הזרוע המתכווננת לתוך בלוק ההרכבה

הכנס את בורג M2 עם מכונת כביסה דרך החריץ בזרוע ההרכבה המתכווננת והברג אותו לתוך האום.

החלק את הזרוע המתכווננת עד שהנורית והפוטודיודות יהיו אפילו עם אגוז קולט הנתב

הדק את הבורג

שלב 18: הוסף סרט רפלקטיבי לצד אחד של אגוז הקולט

הוסף סרט רפלקטיבי לצד אחד של אגוז הקולט
הוסף סרט רפלקטיבי לצד אחד של אגוז הקולט

השתמש ברצועה קטנה של סרט אלומיניום (המשמש לצינורות תנור) והצמד אותה לפן אחד של אגוז הקולט. קלטת רפלקטיבית זו תאפשר לחיישן האופטי IR לקלוט מהפכה אחת של הציר.

שלב 19: ודא שהקלטת הרפלקטיבית לא עוברת את הקצה לפנים סמוכות

ודא שהקלטת הרפלקטיבית לא עוברת מעבר לקצה לפנים סמוכות
ודא שהקלטת הרפלקטיבית לא עוברת מעבר לקצה לפנים סמוכות

הקלטת צריכה להיות בצד אחד של אגוז הקולט בלבד. הקלטת דקה וקלילה מספיק כדי שהיא לא תפריע למפתח כדי לשנות את טחנות הקצה או להשפיע על איזון הציר.

שלב 20: הפעל את חוט החיישנים בחלק הפנימי של מסילת Z

הפעל את חוט החיישנים לאורך החלק הפנימי של מסילת ה- Z
הפעל את חוט החיישנים לאורך החלק הפנימי של מסילת ה- Z

בעזרת רצועות סרט הדבקה מאלומיניום, חבר את החוט לחלק הפנימי של מסילת Z. עדיף להריץ את הקלטת ליד קצה מסילת הזווית כדי לנקות את מכלול אגוז בורג העופרת.

שלב 21: חבר את החיישן ל- Arduino Nano

חבר את החיישן ל- Arduino Nano
חבר את החיישן ל- Arduino Nano

חבר את החוטים ל- Arduino כדלקמן:

  • IR LED (עם נגד משולב) -> פין D3
  • פוטודיודה IR -> סיכה D2
  • חוט משותף -> סיכה GND

שלב 22: חבר את חוטי המגשר לתצוגת OLED

חבר את חוטי המגשר לתצוגת OLED
חבר את חוטי המגשר לתצוגת OLED

משוך סט של 4 חוטים של כבלי מגשר

חבר את החוטים ל -4 הפינים לממשק I2C:

  • VCC
  • GND
  • SCL
  • SDA

שלב 23: חבר את תצוגת OLED ל- Arduino

חבר את תצוגת OLED ל- Arduino
חבר את תצוגת OLED ל- Arduino
חבר את תצוגת OLED ל- Arduino
חבר את תצוגת OLED ל- Arduino

חבר את חוטי המגשר לפינים הבאים. הערה: חוט זה לא כל מתחבר לסיכות סמוכות, ולא באותו סדר.

  • VCC -> סיכה 5V
  • GND -> הצמד GND
  • SCL -> סיכה A5
  • SDA -> סיכה A4

שלב 24: חבר את תצוגת OLED למחזיקו

חבר את תצוגת OLED למחזיקו
חבר את תצוגת OLED למחזיקו

באמצעות סוגריים שהדפסת קודם לכן, חבר את תצוגת OLED למחזיקו

לאחר מכן חבר את התצוגה למסגרת ה- CNC.

שלב 25: הכינו את ה- IDE של Arduino לטעינת הסקיצה של Arduino

הכן את ה- IDE של Arduino לטעינת סקיצת Arduino
הכן את ה- IDE של Arduino לטעינת סקיצת Arduino

תוכנית עבור Arduino נקראת סקיצה. סביבת הפיתוח המשולבת (IDE) עבור Arduinos היא בחינם ויש להשתמש בה כדי לטעון את התוכנית כדי לזהות את החיישן ולהציג את סל ד.

אם עדיין אין לך את זה, הנה קישור להורדת Arduino IDE. בחר את הגירסה הניתנת להורדה 1.8.5 ומעלה.

שלב 26: הוסף את ספריות OLED הנדרשות

הוסף את ספריות OLED הנדרשות
הוסף את ספריות OLED הנדרשות

כדי להפעיל את תצוגת OLED, תזדקק למספר ספריות נוספות, ספריית Adafruit_SSD1306 וספריית Adafruit-GFX. שתי הספריות הינן בחינם וזמינות באמצעות הקישורים המסופקים. עקוב אחר מדריך Adafruit כיצד להתקין את הספריות למחשב שלך.

לאחר התקנת הספריות, הן זמינות עבור כל סקיצה של Arduino שתיצור.

הספריות Wire.h ו- Math.h הן סטנדרטיות והן נכללות אוטומטית בהתקנת IDE שלך.

שלב 27: חבר את הארדואינו למחשב שלך

באמצעות כבל USB רגיל, חבר את ה- Arduino Nano למחשב שלך עם ה- Arduino IDE.

  1. הפעל את IDE
  2. בתפריט כלים, בחר לוח | ארדואינו ננו
  3. בתפריט כלים, בחר יציאה |

עכשיו אתה מוכן לטעון את המערכון, לאסוף אותו ולהעלות אותו ל- Nano

שלב 28: הורד את סקיצת Arduino

קוד Arduino Sketch מצורף והוא זמין גם בדף GitHub שלי שבו יתפרסמו שיפורים עתידיים.

הורד את הקובץ OpticalTachometerOledDisplay.ino והנח אותו בספריית עבודה עם אותו שם (מינוס ה-.ino).

מתוך Arduino IDE, בחר קובץ | לִפְתוֹחַ…

נווט לספריית העבודה שלך

פתח את הקובץ OpticalTachometerOledDisplay.ino.ino.

שלב 29: הידור הסקיצה

ערכו את הסקיצה
ערכו את הסקיצה
ערכו את הסקיצה
ערכו את הסקיצה

לחץ על כפתור 'בדוק' או בחר סקיצה | אמת/הידור מהתפריט לעריכת הסקיצה.

אתה אמור לראות את אזור הידור בתחתית, עם שורת מצב. תוך מספר שניות תוצג ההודעה "בוצע הידור" וקצת נתון לגבי כמות הזיכרון שהסקיצה תופסת. אל תדאג לגבי ההודעה "זכרון נמוך", היא לא משפיעה על כלום. רוב הזיכרון משמש את ספריית GFX הדרושה לציור גופנים בתצוגת OLED ולא לסקיצה עצמה.

אם אתה רואה כמה שגיאות, סביר להניח שהן תוצאה של ספריות חסרות או בעיות תצורה. בדוק שוב שהספריות הועתקו לספרייה הנכונה עבור ה- IDE.

אם זה לא פותר את הבעיה בדוק את ההוראות כיצד להתקין ספרייה ונסה שוב.

שלב 30: העלה ל- Nano

העלה ל- Nano
העלה ל- Nano

לחץ על כפתור 'חץ' או בחר סקיצה | העלה מהתפריט כדי לאסוף ולהעלות את הסקיצה.

תראה את אותה הודעת 'הידור..', ואחריה הודעת 'מעלה..' ולבסוף הודעת 'סיום ההעלאה'. ה- Arduino מתחיל להריץ את התוכנית ברגע שההעלאה הושלמה או מיד לאחר הפעלת החשמל לאחר מכן.

בשלב זה, תצוגת OLED אמורה להתעורר לחיים עם צג RPM: 0 עם החוגה באפס.

אם חיברת את הנתב מחדש, תוכל להפעיל את המתג ולראות את המסך קורא את סל ד תוך כדי התאמת המהירות.

מזל טוב!

שלב 31: השתמש במקור חשמל ייעודי

השתמש במקור חשמל ייעודי
השתמש במקור חשמל ייעודי
השתמש במקור חשמל ייעודי
השתמש במקור חשמל ייעודי

הערה: זה היה מקור רעש האות שגרם לתצוגות סל ד לא יציבות. אני בודק לשים כמה מכסי מסנן על מגשרים הכוח, אבל לעת עתה תצטרך להפעיל אותו באמצעות כבל USB נפרד.

אתה יכול להפעיל את הצג המחובר למחשב שלך באמצעות כבל ה- USB, אך בסופו של דבר תרצה מקור כוח ייעודי.

יש לך כמה אפשרויות, אתה יכול להשיג מטען קיר רגיל USB ולהפעיל ממנו את הארדואינו.

או שאתה יכול להפעיל את Arduino ישירות מאלקטרוניקה נתב CNC שלך. צג ה- Arduino/OLED שואב רק 0.04 אמפר, כך שהוא לא עומד להעמיס על האלקטרוניקה הקיימת שלך.

אם יש לך אלקטרוניקה של Arduino/CNC Router Shield (כמו טחנת Sienci), תוכל להשתמש בכמה סיכות שאינן בשימוש כדי לנצל את 5 וולט ההספק הדרושים.

בצד השמאלי העליון של מגן הנתב CNC, אתה יכול לראות שיש כמה סיכות שאינן בשימוש שכותרתן 5V/GND. חבר שני כבלי מגשר לשני הפינים הללו.

שלב 32: חבר את הארדואינו למגשרים הכוח

חבר את הארדואינו למגשרים כוח
חבר את הארדואינו למגשרים כוח
חבר את הארדואינו למגשרים של כוח
חבר את הארדואינו למגשרים של כוח

זה קל, אבל לא מתויג יפה.

על הארדואינו ננו, יש סט של 6 סיכות בקצה הלוח. הם אינם מסומנים, אך צירפתי את תרשים ה- pin out ואתה יכול לראות ששני הסיכות החיצוניות הקרובות ביותר לנורות החיווי מסומנות בתרשים GND ו- 5V.

חבר את המגשר מהפין 5V במגן ה- CNC לפין הקרוב לזה המכונה VIN (אל תחבר אותו ל- VIN, אלא לפין הפינה הפנימי של קבוצת 6 הפינים). VIN מיועד להפעלת הננו עם הספק 7V-12V.

חבר את המגשר מסיכת ה- GND שבמגן ה- CNC לפין הקרוב ביותר לסיכה TX1.

כעת, כאשר אתה מפעיל את האלקטרוניקה של נתב ה- CNC, תצוגת סל ד OLED תידלק גם כן.

שלב 33: הערות טכניות על המעגל

הערות טכניות על המעגל
הערות טכניות על המעגל

מעגל החיישנים משתמש בצמד פוטודיודה IR LED/IR.

נורית ה- IR פועלת כמו כל נורית רגילה. ההובלה החיובית (הארוכה או האנודה) מחוברת למתח חיובי. ב- Arduino Nano, זהו סיכת פלט המוגדרת ל- HIGH. ההובלה השלילית (קצרה או קתודה) מחוברת לאדמה כדי להשלים את המעגל. מכיוון שנוריות רגישות לזרם רב מדי, נגד קטן מוצב בסדרה עם הנורית כדי להגביל את כמות הזרם. הנגד הזה יכול להיות בכל מקום במעגל, אך הכי הגיוני הוא למקם אותו בצד החיובי של המעגל, שכן ההובלה השלילית חולקת חיבור לאדמה עם הפוטודיודה.

פוטודיודה IR מתנהגת כמו כל דיודה אחרת (כולל נוריות דיודות פולטות אור) בכך שהן מוליכות חשמל רק בכיוון אחד וחוסמות חשמל בכיוון ההפוך. לכן חשוב לתקן את הקוטביות כדי שהנוריות יפעלו.

ההבדל החשוב עם פוטודיודות הוא שכאשר הם מזהים אור, הפוטודיודות יאפשרו לחשמל לזרום בכל כיוון. מאפיין זה משמש לייצור גלאי אור (במקרה זה אינפרא אדום או IR). פוטודיודה IR מחוברת בקוטביות הפוכה (הנקראת הטיה הפוכה) כאשר ה- 5V החיובי בסיכת הארדואינו מחובר להובלה השלילית של הפוטודיודה וההובלה החיובית מחוברת באמצעות חוט משותף יחד עם נורית ה- IR לקרקע.

ללא אור IR, פוטודיודה ה- IR חוסמת חשמל, ומאפשרת לסיכה הארדואינו עם הנגד הפנימי הפנימי שלה להיות במצב HIGH. כאשר פוטודיודה IR מזהה אור IR, היא מאפשרת לחשמל לזרום, הארקה את הסיכה וגורמת לערך HIGH על סיכת הפוטודיודה לרדת כלפי מטה וגורמת לקצה FALLING שהארדואינו יכול לזהות.

שינוי מצב זה בסיכת הארדואינו משמש במערכון לספירת המהפכות.

רצועת סרט האלומיניום על אגוז הקולט, מחזירה את אור ה- IR מנורת ה- IR הנכנסת תמיד אל פוטודיודה ה- IR בכל פעם שהיא מסתובבת על פני החיישן.

שלב 34: הערות טכניות על סקיצת הארדואינו

הסקיצה של Arduino מניעה את תצוגת OLED ותגובה בו זמנית לחיישן פוטודיודה IR LED/IR.

הסקיצה מאתחלת את תצוגת OLED לאורך כל פרוטוקול ה- I2C (מעגל אינטגרלי). פרוטוקול זה מאפשר למספר תצוגות/חיישנים לשתף חיבור ויכול לקרוא או לכתוב להתקן מחובר ספציפי עם מינימום חוטים (4). חיבור זה מקטין את מספר החיבורים בין ה- Arduino לתצוגת OLED.

לאחר מכן הוא מדליק את נורית ה- IR על ידי הגדרת הסיכה HIGH המספקת את 5V הדרוש לנורית.

הוא מצרף פונקציית הפרעה לסיכה שנקראת כאשר היא מזהה שינוי במצב אותו סיכה. במקרה זה נקראת הפונקציה incrementRevolution () בכל פעם שמתגלה קצה FALLING בפין 2.

פונקציית הפרעה עושה בדיוק את מה שהיא מרמזת, היא קוטעת כל מה שנעשה כרגע, מבצעת את הפונקציה ולאחר מכן ממשיכה את הפעולה בדיוק היכן שהיא הופרעה. פונקציות ההפרעה צריכות להיות קצרות ככל האפשר, במקרה זה היא רק מוסיפה אחת למשתנה נגד. ארדואינו ננו הקטן פועל במהירות 16Mhz - 16 מיליון מחזורים לשנייה - מספיק מהר מספיק כדי להתמודד עם הפרעה של 30, 000 סל ד, שהם 500 סיבובים לשנייה בלבד.

הפונקציה Loop () היא פונקציית הפעולה העיקרית עבור כל סקיצה של Arduino.הוא נקרא ברציפות, שוב ושוב, כל עוד לאדואינו יש כוח. הוא מקבל את הזמן הנוכחי, בודק אם חלף מרווח שצוין (1/4 שנייה = 250 אלפיות השנייה). אם כן, הוא מכנה את הפונקציה updateDisplay () כדי להציג את ערך הסל ד החדש.

פונקציית הלולאה גם תעמעם את התצוגה לאחר דקה אחת ותכבה את המסך לאחר 2 דקות - ניתנת להגדרה מלאה בקוד.

הפונקציות updateDisplay () קוראות לפונקציה calculRpm (). פונקציה זו לוקחת את ספירת המהפכות שפונקציית ההפרעה עלתה בהתמדה ומחשבת את הסל ד על ידי קביעת קצב המהפכות למרווח זמן והוספת זה למספר המהפכות לדקה.

הוא מציג את הערך המספרי ומשתמש באיזה טריג בתיכון כדי לצייר חוגה אנלוגית וזרוע המחוון כדי לשקף את אותם ערכים.

ניתן לשנות את הקבועים בראש הסקיצה, אם תרצה חיוג סל ד עם ערכים עיקריים וקטנים שונים.

ניתן לשנות את מרווח העדכונים ומרווח הזמן הממוצע.

מוּמלָץ: