Measurino: Ushuhuda wa Kupima Gurudumu la Dhana: Hatua 9

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Measurino inahesabu tu idadi ya mzunguko wa gurudumu na umbali uliosafiri ni sawa sawa na eneo la gurudumu lenyewe. Hii ndio kanuni ya msingi ya Odometer na nimeanza mradi huu haswa kusoma jinsi ya kuweka mzunguko (unaosimamiwa na microcontroller wa Arduino), inayoendana na umbali kadhaa wa umbali, kutoka milimita hadi kilomita, na kutathmini shida zinazowezekana au maboresho.

Hatua ya 1: Sehemu na Vipengele

• Arduino Nano rev.3
• 128 × 64 OLED diplay (SSD1306)
• Ongezeko la Encoder ya Rotary ya Pichaelectric (400P / R)
• Gurudumu la Mpira kwa ndege ya mfano (51mm dia)
• 2 vifungo vya kushinikiza
• 9v betri

Hatua ya 2: Encoder

Kwa mradi huu nimejaribu encoders kadhaa za bei rahisi za rotary, lakini niliwatupa mara moja kwa sababu ya maswala ya usahihi / unyeti. Kwa hivyo nilikwenda kwa DFRobot's Ongezeko la Picha Rotary Encoder - 400P / R SKU: SEN0230. Hii ni encoder inayozunguka ya picha ya umeme ya viwandani na nyenzo ya aluminium, ganda la chuma na shimoni la chuma cha pua. Inazalisha ishara ya kunde ya orthogonal ya awamu mbili ya AB kupitia kuzunguka kwa diski ya wavu na optocoupler. Kunde 400 / pande zote kwa kila awamu, na kunde 1600 / pande zote kwa awamu mbili za pato mara 4. Encoder hii ya rotary inasaidia max 5000 r / min kasi. Na inaweza kutumika kwa kasi, pembe, kasi ya angular na kipimo kingine cha data.

Encoder ya rotary ya picha ina pato la ushuru la wazi la NPN, kwa hivyo unahitaji kutumia vidhibiti vya pullup au kuwezesha kuvuta kwa ndani kwa Arduino. Inatumia chip ya mdhibiti wa voltage 750L05, ambayo ina pembejeo ya nguvu anuwai ya DC4.8V-24V.

Hatua ya 3: Usikivu

Encoder ya Rotary ya Optoelectric ina unyeti mkubwa, ambayo inafanya kuwa kamili kwa matumizi ya kudhibiti shimoni na uwekaji wa nafasi. Lakini kwa kusudi langu ilikuwa ya busara sana. Na gurudumu la 51mm, encoder hii ina usikivu wa 0.4mm, ambayo inamaanisha kuwa ikiwa mkono una kutetemeka kidogo, zitarekodiwa. Kwa hivyo nikapunguza unyeti kwa kuongeza hysteresis katika utaratibu wa usumbufu:

kukatisha batili ()

{char i; i = digitalRead (B_PHASE); ikiwa (i == 1) hesabu + = 1; hesabu nyingine - = 1; ikiwa (abs (hesabu)> = hysteresis) {flag_A = bendera_A + hesabu; hesabu = 0; }}

Ujanja huu ulitosha kutoa utulivu mzuri kwa kipimo.

Hatua ya 4: Upimaji

Chagua Kitengo chako cha Upimaji (Daraja au Imperial) na kisha weka tu gurudumu na sehemu yake ya mawasiliano mwanzoni mwa kipimo chako, bonyeza kitufe cha Rudisha kitufe na uizungushe hadi mwisho. Kutoka kushoto kwenda kulia ongezeko la kipimo na kujumlisha, kwa kulia kwenda kushoto hupungua na kutoa. Unaweza kupima pia vitu vya kupindika (sura ya gari lako, handrail ya ngazi ya ond, urefu wa mkono wako kutoka bega hadi mkono na kiwiko kilichoinama, nk).

Mzunguko kamili wa gurudumu na kipenyo = D itapima urefu wa D * π. Kwa upande wangu, na gurudumu la 51mm, hii ni 16.02cm na kila kupe hupima 0.4mm (angalia aya ya Usikivu).

Hatua ya 5: Kukusanyika

PoC imetengenezwa kwenye ubao wa mkate kuonyesha mzunguko. Kila sehemu imeambatishwa kwenye ubao na kisimbuaji cha rotary kimeunganishwa na 2x2 Pole Screw Terminal Block. Betri ni betri ya kawaida ya 9v na jumla ya matumizi ya nguvu ya mzunguko ni karibu 60mA.

Hatua ya 6: Kanuni

Kwa onyesho, nilitumia U8g2lib ambayo ni rahisi sana na yenye nguvu kwa aina hii ya maonyesho ya OLED, ikiruhusu uchaguzi mpana wa fonti na kazi nzuri za kuweka nafasi. Sikupoteza muda mwingi kujaza maonyesho na habari, kwani hii ilikuwa tu Poc.

Kusoma kisimbuzi, ninatumia vipingamizi vilivyotokana na moja ya awamu mbili: kila wakati shimoni la kusimba linatembea, hutoa usumbufu kwa Arduino iliyofungwa juu ya msukumo wa msukumo.

ambatishaKukatisha (digitalPinToInterrupt (A_PHASE), kukatiza, KUPANDA);

Onyesho hubadilika moja kwa moja kutoka milimita, hadi mita, hadi kilomita na (ikiwa imechaguliwa kutoka kwa kitufe cha kushinikiza) kutoka inchi, hadi yadi, hadi maili, wakati kitufe cha RST kinashughulikia kipimo hadi sifuri.

Hatua ya 7: Skematiki

Hatua ya 8: Kutoka PoC hadi Uzalishaji

Kwa nini hii ni Dhibitisho la Dhana? Beacuse ya maboresho mengi ambayo inaweza / inapaswa kufanywa kabla ya kujenga vifaa kamili vya kufanya kazi. Wacha tuone maboresho yote kwa maelezo:

• Gurudumu. Usikivu / usahihi wa Measurino inategemea gurudumu. Gurudumu ndogo inaweza kukupa usahihi bora katika kupima urefu mdogo (kwa utaratibu wa milimita hadi sentimita). Gurudumu kubwa zaidi na boom ya ugani itaruhusu kutembea barabarani na kupima kilomita. Kwa magurudumu madogo, nyenzo zinapaswa kuzingatiwa: gurudumu kamili ya mpira inaweza kuharibika kidogo na kuathiri usahihi, kwa hivyo katika kesi hiyo nitapendekeza gurudumu la aluminium / chuma na mkanda mwembamba tu ili kuepuka kuteleza. Ukiwa na hariri ndogo ya programu (chagua kipenyo sahihi cha gurudumu na swichi), unaweza kuzingatia magurudumu yanayoweza kushikamana ili kuendana na kipimo chochote, kwa kutumia kontakt 4-pini (kwa mfano: usb bandari).
• Programu. Kwa kuongeza kitufe kingine cha kusukuma, programu hiyo inaweza pia kutunza maeneo ya kupimia ya mstatili au urefu wa pembe. Ninashauri pia kuongeza kitufe cha "Shikilia" ili kufungia kipimo mwishoni, kuepusha kusonga gurudumu bila kukusudia kabla ya kusoma thamani kwenye onyesho.
• Badilisha gurudumu na kijiko. Kwa hatua fupi (ndani ya mita chache) gurudumu linaweza kubadilishwa na kijiko kilichoinuliwa kilicho na uzi au mkanda. Kwa njia hii unahitaji tu kuvuta uzi (kutengeneza shimoni ya encoder kuzunguka), chukua kipimo chako na utazame kwenye onyesho.
• Ongeza onyesho la hali ya betri. Pini ya kumbukumbu ya 3.3v Arduino (sahihi ndani ya 1%) inaweza kutumika kama msingi wa kibadilishaji cha ADC. Kwa hivyo, kwa kufanya analojia na ubadilishaji wa dijiti kwenye pini ya 3.3V (kwa kuiunganisha na A1) na kisha kulinganisha usomaji huu dhidi ya usomaji kutoka kwa sensa, tunaweza kuongeza usomaji wa kweli kwa maisha, bila kujali VIN ni nini (maadamu iko juu ya 3.4V). Mfano wa kufanya kazi unaweza kupatikana katika mradi huu mwingine wangu.

Hatua ya 9: Nyumba ya sanaa ya Picha