Awtomatikong Pagkontrol ng RPM ng Engine na Gumagamit ng Sistema ng Feedback Mula sa isang IR Batay sa Tachometer: 5 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Palaging may pangangailangan para sa pag-automate ng isang proseso, maging isang simple / napakalaking proseso. Nakuha ko ang ideya na gawin ang proyektong ito mula sa isang simpleng hamon na naharap ko habang naghahanap ng mga pamamaraan sa tubig / patubig ng aming maliit na piraso ng lupa. Ang problema ng hindi kasalukuyang mga linya ng supply at mga mamahaling generator (upang mapatakbo ang aming bomba) naidagdag sa kahirapan.

Kaya't ang napagpasyahan naming gawin ay ang aparato ng isang pamamaraan na kung saan ay mura at madaling gamitin, kahit na ng isang manggagawa. Napagpasyahan naming i-mount ang bomba sa aming lumang scooter (tumatakbo na kondisyon) at patakbuhin ito gamit ang baras ng scooter wheel. Lahat mabuti at mabuti, ginawa namin ang pagpupulong ng makina at ang belt drive at sinubukan ito, at ito ay isang tagumpay.

Ngunit ang isa pang problema ay na, kapag tumatakbo ang motor, ang isang tao ay palaging malapit sa iskuter upang subaybayan ang RPM, at manu-manong ayusin ito gamit ang throttle. Kaya't ang proyektong ito ay ginawa namin upang maitakda ng manggagawa ang nais na RPM. nais na patakbuhin ang makina, at dumalo sa iba pang gawain sa bukid.

Ang setup ay binubuo ng:

1. Isang IR based tachometer (upang masukat ang RPM).
2. Isang keypad upang ipasok ang RPM.
3. Isang LCD display upang ipakita ang sinusubaybayan na RPM at kasalukuyang RPM.
4. Isang Stepper motor upang madagdagan / bawasan ang throttle.
5. Sa wakas, isang micro-controller upang pamahalaan ang lahat ng mga prosesong ito.

Hakbang 1: Pag-aayos ng mga Kinakailangan na Bahagi

Dati, ibinigay ko lang ang pangkalahatang-ideya ng kung ano ang mga sangkap.

Ang aktwal na mga sangkap na kinakailangan ay:

1. Isang micro-controller (Gumamit ako ng isang Arduino Mega 2560).
2. Isang L293D motor driver IC (o gagawin ang isang breakout board).
3. Isang 16 X 2 LCD display.
4. Isang infrared / proximity sensor (ang numero ng modelo ay STL015V1.0_IR_Sensor)
5. Isang uni-polar stepper motor (Gumamit ako ng 5 wire stepper motor, 12 V).
6. Isang 4 X 4 Keypad.
7. Mag-asawa ng 220 ohm, 1000 ohm resistors.
8. Isang 10k potentiometer.
9. Mga wire ng konektor, may kulay na mga wire, stripper.
10. Mga Breadboard.
11. Isang 12V na baterya upang mapagana ang stepper motor.
12. Isang supply ng 5V sa kapangyarihan ng Arduino.

At iyon lang ang kailangan mo upang makapagsimula, mga kababayan!

Hakbang 2: Pangkalahatang Daloy ng Proseso

Ang daloy ng proseso ay ang mga sumusunod:

1. Ang setup ay nakabukas at maghintay hanggang sa ang pagkakalibrate ng lahat ng aparato ay tapos na.
2. Dapat na mai-input ng gumagamit ang kinakailangang RPM gamit ang Keypad.
3. Ang homing ng motor ay nagaganap. Karaniwan itong ginagawa upang ang isang pare-pareho na point ng sanggunian ay idinidikta sa motor upang kapag ang pag-set up ay nakabukas, ang paunang posisyon ng motor ay palaging pare-pareho at kinuha bilang sanggunian.
4. Lumipat sa makina / anumang makina na dapat paikutin ang isang gulong.
5. Ang pagsukat ng RPM ay nagaganap at nagpapakita ito sa LCD.
6. Dito makikita ang larawan ng sistema ng puna. Kung ang napansin na RPM ay mas mababa kaysa sa nais na RPM, ang mga hakbang sa motor ng stepper upang madagdagan nito ang throttle
7. Kung ang napansin na RPM ay higit pa sa nais na RPM, ang hakbang ng stepper motor upang mabawasan nito ang throttle.

8. Ang prosesong ito ay nagaganap hanggang sa maabot ang nais na RPM, kapag naabot, mananatili pa rin ang stepper.

9. Maaaring patayin ng gumagamit ang system kung kinakailangan gamit ang isang master switch.

Hakbang 3: Paggawa ng Mga Kinakailangan na Koneksyon

Mga koneksyon para sa stepper motor:

Dahil gumagamit ako ng isang 5-Wire stepper motor, 4 na mga wire ay para sa nagpapalakas ng mga coil at ang isa pa ay konektado sa lupa. Hindi laging kinakailangan na ang pagkakasunud-sunod ng 4 na mga wire na lumalabas sa motor ay ang parehong pagkakasunud-sunod pasiglahin ang mga coil. Dapat mong manu-manong alamin ang order sa pamamagitan ng paggamit ng isang multi-meter, maliban kung malinaw na tinukoy, o i-refer ang datasheet ng iyong motor. Ang 4 na mga wire na ito ay konektado sa mga output ng L293D IC, o sa iyong motor driver.

2. Mga koneksyon para sa L293D IC:

Ang dahilan kung bakit ka gagamit ng isang driver ng motor ay dahil ang iyong 12V stepper motor cant ay tumatakbo nang maayos sa isang 5V supply at magtatapos ka sa pagprito sa iyo ng board ng arduino upang ibomba ang supply sa motor. Ang pin diagram ng IC ay matatagpuan sa ang web dahil ito ay halos isang pamantayan ng paglipat ng IC. Ang mga pin at ang kanilang mga koneksyon ay

• EN1, EN2: Paganahin (laging mataas o '1') sapagkat ito ay isang karaniwang decoder at karaniwang mayroong isang karagdagang input na tinatawag na Paganahin. Ang output ay nabubuo lamang kapag ang Enable input ay may halagang 1; kung hindi man, ang lahat ng output ay 0.
• Pin 4, 5, 12, 13: Nakakonekta ang mga ito sa lupa.
• Pin 2, 7, 10, 15: Ang mga ito ay mga input pin mula sa micro-controller.
• Pin 3, 6, 11, 14: Ang mga ito ay mga output pin na konektado sa 4 na pin ng stepper motor.

3. Mga koneksyon sa LCD:

Ang LCD ay may 16 na pin kung saan ang 8 ay para sa paglilipat ng data at sa karamihan ng mga oras, maaari mo lamang gamitin ang 4 sa 8 mga pin. Ang mga koneksyon ay:

• Vss: lupa
• Vdd: + 5V
• Vo: sa potentiometer (upang ayusin ang kaibahan)
• RS: sa digital pin 12 ng arduino
• R / W: lupa.
• E: upang i-pin 11 sa arduino.
• Ang mga data pin 4, 5, 6, 7: sa mga pin 5, 4, 3, 2 sa arduino ayon sa pagkakabanggit.
• LED +: Sa + 5V na may resistor na 220 ohm.
• LED-: sa lupa.

4. Mga koneksyon sa 4 X 4 Key Pad:

Ang mga koneksyon dito ay medyo prangka. Mayroong kabuuang 8 mga pin na lumabas sa keypad at lahat sila ay direktang pumunta sa mga digital na pin ng arduino.4 ay para sa mga haligi ay 4 ay para sa mga hilera. Ang mga pin sa arduino ay46, 48, 50, 52, 38, 40, 42, 44.

5. Pag-install ng IR Sensor sa arduino:

Ang hakbang na ito ay prangka rin dahil mayroon lamang 3 mga pin na lalabas sa proximity sensor, + 5V, output, ground. Ang output pin ay ibinibigay sa analog sa Ao pin sa arduino.

At iyon ang lahat ng mga tao, maliit na tapos na tayo at ang susunod na hakbang ay i-upload lamang ang aking code na naidikit ko rito!

Mangyaring mag-refer sa circuit diagram na mayroon akong mga kable ng lahat ng mga bahagi sa larawan sa itaas.

Hakbang 4: Mekanikal na Coupling ng Stepper Motor sa Throttle

Matapos ang bahagi ng electronics ay tapos na, ang susunod na bahagi ay pagkabit ng stepper shaft sa throttle lever.

Ang sistema ay tulad na kapag ang RPM ng engine ay bumaba, ang stepper motor na hakbang sa kanan, itulak ang pingga pasulong, tumataas ang RPM. Katulad nito, kapag ang RPM ay masyadong mataas, hakbang ito paatras upang hilahin ang pingga paatras upang mabawasan ang RPM.

Ipinapakita ito ng video.

Hakbang 5: Ang Code

Ang nakasulat na mga Arduino IDE na tao.

Mangyaring i-download din ang mga kinakailangang aklatan para dito.

Salamat.