التحكم الذاتي في عدد دورات المحرك في الدقيقة باستخدام نظام التغذية الراجعة من مقياس سرعة الدوران القائم على الأشعة تحت الحمراء: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

هناك دائمًا حاجة إلى أتمتة عملية ما ، سواء كانت بسيطة / وحشية ، لقد خطرت لي فكرة القيام بهذا المشروع من تحدٍ بسيط واجهته أثناء إيجاد طرق لري / ري قطعة الأرض الصغيرة الخاصة بنا. زادت خطوط الإمداد الحالية والمولدات المكلفة (لتشغيل المضخة) من الصعوبة.

لذا ما قررنا القيام به هو طريقة تكون رخيصة وسهلة الاستخدام ، حتى من قبل العامل. قررنا تركيب المضخة على سكوترنا القديم (حالة التشغيل) وتشغيلها باستخدام عمود عجلة السكوتر. حسنًا وجيدًا ، صنعنا التجميع الميكانيكي ومحرك الحزام واختبرناه ، وكان ذلك ناجحًا.

ولكن كانت هناك مشكلة أخرى تتمثل في أنه عندما كان المحرك يعمل ، كان على الشخص دائمًا أن يكون بالقرب من السكوتر لمراقبة عدد الدورات في الدقيقة ، وضبطها يدويًا باستخدام دواسة الوقود. يريد تشغيل المحرك ، والاهتمام بأعمال أخرى في المزرعة.

يتكون الإعداد من:

1. مقياس سرعة الدوران يعتمد على الأشعة تحت الحمراء (لقياس عدد الدورات في الدقيقة).
2. لوحة مفاتيح للدخول إلى دورة في الدقيقة.
3. شاشة LCD لإظهار RPM المراقب و RPM الحالي.
4. محرك متدرج لزيادة / تقليل الخانق.
5. أخيرًا ، وحدة تحكم صغيرة لإدارة كل هذه العمليات.

الخطوة 1: ترتيب الأجزاء المطلوبة

في السابق ، قدمت للتو نظرة عامة على ماهية المكونات.

المكونات الفعلية المطلوبة هي:

1. وحدة تحكم دقيقة (استخدمت Arduino Mega 2560).
2. محرك IC لسائق محرك L293D (أو لوحة اندلاع ستفعل).
3. شاشة LCD مقاس 16 × 2.
4. مستشعر الأشعة تحت الحمراء / القرب (رقم الطراز هو STL015V1.0_IR_Sensor)
5. محرك متدرج أحادي القطب (استخدمت محرك متدرج بخمسة أسلاك ، 12 فولت).
6. لوحة مفاتيح 4 × 4.
7. مقاومات بقوة 220 أوم ، 1000 أوم.
8. مقياس جهد 10 كيلو.
9. أسلاك توصيل ، أسلاك ملونة ، متجرد.
10. الألواح.
11. بطارية 12 فولت لتشغيل محرك السائر.
12. مصدر طاقة بجهد 5 فولت لاردوينو.

وهذا كل ما تحتاجه للبدء ، أيها الناس!

الخطوة 2: التدفق العام للعملية

تدفق العملية على النحو التالي:

1. الإعداد قيد التشغيل وانتظر حتى تتم معايرة جميع الأجهزة.
2. يجب على المستخدم إدخال عدد الدورات في الدقيقة المطلوب باستخدام لوحة المفاتيح.
3. تتم إعادة توجيه المحرك ، وعادةً ما يتم ذلك بحيث يتم إملاء نقطة مرجعية ثابتة على المحرك بحيث يكون الوضع الأولي للمحرك ثابتًا دائمًا عند تشغيل الإعداد ويتم أخذها كنقطة مرجعية.
4. قم بتشغيل المحرك / أي آلة تقوم بتدوير عجلة.
5. يتم قياس RPM ويتم عرضه على شاشة LCD.
6. هذا هو المكان الذي يظهر فيه نظام التغذية الراجعة ، فإذا كان عدد الدورات في الدقيقة المكتشفة أقل من عدد الدورات في الدقيقة المطلوب ، فإن محرك السائر يتقدم بحيث يزيد من دواسة الوقود
7. إذا كانت RPM المكتشفة أكثر من RPM المطلوب ، فإن محرك السائر يتقدم بحيث يقلل من دواسة الوقود.
8. تتم هذه العملية حتى يتم الوصول إلى RPM المطلوب ، وعند الوصول إليه ، يظل السائر ثابتًا.
9. يمكن للمستخدم إيقاف تشغيل النظام إذا لزم الأمر باستخدام مفتاح رئيسي.

الخطوة الثالثة: عمل التوصيلات المطلوبة

وصلات لمحرك السائر:

نظرًا لأنني أستخدم محركًا متدرجًا بخمسة أسلاك ، فإن 4 أسلاك مخصصة لتنشيط الملفات والآخر متصل بالأرض. ليس من الضروري دائمًا أن يكون ترتيب الأسلاك الأربعة الخارجة من المحرك هو نفس الترتيب تنشيط الملفات ، يجب عليك معرفة الطلب يدويًا باستخدام مقياس متعدد ، ما لم يتم تحديد ذلك صراحة ، أو الرجوع إلى ورقة البيانات الخاصة بمحركك. يتم توصيل الأسلاك الأربعة بمخرجات L293D IC ، أو محرك المحرك الخاص بك.

2-وصلات L293D IC:

السبب في أنك ستستخدم سائق المحرك هو أن محرك السائر بجهد 12 فولت لا يعمل بشكل صحيح على مصدر طاقة 5 فولت ، وسوف ينتهي بك الأمر بقلي لوح اردوينو لضخ الإمداد إلى المحرك. الويب نظرًا لأنه يمثل إلى حد كبير رمز تحويل قياسي. الدبابيس ووصلاتها

• EN1 ، EN2: تمكين (مرتفع دائمًا أو '1') لأنه وحدة فك ترميز قياسية وعادة ما يحتوي على إدخال إضافي يسمى تمكين. يتم إنشاء الإخراج فقط عندما يكون لإدخال التمكين قيمة 1 ؛ خلاف ذلك ، جميع النواتج هي 0.
• دبوس 4 ، 5 ، 12 ، 13: متصلون بالأرض.
• السن 2 ، 7 ، 10 ، 15: هم دبابيس الإدخال من وحدة التحكم الدقيقة.
• دبوس 3 ، 6 ، 11 ، 14: هم دبابيس الإخراج المتصلة بالدبابيس الأربعة لمحرك السائر.

3-التوصيلات بشاشات الكريستال السائل:

تحتوي شاشة LCD على 16 دبوسًا ، 8 منها مخصصة لنقل البيانات وفي معظم الأوقات ، يمكنك استخدام 4 فقط من 8 دبابيس.

• Vss: الأرض
• Vdd: + 5 فولت
• Vo: لمقياس الجهد (لضبط التباين)
• RS: إلى الرقم الرقمي 12 من اردوينو
• R / W: أرضي.
• E: لتثبيت 11 على اردوينو.
• دبابيس البيانات 4 ، 5 ، 6 ، 7: إلى المسامير 5 ، 4 ، 3 ، 2 على اردوينو على التوالي.
• LED +: إلى + 5 فولت بمقاوم 220 أوم.
• LED-: على الأرض.

4. التوصيلات بلوحة المفاتيح 4 × 4:

الوصلات هنا واضحة ومباشرة ، فهناك ما مجموعه 8 دبابيس تخرج من لوحة المفاتيح وتذهب جميعها مباشرة إلى المسامير الرقمية في اردوينو. ، 52 ، 38 ، 40 ، 42 ، 44.

5.تداخل مستشعر الأشعة تحت الحمراء إلى اردوينو:

هذه الخطوة واضحة أيضًا نظرًا لوجود 3 دبابيس فقط تخرج من مستشعر القرب + 5V ، الإخراج ، الأرض. يتم إعطاء دبوس الإخراج للتناظرية في Ao pin على اردوينو.

وهذا جميعًا ، لقد أنجزنا الكثير والخطوة التالية هي مجرد تحميل الكود الخاص بي الذي أرفقته هنا!

يرجى الرجوع إلى مخطط الدائرة التي قمت بتوصيلها بجميع المكونات الموجودة في الصورة أعلاه.

الخطوة 4: اقتران ميكانيكي لمحرك متدرج للخانق

بعد الانتهاء من الجزء الإلكتروني ، يقوم الجزء التالي بربط عمود السائر برافعة دواسة الوقود.

النظام هو أنه عندما يسقط RPM للمحرك ، يتقدم المحرك السائر إلى اليمين ، ويدفع الرافعة للأمام ، ويرفع عدد الدورات في الدقيقة. وبالمثل ، عندما يكون عدد الدورات في الدقيقة مرتفعًا جدًا ، فإنه يتراجع إلى الخلف لسحب الرافعة للخلف لتقليل عدد الدورات في الدقيقة.

الفيديو يظهر ذلك.

الخطوة 5: الكود

أهلها المكتوبة Arduino IDE.

يرجى أيضًا تنزيل المكتبات اللازمة لذلك.

شكرا لك.