タコメーター。 フォトレジスターと HD44780 LCD ディスプレイを arduino で使用する例
32:20 - ファームウェア アルゴリズム 16 および 18
36:50 - ファームウェア変数
40:40 - ホールセンサーのピックアップ
ここで説明されているレギュレーターを組み立ててテストした後: https://shenrok.blog...t=1489156293398
指定された速度をサポートするファームウェアのインストールを開始できます。 しかし、最初に、ホール センサーの問題について考えてみましょう。
タコジェネレーターをホールセンサーに置き換えることは、まったく難しくありません。 動画の5:48より詳しく話しています。 しかし、どれを入れますか？ デジタルホールセンサー、できればバイポーラが必要です。 それは2倍以上の信号を出すからです。 そして、これは小さな革命にとって非常に重要です。 これは私のエンジンの 1 つです。 SS441
.
検討 PID_12:
スケッチの最初に、必要な値を入力する必要がある行があります。
int obMax = 6000; //最大回転数を入力
float kImp = 120; //10回転あたりのパルス数を入力
最初の行に、必要な最大回転数を入力します。 2つ目は最小限です。 3 行目には、シャフトの 10 回転に対するセンサーのパルス数を入力します。 4 行目には、最小速度電流を制限する数値を入力する必要があります。 最小回転数と負荷によって異なります。 そして5番目-ファームウェアNo. 6でエンジンが回転を開始する数（これに注意を払いました）。
次に最も重要なことです。 PID コントローラの係数を調整 (選択) する必要があります。 それらはスケッチの 19 行目にあります。
PID myPID(&入力、&出力、&セットポイント、 0.01
, 0.2
, 0
、 直接）;
検索により、構成する方法がいくつか提供されます。どの方法でも使用できます。 でも正直なところ、私はこのコントローラーがあまり好きではありませんでした。 というか、設定する気力がなかったのかもしれません。
検討 _16:
スケッチの主な変数は、PID コントローラーと同じです。
int obmin = 200; //最小回転数を入力
intminzn = 115; // 回転が始まるトライアックの最小値。
int ogrmin = 70 ; // 最小速度でのトライアック リミット。
int mindimming = 80; // マシンジャム時のトライアック値 (初期インパルス)
そして、それらは同じ方法でインストールされます。 しかし、2 つの値が追加されました。 それ マシンが詰まった状態でのトライアック値 (初期インパルス) このように選ばれています。 ファームウェア No. 6 では、シャフトのみがアイドル状態でない場合、シャフトに最小限の小さな負荷を与えます。 そして、レギュレーターを回転させ始めます。 シャフトが回転し始める番号に注意する必要があります。 この値は、マシンに初期インパルスを与えるために必要です。 この数は非常に条件付きで、ある程度の許容範囲が許容されます。 調整と選択が必要な主な変数は、 レブトレランスマイナスとプラス. これは、制限内でエンジンの速度が安定することを意味します。 さまざまな速度でのアイドル時と負荷時の両方で、エンジンがジャークなしで回転する最小値を見つけます。 このファームウェアは、指定された制限内で回転の安定性をすでに提供しており、おそらくこれで十分です。 回転数を正確に安定させる必要がある場合は、次の縫製に進みます。
検討 _18:
すべての値は以前のファームウェアから転送されます。
int obmin = 200; //最小回転数を入力
int obMax = 9000; //最大回転数を入力
int kImp = 120; //10回転あたりのパルス数を入力
intminzn = 115; // 回転が始まるトライアックの最小値。
int ogrmin = 70 ; // 最小速度でのトライアック リミット。
int mindimming = 80; //ジャム時のトライアック値(初期インパルス)
int dopusk = 200 ; //マイナスとプラスの回転の許容範囲
イントラレース = 50; //加速度変数 1 - 100
加速または滑らかさの値のみが追加されました。 値が 1 の場合はスムーズに安定し、値が大きくなるほど加速が激しくなります。 上限は非常に大きいですが、100 (私の場合) 以降は変化がありません。
並行開発: http://www.motor-r.i...og-page_19.html
チップメーカーのレギュレーターのバリアント:
詳細、どこで注文するかについて多くの質問があります。 私は自分用にセットを注文しました。あなたと共有します。
そして、リバースと保護のためにリレーのブロックを注文しました。 補足いたします。
あなたの質問に基づいて、記事は補足されます。 だから私たちは尋ねます。
それでは、フィードバック速度コントローラーの調整と改良を続けましょう。
ここから始める：
1 アイデアと開発
2 PID コントローラー
3 レギュレーターの組み立て、段階的な説明
4 つの質問 - 回答、ヒント、作業アルゴリズム
5 公差の設定、オーバーフローに関連するジャークの除去、2 速のトグル スイッチ、トライアックの故障から保護するためのリレー。
このレギュレーターをすでに作成している人は、許容変数を見つけるのが非常に難しいという問題に遭遇しました。 列挙方法は長くて不便です。 そして、低速と高速での許容範囲が異なる場合があることがわかりました。 したがって、最小速度と最大速度の両方でこの値を一度に非常に正確に選択するのに役立つファームウェアが作成されました。
これを行うには、10 kΩ の可変抵抗を中央の接点で arduino のピン A3 に一時的に半田付けする必要があります。 いつものように、抵抗の極端な接点は+と-にはんだ付けされています。
ファームウェアをアップロードした後 nastroyka_dopuska
で、最初にマシンまたはエンジンに関連するすべての変数を入力します。 主なものは、マシンで必要な最小回転数と最大回転数、およびスピンドルの 10 回転あたりのパルス数です。
ビデオに示すように、許容範囲を選択します。 その後、受信したデータをファームウェア 18 に入力して使用できます。 このファームウェアで表示が改善されました。 あなたが尋ねたからです。
ファームウェア: https://drive.google...iew?usp=sharing
次に発生した問題は、特定のエンジン回転数で「ジャーク」が発生することでした。 その理由を理解するために、tic 変数の値をコンピューターに送信するファームウェアが作成されました。 これは、ホール センサーからの信号間で通過するサイクル数です。 データは、SerialPortPlotter プログラムでグラフ形式で表示されました。
相談の結果、センサーからの信号が65535サイクル後に発生するカウンターのオーバーフローと同時に到着すると、障害が発生することが判明しました。 失敗しないための方法も教えていただき、とても感謝しています。
次に直面した課題は、リレーを使用してトライアックを故障から保護することでした。 そのため、設定した回転数を一定以上超えるとリレーが作動してエンジンが停止します。
将来的にはそれらを介してエンジンリバースを実装するため、4個のリレーブロックを使用します。 ただし、リバースが必要ない場合は、1つのリレーで十分です。 
GND接点にマイナスを適用し、VCCにプラス5ボルトを適用し、IN3とIN4をarduinoのA1ピンに接続します。これはリバース用で、IN2はA2ピンに接続します。 この連絡先は、電源ボードをオフにする責任があります。 ファームウェアのアップロード proverka_rele 、リレーは 1 秒間オンとオフを交互に繰り返す必要があります。 2 つのペアと 1 つの個別。 すべてが正常に機能する場合は、この単一のリレーを介して電源ボードに接続するワイヤを実行し、ファームウェアをアップロードできます roos_zashita_1 そしてコントローラーを使います。 ここでジャークが排除され、保護が実装されます。
また、3 ポジションのリバース用トグル スイッチと、必要に応じて速度範囲を分割するトグル スイッチをすぐに取り付けて接続することもできます。 私のマシンでは、旋削用の最初の速度を 100rpm から 2000rpm に、研削用の 2 番目の速度を 1500rpm から 5000rpm にしました。 次の方法でそれらを接続します。
スケッチをアップロードして確認する proverka_tumblerov トグルスイッチの位置を変えると、画面上の数字が変わります。 変更が発生した場合は、ファームウェアをアップロードできます roos_zashita_2speed そして楽しんでください。
すべてのファームウェアで、必要な値を入力する必要があることを忘れないでください。
ファームウェア：
シグネット----リバースとブレーキ用の2つのリレー付きhttps://wdfiles.ru/dr8k
シグネット ---- SMD コンポーネントと インパルスブロック D6MG ケース用電源 https://drive.google...T0JOd2pFZjI3SmM
リレー 12v の場合、ジャンパーをマーク 12 に移します。
リレーの場合、5v はすでにマーク 5 にある
リレーのダイオードを導体の側面からボードに直接はんだ付けします。
リレーに ULN2003 ダイオードを搭載したボードの場合は不要です。
選択するシグネットによってパーツリストが変わります。
抵抗器 10k 0.25W-2pcs
抵抗器 4.7k 0.25W-1pc
抵抗器 2k 0.25W-1pc
抵抗器 470 0.25W-1pc
抵抗器 100 2W-1pc
抵抗器 360 0.25w-2pcs
抵抗器 5k 0.25W-1pc (リバースボタン)
トリマ抵抗 10k-1pc (LCD ディスプレイ用)
可変抵抗器 10k-1pc (レブツイスター)
トリマー抵抗 10k (脚 A3 あたり)
ダイオード RL205 1個
コンデンサ 100n 600V-1個 С4
コンデンサ 0.05mf -1pc C3
トライアック BTA24-600 (BTA16-600) ラジエーター上
PC817C-1個
MOC3021-1個 (MOC3023)
L7805CV-1pc
ダイオードブリッジはボード上のGBL04-E3 / 51（KBL04）と同じもの、ダイオードブリッジ4A 400V
ボード上の端子台 - ダブル - 7 個、
リレー JS1-12V 2 個 5v にすることができます
電解コンデンサ 100 マイクロファラッド * 25v -2 個 (C1 および C2)
チップULN2003A - 1pc
変圧器 - あなたが見つけることができるもの (1.5-3W)
3 ポジションスイッチ - 1 個
Arduino用ソケット -1pc
機内で利用可能、記載されていません
arduinoの下の回路の抵抗は10kです（トラックの側面からですか、それとも問題ですか？）導体の側面からボード上ですが、上に置くこともできます。 また、速度制御範囲を2つのサブ範囲に分割する人に必要です。
リレーへのボードの裏側にあるダイオード - 何？ 答えは可能な限りです RL205
トランジスタ BC 550 - 2 個のトランジスタも arr のいずれかです。 発行者 あなたはkt 315またはkt3102をすることができます
回路バリアント
スキームの修正版
添付画像
投稿は編集されましたorio55: 2017 年 5 月 1 日 - 20:05
タコメーターは、回転している車輪などの RPM (1 分あたりの回転数) をカウントするのに便利なツールです。 タコメーターを作成する最も簡単な方法は、IR 送信機と受信機を使用することです。 それらの間の通信が切断されると、何かが回転していることがわかるので、コードを使用して通信切断の頻度に基づいて RPM を計算できます。
この記事では、赤外線トランスミッターとレシーバーを使用して、Arduino を使用してタコメーターを作成する方法を見ていきます。 結果は 16x2 LCD ディスプレイに表示されます。
このプロジェクトの目標は、1 つの入力と 1 つの出力を持つシステムを作成することです。 デバイスの入力には、通信障害の場合にハイ (+5V) からロー (+0V) レベルに変化する信号があります。 この信号に従って、Arduino は内部カウンターの値を増やします。 その後、追加の処理と計算が実行され、トリガーが中断されると、計算された RPM が LCD に表示されます。
通信には、低抵抗の抵抗を介して接続された IR LED からの IR ビームを使用して、明るく光ります。 受信機として、赤外線 LED 光がない場合に「閉じる」フォトトランジスタを使用します。 コンピューターのファンを IR 送信機と受信機の間に配置し、電源を入れます。 トランジスタ回路を介して接続された IR 受信機は、割り込みを生成します。 結果を表示するために使用されます アルドゥイーノ液晶インターフェイスを使用して、最終的な RPM 値を LCD に表示できます。
要素:
ブレッドボード
トリマ抵抗 5kΩ
ジャンパー
SIP コネクタ
2x 2N2222 NPN トランジスタ
赤外線LED
フォトトランジスタ
抵抗器 10 オーム
抵抗器 100kΩ
抵抗器 15kΩまたは16kΩ
コンピュータファン
詳細アイテム一覧
プロジェクトで使用されるすべての要素は上にリストされていますが、主な要素の機能について詳しく説明します。
Arduino UNO
これは、コンピューターのファン ブレードが受信機とセンサーの間にあることを知らせる IR 割り込みパルスを処理するために使用する Arduino ボードです。 Arduino はこれらのパルスとタイマーを使用して、ファンの RPM を計算します。
液晶ディスプレイ 16×2
Arduino が RPM を計算した後、この値がユーザーフレンドリーな方法でディスプレイに表示されます。
トリマ抵抗 5kΩ
このトリマーは、16x2 LCD のコントラストを調整するために使用されます。 0 ～ +5V の範囲のアナログ電圧を提供し、LCD の明るさを調整できます。
赤外LEDとフォトトランジスタ
強力な赤外線が当たると、フォトトランジスタが開きます。 したがって、IR LED がオンの場合、フォトトランジスタを開いたままにしますが、IR LED がファンブレードなどで覆われている場合、フォトトランジスタは閉じます。
2N3904 および 2N3906
これらのトランジスタは信号レベルを変換するために使用され、フォトトランジスタから +0 と +5V 以外の電圧がない Arduino に出力パルスを提供します。
回路図
図では、LCD 通信インターフェイスは簡略化されており、2 つの制御ラインと 4 つのデータ ラインしかありません。
回路の特徴
LCDディスプレイインターフェース 16×2
Arduino から LCD に 2 つの制御ピンと 4 つのデータ転送用ピンが接続されています。 これは、何をいつ行うべきかを LCD に指示するものです。
赤外線ビーム遮断回路
IR ビーム ブレーク信号は第 2 デジタルに行きます Arduinoピン. これによりArduinoが中断され、Arduinoがパルスをカウントできるようになり、タコがデータを受信できるようになります。
Arduino LCD ライブラリ
このプロジェクトでは、Arduino LCD ライブラリを使用します。 基本的には、2 行目の RPM 値を新しい値に更新するだけです。
準備として、このライブラリを使用して LCD に「Hello, World!」を表示する以下のコードを見てください。 タコメーターでは、特に「lcd.print(millis()/1000);」という同様のコードを使用します。
先に進む前に、この LCD ライブラリの機能をできるだけ詳しく理解してください。 それほど複雑ではなく、Arduino Web サイトで十分に文書化されています。
Arduino での RPM カウント
コンピューターのファンの RPM を計算しようとしているので、IR ビーム割り込みを使用して計算していることを理解する必要があります。 これは非常に便利ですが、コンピューターのファンには 7 つのブレードがあることを考慮する必要があります。 これは、7 回の中断が 1 回転に等しいことを意味します。
割り込みを追跡する場合、7 回の割り込みごとに 1 回の完全な回転が発生したことを意味することを知る必要があります。 完全な回転にかかる時間を追跡すると、RPM を簡単に計算できます。
最初の回転の時間 = P * (µS/rev)
RPM = RPM = 60,000,000 * (µS/分) * (1/P) = (60,000,000 / P) * (RPM)
RPM を計算するには、上記の式を使用します。 式は正確であり、精度は Arduino が割り込み間の時間を追跡し、完全な回転数をカウントできるかどうかに依存します。
回路組立
下の写真では、図のように必要なすべての部品とジャンパーを見ることができます。
最初に +5V と LCD データ/制御ラインを接続します。 次に、LCD、コントラスト ポテンショメーター、電源 LED です。
IRビームを遮断するための回路が組み立てられています。 IR LED とフォトトランジスタの間に距離を保つようにしてください。 この写真は、IR LED とコンピュータ ファンを配置するフォトトランジスタの間の距離を示しています。
ハードウェアの話はもう十分！ ファームウェア/プログラムを作成して、デバイスがどのように機能するかを見てみましょう!
ソフトウェア部分
コードには 2 つの主要な部分があり、以下に詳細を示します。
メインLCDリフレッシュ周期
休憩時間の更新
メインサイクルでは、回転数と LCD の更新がカウントされます。 メイン ループは巨大な while(1) ループであるため、常に実行され、RPM がカウントされ、LCD が 1 秒あたり数回更新されます。 割り込みの関数は IR 割り込み間の時間をカウントするため、メイン ループで RPM をカウントできます。
コンピューターのファンには 7 つのブレードがあることを覚えておいてください。したがって、このタコメーターはそのようなファンでのみ動作するように設計されています。 ファンまたはその他のデバイスが 1 回転あたり 4 パルスしか発生しない場合は、コードの「(time*4)」を変更します。
タコメーターの動作のデモ動画です。
2 つのファンは、およそ 3000rpm と 2600rpm で動作し、誤差は約 +/-100rpm です。
Arduinoタコメータの概要
ファンは割り込みパルスを生成し、出力には RPM が表示されます。 精度は 100% ではありませんが、10 ドルのコストで約 95% ですが、このタコメーターを Arduino で構築することは理にかなっています。
それで、今は何ですか？
ビームブレーク システムは、回転数測定だけでなく、他のセンサーとしても役立ちます。 たとえば、ドアが開いているか閉じているかを知りたいとします。 おそらく、何かがロボットの下に入ったかどうかを知りたいと思うでしょう。 ビーム遮断には多くのアプリケーションがあり、ここで使用されている回路は非常に単純であるため、他の素晴らしいデバイスを改善して構築する方法はたくさんあります.
結論
おおむね、このプロジェクトは成功したと思います…しかし、それは時間と経験の問題ですが、システムは意図したとおりに機能し、非常に信頼性が高く、期待どおりの結果が得られました。 この記事を読んで、独自の Arduino タコメーターを作成する方法を学んでいただければ幸いです。
に関する元記事 英語（翻訳： アレクサンダー・カシャノフ cxem.net サイトの場合)
エンジン速度センサー モジュールは、主にモーター シャフトの回転速度を検出するように設計されています。 このモジュールは、マイクロコントローラと共に、速度に加えて、パルス数とシャフトの位置を決定できます。
通常、センサーは特定のイベントを記録することによってマグニチュードを測定し、イベントの数はそれらが発生した期間と相関します。
したがって、この場合、速度が測定されます。ここでのイベントは、スロット付きディスクの回転中に光学センサーが動作した結果として受信したインパルスとして理解されます。 センサーは、LED と、LED 放射の有無を感知するフォトトランジスタで構成されています。
図式
提示された回路を使用して、登録されたパルスをマイクロコントローラーに送信できます。 スキームの基本は、 光センサー LEDとフォトトランジスタ出力を備えたOS25B10 (OC1)。
次は、単純なシュミット トリガとして構成された LM393 デュアル コンパレータ IC (IC1) です。 緑のLED(LED1) は回路に電圧が印加されていることを示し、赤色の LED (LED2) はモーター速度センサー モジュールの出力を監視します。 おすすめされた 動作電圧モジュールは 4.5 ～ 5.5 V です。
ここでは抵抗 R1 (180 オーム) を使用して、光学センサー OS25B10 (OC1) 内の LED の動作電流を制限していることに注意してください。 必要に応じて、プロトタイプの値を変更できます。 また、抵抗 R2 (10 kΩ) の値を調整して、回路に必要な電圧を得ることができます。 抵抗 R7 (10 kΩ) はオプションのプルアップ抵抗です。
エンコーダーディスク
センサー スロットに配置されたエンコーダー ディスクは、ディスクの片側に LED があり、反対側にフォトトランジスターがあるように、光センサーを分離します。 LED からの光ビームの経路がディスクによってブロックされていない場合、フォトトランジスタは電流を流し、それ以外の場合は閉じます。
タコメータは、一定時間内の物体の回転数を測定するために使用されるデバイスです。 通常、値は 1 分あたりの回転数または rpm で表されます。 以前は、タコメーターは純粋に機械的なデバイスであり、回転が機械的接続 (ケーブルまたはシャフト) を介してタコメーターに伝達され、1 分あたりの回転数は次の式を使用して決定されました。 ギア駆動円形スケールで表示されます。 現代の電子機器の出現後、タコメーターは大きく変化しました。 この記事では、非接触デジタルタコメーターに基づいて説明します Arduinoベース. モータ速度も同様の回路を使用して制御できます。 16×2の液晶ディスプレイに毎分回転数などを表示。 配線図 Arduino ベースのデジタル タコメーターを以下に示します。
配線図
回転センサー
赤外線フォトトランジスタと赤外線 LED でセンサーを形成します。 赤外線フォトトランジスタは、赤外線のみに反応するフォトトランジスタの一種です。 赤外線フォトトランジスタの使用により、他の光干渉の影響を回避します。 環境. フォトトランジスタと赤外LEDを並列に配置。 抵抗 R2 は、赤外線ダイオードを流れる電流を制限します。 反射ガイド テープは、センサーに合わせて回転体 (シャフト、ディスク、またはファン) に接着されます。 9V/100mAの冷却ファンを使用しました。 センサーと反射ガイド テープの間の隙間は 1cm を超えないようにしてください。 反射ガイド テープがセンサーの前を通過すると、赤外線が反射されてフォトトランジスタに戻ります。 フォトトランジスタはその瞬間により多く伝導し、その結果、R3 (68K 抵抗) の両端の電圧が急速に上昇します。 結果は、フォトトランジスタのエミッタで以下に示す波形になります。 毎分の回転数は、特定の時間間隔で上向きのパルスの数を計算することによって決定できます。 
毎分回転数の計算
Arduino を使用して RPM 値を計算し、この値を LCD に表示します。 フォトトランジスタのエミッタは、Arduino の割り込み 0 (デジタル ピン 2) ピンに接続されています。 Arduino 割り込みは、トリガーされた立ち上がりエッジで構成されます。 その結果、エミッタ波形の立ち上がりパルスごとに割り込みが処理されます。 特定の時間に受信した割り込みの数は、割り込みサービス ルーチンを使用して変数をインクリメントすることによって計算されます。 計算サイクル中に経過した時間は、millis() 関数を使用して決定されます。 millis() 関数は、Arduino ボードの電源が投入されてから経過した秒数を返します。 計算サイクルの前後に millis() 関数を呼び出し、それらの差を計算すると、計算サイクル中に経過した時間が得られます。 値 (1 ミリ秒あたりの割り込み数/回数)*60000 によって、1 分間あたりの回転数 (RPM) が決まります。
エンジン速度制御
ポテンショメータでモーターの速度を制御するためのデバイスも回路に含まれています。 トランジスタ Q1 は、モーターを制御するために使用されます。 そのベースは、電流制限抵抗 R1 を介して Arduino の PWM ピン 9 に接続されています。 速度制御ポテンショメータ R4 は、Arduino のアナログ ピン A0 に接続されています。 このピンの電圧は、anlogRead 関数を使用して 0 ～ 1023 の値に変換されます。 次に、この値を 4 で割り、0 から 255 までの値を取得します。その後 与えられた値 anlogWrite 関数を使用して PWM ピン 9 に書き込まれます。 結果はピン 9 の方形波で、そのデューティ サイクルは analogWrite 関数で書き込まれた値に比例します。 たとえば、値が 255 の場合、デューティ サイクルは 100% になり、値が 127 の場合、デューティ サイクルは約 50% になります。 D1 はフライバック ダイオード、C1 はノイズ キャンセリング コンデンサ (デカップラー) です。 RPM とデューティ サイクルは、標準の LiquidCrystal ライブラリを使用して LCD 画面に表示されます。 この記事を読んでください: Arduino 用のインターフェイス LCD。 Arduino ベースのデジタル タコメーターの完全なプログラム コードを以下に示します。
プログラムコード
＃含む
ノート
上で Arduinoボード外部電源ソケットから9Vの電源電圧を供給できます。
一部の回路コンポーネントに必要な 5V は、Arduino ボードの 5V 電源から供給できます。
使用するファンは9V/100mAの電圧を使用しています。 2N2222 トランジスタは 800mA までしか処理できません。 負荷を選択するときは、この点に注意してください。
液晶ディスプレイはJHD162Aを使用。
ポテンショメータ R5 を使用して LCD のコントラストを調整できます。 接続すると、ディスプレイには何も表示されません。 ディスプレイに画像が表示されるまで R5 を調整します。 R5 ポテンショメータ スライダの最適な電圧は、0.4 ～ 1V の範囲です。
赤外線フォトトランジスタと赤外線ダイオードは、LTH-1550 フォト遮断モジュールから取り外されています。
フォトトランジスタの側面は絶縁テープで閉じる必要があります。
センサーの位置は下図の通りです。