Безконтактен тахометър-стробоскоп на Atmega8 - Микроконтролери и технология

Това устройство е предназначено да измерва скоростта на въртене на електродвигателите и основното предимство е безконтактен метод на измерване, основан на стробоскопичния ефект, при който светодиод с висока мощност произвежда ярки светлинни импулси. За измерване е необходимо да настроите честотата на светкавицата в съответствие с честотата на въртене (когато е осветена от стробоскоп, обектът изглежда неподвижен) с помощта на енкодера. Измерването може да се извърши без спиране на въртящия се механизъм. Тахометърът е изграден върху микроконтролера ATmega8 и резултатът от измерването се показва на LCD дисплея. Освен това системата показва и грешка, която се появява в резултат на някои временни процеси в програмата. Управлението се извършва с помощта на въртящ се енкодер и малка клавиатура. Цялото устройство може да се захранва от батерии, тъй като консумацията на енергия е незначителна поради импулсното генериране. Цялото устройство се вписва успешно в популярния корпус KM35, където има място и за 9V батерия.

Схема на устройството

Сърцевината на устройството и най-важната му част е микроконтролерът U1 (ATMEGA8-16AU), който се захранва от кварцов кристал от 16 MHz (X1). За правилната работа на резонатора са необходими допълнителни кондензатори C1 (22pF) и C2 (22pF). Осигурен е интерфейсен конектор за програмиране Prog, който съдържа набор от щифтове за серийно програмиране. Конекторът е необходим, тъй като микроконтролерът е направен в SMD пакет. C5 (100 nF) захранващи филтри за микроконтролер. Кондензаторите C6 (100 nF) и C7 (100 nF) омекотяват наклона на сигнала, генериран от енкодера, което улеснява гладкото протичане в програмата. Бутоните S1 - S6 (uSwitch) са допълнителен клавиатурен блок. Светодиод 0,5 W излъчва светкавици, работният ток е ограничен от резистор R4 (30R/2W) и управляван от транзистор T2 (BC337) и резистор R3 (330R). Светодиодът се свързва директно към захранването без регулатор, за да минимизира ефекта на токови импулси върху микроконтролера и да намали натоварването на U2 регулатора (78L05). За правилната работа на регулатора са необходими кондензатори C3 (220uF) и C4 (47uf). Резултатите от измерването са показани на LCD (W1, 16x2). Контрастът се задава от потенциометър P1 (10k), подсветката се включва от софтуер, използвайки T1 (BC556), R1 (47R) и R2 (3.3k).

Монтаж

Устройството може успешно да бъде изградено на основата на печатната платка, която е достъпна в архива в долната част на страницата. Също така достъп до дъската в огледално изображение. Платката е лесна за сглобяване, но включва SMD компоненти за запояване, които могат да създадат проблеми за начинаещи радиолюбители. Сглобяването трябва да започне с запояване на двата джъмпера. След това трябва да се инсталират SMD кондензатори и резистори, те се използват в популярните 0805 (2x1.2mm) пакети. След това микроконтролерът U1 е запоен на място, обърнете внимание на правилната инсталация на ключа. Бутоните трябва да са с дължина 15 мм и да излизат малко над LCD, това ще бъде важно при инсталиране на платката в кутията. Същият е случаят с енкодера. Потенциометърът P1 е монтиран така, че да може да се регулира през отвор в страничната стена на корпуса. Платката е проектирана да се побира лесно в популярния пакет KM35.