Направете оборотомер с дъска Arduino Genuino, за да отчетете скоростта на въртене d; а

Тишина, върти се.

направете

от skywodd | 1 октомври 2016 г. | Лиценз (вижте долния колонтитул)

Тази статия не е актуализирана от известно време, съдържанието й може да е остаряло.

В този урок ще видим заедно как да направим опростен тахометър с дъска Arduino/Genuino. Целта: да се измери скоростта на въртене на компютърен вентилатор. Като бонус ще видим как да измерим периода на сигнал с променлив работен цикъл с нашия вътрешен тахометър.

Обобщение

  • Изход на сигнала от компютърния вентилатор
  • Демонстрационно събрание
  • Измерване с функцията pulseIn ()
  • Прекъсване на измерването
  • Бонус: Измерване на пълен период с pulseInCycle ()
  • Приложение: Проверете измерването на скоростта
  • Заключение

Здравейте всички !

Преди няколко дни читател се свърза с мен с много конкретен въпрос: как да се измери скоростта на въртене на два компютърни вентилатора с платка Arduino/Genuino? Отличен въпрос, ще го видим веднага

Преди да започна, искам да поясня, че целта на този урок не е изключително да измерва скоростта на въртене на компютърен вентилатор, а да измерва честотата на всеки периодичен сигнал.

Този урок е напълно валиден, ако използвате сензор за ефект на Хол, фототранзистор или някакъв тип сензор, генериращ логически сигнал с честота, пропорционална на измереното количество.

Изход на сигнала от компютърния вентилатор

Изход на сигнала от компютърен вентилатор

Компютърните вентилатори обикновено имат сензор на Hall в корпуса на вентилатора и малък магнит в подвижната част.

Всеки път, когато магнитът премине през сензора на Hall, състоянието на изходния сигнал се обръща. По този начин, чрез измерване на продължителността на високото състояние (или ниското, няма значение), е възможно да се определи скоростта на въртене на вентилатора. Ето как компютърните дънни платки могат да знаят скоростта на PC феновете.

Демонстрационно събрание

За да можем да тестваме кодовите фрагменти малко по-надолу, ще внедрим малка демонстрационна сборка с „класически“ компютърен вентилатор.

За да извършим този първи монтаж, ще ни трябва:

Платка Arduino UNO (и нейният USB кабел),

Три- или четирижилен компютърен вентилатор,

Резистор 10K ома - цветен код кафяво черно оранжево,

Диод за малки сигнали тип 1N4148,

Тестова плоча и проводници за свързване на нашия монтаж.

Изглед на прототипи на сборката

Схематичен изглед на сглобката

Pinout на конектор на компютърния вентилатор

Компютърните вентилатори се предлагат в две версии: 3-пинов и 4-пинов.

3-пиновите версии, наречени "DC версии", са предназначени за компютърни дънни платки с аналогов контролер на напрежение. По принцип, за да контролира скоростта на вентилатора, дънната платка увеличава или намалява захранващото напрежение на вентилатора, между 5 волта и 12 волта.

4-пиновите версии, наречени „ШИМ версии“, са предназначени за компютърни дънни платки с ШИМ контролер на напрежение. В този случай вентилаторът все още се захранва с 12 волта и дънната платка контролира скоростта на вентилатора чрез четвъртия щифт на конектора посредством ШИМ сигнал.

За целите на нашия урок видът на вентилатора няма значение. И двата конектора са идентични, с изключение на четвъртия проводник във 4-пиновата версия.

Първият проводник винаги е масата. Вторият проводник е захранването. Третият проводник е сигналът на изхода на сензора на Hall на вентилатора (това е, което ни интересува). И накрая, в случай на 4-пинови версии, четвъртият проводник е управляващият сигнал за скоростта.

N.B. Използването на четвъртия проводник от 4-пиновите версии не е предмет на този урок и следователно няма да бъде разгледано

Нека започнем окабеляването на сглобката с вентилатора. Захранването на вентилатора трябва да бъде свързано към външно захранване, осигуряващо напрежение между 5 волта и 12 волта. Ако просто искате да тествате принципа, можете да свържете захранването на вентилатора към 5V щифта на платката Arduino.

След това земята на вентилатора трябва да бъде свързана със земята на външното захранване, както и със земята на платката Arduino. Двете маси трябва да бъдат свързани. Много е важно.

Продължаваме с 10K омов резистор, който е свързан между 5V щифт на платката Arduino и D2 щифт на платката Arduino.

N.B. Използвам щифт D2, защото той може да се използва с функцията attachInterrupt (), която ще видим по-късно в урока. Ако използвате кода с pulseIn (), вместо D2 може да се използва всеки пин .

Готовият монтаж

Последната стъпка от сглобяването е свързването на диод 1N4148 между щифт D2 на платката Arduino и изхода на сензора на вентилаторната зала.

Диод 1N4148 е предубеден. Това трябва да бъде окабелено с катода (бяла или черна лента) отстрани на щифта на вентилатора. Ако не сте сигурни, че разбирате, погледнете илюстрацията по-горе.

Този диод е от съществено значение за правилното функциониране на сглобката. Той предотвратява връщането на напрежението на изхода на вентилатора (което може да достигне до 12 волта) към платката Arduino и да го разруши.

В идеалния свят, в който производителите напълно спазват стандартите, този диод би бил безполезен. Само тук реалният свят не е толкова перфектен и някои производители си позволяват да имат директно изходно напрежение вместо изход с отворен колектор на сензора за въртене.

Илюстрация на изход с отворен колектор (източник: Wikipedia)

Изходът с отворен колектор се държи като бутон, свързан към земята. Когато изходът е празен, изходът не е свързан. Но когато изходът е активен, той се свързва със земята.