Handheld IR-toerenteller: 9 stappe

2025 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2025-01-23 12:53

Hierdie instruksie is gebaseer op die stroombaan wat deur electro18 in die draagbare digitale toerenteller beskryf word. Ek het gedink dit sal handig wees om 'n handtoestel te hê en dat dit 'n prettige projek sal wees om te bou.

Ek hou van hoe die toestel lyk - die ontwerp kan vir allerhande ander meettoestelle gebruik word deur die sensorpeil, bedrading en Arduino -kode te verander. Die feit dat dit soos 'n blaster of 'n straalgeweer uit 'n vintage SF -film lyk, is net 'n ekstra bonus!

Die toerenteller het 'n sneller en meet terwyl die sneller ingedruk word. 'N Aanwyser -LED brand terwyl die meting aan die gang is. Die toestel kan aangedryf word via USB of 'n 9V -battery. Die toestel sal aanskakel as die USB gekoppel is. As 'n battery gebruik word, word die toerenteller deur 'n kragskakelaar aangeskakel.

Tydens meting toon die LCD die huidige omwentelinge per minuut op die eerste reël en die gemiddelde en maksimum omwentelinge per minuut op die tweede reël. As die sneller nie ingedruk word nie en geen meting aan die gang is nie, toon dit die gemiddelde en maksimum toerental van die voorafgaande metingsessie.

As die IR -fotodiode geaktiveer word deur omringende hitte, sal "HOOG" op die LCD vertoon word om aan te dui dat die sensitiwiteit verlaag moet word. Gevoeligheid word beheer deur 'n wiel agter die LCD.

Om die toerenteller te gebruik, moet u iets weerkaatsend plaas op die draai -voorwerp wat u wil meet. 'N Eenvoudige kleefband werk goed. Ek het ook 'n stukkie wit akrielverf gebruik en ek het gesien hoe mense 'n blink metaalplaat of 'n stuk aluminiumfoelie op die oppervlak plak. Goed aan die oppervlak vasgeplak, aangesien alles wat u meet redelik vinnig sal draai en die reflektor baie sentrifugale krag sal ondergaan. Ek het die band van my skilder teen 10 000 rpm laat vlieg.

Musiek in die video is van Jukedeck - skep u eie op

Stap 1: Die stroombaan

By die "neus" van die toerenteller is 'n sensorpeul wat 'n IR -LED en 'n IR -detektor bevat. As die detektor nie geaktiveer word nie, moet dit as 'n normale diode optree en die stroom deurvoer van positiewe (lang lood) na grond (kort lood). As die detektor geaktiveer word, begin dit die stroom in die teenoorgestelde rigting deurlaat - van negatief na positief. Ek het egter agtergekom dat my detektor skynbaar nooit die stroom in die "normale" rigting (positief tot op die grond) verbysteek nie - u kilometers kan wissel, afhangende van die detektor wat u kry.

By die opstel van die kring kan ons die ingangspoort op Arduino LAAG laat wees as daar geen sein is nie, of op HOOG as daar geen sein is nie.

As die basistoestand HOOG is, gebruik Arduino 'n interne pullup -weerstand, terwyl 'n eksterne pulldown -weerstand bygevoeg moet word as die basistoestand LAAG moet wees. Die oorspronklike Instrueerbare gebruik LOW basistoestand, terwyl in optiese toerenteller vir CNC tmbarbour HIGH as basistoestand gebruik het. Alhoewel dit 'n weerstand bespaar, kan ons die sensitiwiteit van die toestel aanpas deur 'n eksplisiete terugslagweerstand te gebruik. Aangesien sommige stroom deur die weerstand lek, hoe hoër weerstand, hoe meer sensitief is die toestel. Vir 'n toestel wat in verskillende omgewings gebruik kan word, is die vermoë om die sensitiwiteit aan te pas deurslaggewend. Na die ontwerp van die electro18s gebruik ek 'n 18K-weerstand in serie met twee 0-10K-potte, sodat die weerstand van 18K tot 38K kan wissel.

Die IR LED en IR diode stroom word aangedryf vanaf poort D2. Poort D3 word geaktiveer via 'n RISING -onderbreking wanneer die IR -detektor struikel. Poort D4 is op HOOG gestel en word geaard as die sneller ingedruk word. Dit begin die meting en skakel ook die aanwyser -LED aan wat aan die poort D5 gekoppel is.

Gegewe die baie beperkte stroom wat op enige ingangspoorte toegepas kan word, moet u enige spannings dryf om slegs van ander Nano -poorte af te lees, nooit direk vanaf die battery nie. Let ook daarop dat beide IR- en aanwyser -LED's ondersteun word deur 220 ohm weerstande.

Die LCD wat ek gebruik het, het 'n seriële adapterbord en benodig slegs vier verbindings - vcc, grond, SDA en SCL. SDA gaan na poort A4, terwyl SCL na poort A5 gaan.

Stap 2: Onderdele lys

U benodig die volgende dele:

• Arduino Nano
• 16x2 LCD -skerm met seriële adapter, soos LGDehome IIC/I2C/TWI
• 2 220ohm weerstande
• 'n weerstand van 18K
• twee klein 0-10K potensiometers
• 5 mm IR LED en IR ontvanger diode
• 3 mm LED vir die metingsaanwyser
• 5 30 mm M3 -skroewe met 5 moere
• 'n veer van ongeveer 7 mm in deursnee vir sneller en 9V -batterykoppelstuk. Ek het myne by ACE gekry, maar ek kan nie onthou wat die voorraadnommer was nie.
• 'n klein stukkie as dun plaatmetaal vir verskillende kontakte (myne was ongeveer 1 mm dik) en 'n groot papierklem
• 28AWG draad
• 'n klein stukkie 16AWG -gestrande draad vir die sneller

Voordat u die toerenteller self bou, moet u die potensiometerwiel bou vir die aanpassing van die sensitiwiteit, die sneller en die aan / uit -skakelaar.

Stap 3: STL -lêers

body_links en body_right maak die hoofliggaam van die toerenteller. lcd_housing maak die behuisingsbasis wat in die toerentellerbak ingevoeg word en die behuising wat die LCD self sal hou. sensor pod bied bevestigingspunte vir die IR LED en detector, terwyl battery_vcover die skuifdeksel van die batterykompartement maak. sneller en skakelaar maak die gedrukte dele vir hierdie twee samestellings.

Ek het al hierdie dele in PLA gedruk, maar byna enige materiaal sal waarskynlik werk. Druk kwaliteit is nie so belangrik nie. Eintlik het ek drukkerprobleme gehad (dws dom gebruikersfoute) terwyl ek albei liggaamshelftes gedruk het, en dit pas nog steeds goed.

Soos altyd, toe ek die hoofdele gedruk het, was verskillende dinge effens verkeerd. Ek het hierdie probleme in die lêers in hierdie Instructable opgelos, maar nie herdruk nie, aangesien ek dit alles met 'n bietjie skraap en skuur kon laat werk.

Ek sal die OpenSCAD -bronlêers aan 'n latere stap heg.

Stap 4: Sensitiwty Adjustment Assembly

Ek het hierdie vergadering op Thingiverse gepubliseer. Onthou, die hoër weerstand beteken hoër sensitiwiteit. In my bouwerk verhoog die sensitiwiteit deur die wiel vorentoe te beweeg. Ek het dit nuttig gevind om die sensitiefste punt op die wiel te merk, sodat ek visueel kan kyk hoe die sensitiwiteit ingestel is.

Stap 5: Trigger Assembly

My oorspronklike ontwerp het 'n bietjie draad gebruik om aan die onderkant van die bewegende deel te kontak, maar ek het gevind dat 'n dun stuk plaat beter werk. Die bewegende deel verbind twee kontakte aan die agterkant van die behuising. Ek gebruik 'n bietjie 16AWG -gestrande draad wat vasgemaak is vir die twee kontakte.

Stap 6: Skakelaar

Dit is die deel wat my die meeste probleme gegee het, aangesien die kontakte baie moeilik was - dit moet reg wees. Terwyl die skakelaar vir twee terminale voorsiening maak, hoef u slegs een aan te sluit. Die ontwerp maak dit moontlik vir 'n veer om die skakelaar tussen twee posisies te dwing, maar ek het die deel nie laat werk nie.

Plak die leidings in die behuising vas. Daar is nie veel ruimte in die toerenteller nie, dus maak die leidings kort.

Stap 7: Montering

Droog pas al jou dele in die liggaam. Sny twee kort stukke van die veer en trek dit deur die gate in die batteryhouer. Die sprint in body_left is VCC, die spring in body_right is gemaal. Ek het body_left gebruik om al die stukke tydens die samestelling vas te hou.

Lê die IR -LED en detector plat waar hulle na mekaar kyk - die lang (positiewe) leiding van die LED moet aan die kort leiding van die detektor en aan die draad wat na die D2 -poort lei, gesoldeer word.

Ek het dit nodig gevind om die LED met 'n bietjie gom vas te plak.

Die LCD pas baie goed in die behuizing. Eintlik moes ek die PCB van my 'n bietjie skuur. Ek het die behuising 'n bietjie vergroot, so hopelik pas dit beter by u. Ek het die kopkabels op die LED 'n bietjie gebuig om meer ruimte te hê en die drade daaraan gesoldeer - daar is geen ruimte om iets daar in te sluit nie. Die LCD gaan slegs een rigting in die behuising in, en die basis kan ook slegs een rigting aangeheg word.

Soldeer alles saam en pas die dele weer in. Ek het Nano met kopstukke gehad - dit sou beter gewees het om 'n weergawe te hê wat direk gesoldeer kan word. Maak seker dat u die LCD -drade deur die LCD -basis trek voordat u soldeer.

Dit lyk nogal onnet, want ek het die drade 'n bietjie te lank gelos. Maak die liggaam toe en draai die skroewe vas.

Stap 8: Die Arduino -skets

U benodig die Liquid Crystal I2C -biblioteek om die LCD te bestuur.

As u die toerenteller aan 'n seriële monitor koppel, word daar tydens die meting statistieke oor die seriële monitor gestuur.

As daar geraas is, het ek 'n eenvoudige laagdeurlaatfilter in die algoritme opgeneem. Drie veranderlikes in die skets bepaal hoe gereeld die skerm opgedateer word (tans elke halwe sekonde), hoe gereeld die omwenteling per minuut bereken word (tans elke 100 sekondes) en die aantal metings in die filterondersteuning (tans 29). Vir lae RPM (sê onder 300 of so), sal die werklike RPM waarde wissel, maar die gemiddelde is akkuraat. U kan die filterondersteuning verhoog om 'n meer akkurate lopie per minuut te kry.

Sodra u die skets gelaai het, is u gereed om te begin!

Stap 9: OpenSCAd -bronkode

Ek heg al die openSCAD -bronne aan. Ek maak geen beperkings op hierdie kode nie - u is welkom om te verander, te gebruik, te deel, ens., Soos u wil. Dit geld ook vir die Arduino -skets.

Elke bronlêer bevat opmerkings wat ek hoop dat u nuttig sal vind. Die belangrikste toerenteller is in die hoofgids, die skakelaar is in die konstruksiegids, terwyl die pot_wheel en die sneller in die komponentegids is. Al die ander bronne word uit die lêers van die hoofdeel opgeroep.