Inhoudsopgave:
2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-13 06:57
Er is altijd behoefte aan het automatiseren van een proces, of het nu een eenvoudig/monsterlijk proces is. huidige toevoerleidingen en dure generatoren (om onze pomp te laten werken) droegen bij aan de moeilijkheid.
Dus wat we besloten te doen, is een methode gebruiken die goedkoop en gemakkelijk te gebruiken zou zijn, zelfs door een werknemer. We besloten om de pomp op onze oude scooter (rijdende staat) te monteren en deze te laten draaien met behulp van de as van het scooterwiel. prima en goed, we hebben de mechanische montage en de riemaandrijving gemaakt en getest, en het was een succes.
Maar een ander probleem was dat, wanneer de motor draaide, er altijd een persoon in de buurt van de scooter moest zijn om het toerental te controleren en het handmatig aan te passen met behulp van de gashendel. Dit project is dus door ons gemaakt, zodat de werknemer het gewenste toerental kan instellen. wil de motor laten draaien en ander werk op de boerderij doen.
De opstelling bestaat uit:
- Een op IR gebaseerde toerenteller (om het toerental te meten).
- Een toetsenbord om het toerental in te voeren.
- Een LCD-display om het bewaakte toerental en het huidige toerental weer te geven.
- Een stappenmotor om het gaspedaal te verhogen/verlagen.
- Eindelijk een microcontroller om al deze processen te beheren.
Stap 1: Regelen van de benodigde onderdelen
Eerder gaf ik alleen het overzicht van wat de componenten zouden zijn.
De eigenlijke benodigde componenten zijn:
- Een microcontroller (ik gebruikte een Arduino Mega 2560).
- Een L293D motor driver IC (of een breakout board is voldoende).
- Een 16 X 2 LCD-scherm.
- Een infrarood/nabijheidssensor (modelnummer is STL015V1.0_IR_Sensor)
- Een unipolaire stappenmotor (ik gebruikte een 5-draads stappenmotor, 12 V).
- Een 4 x 4 toetsenbord.
- Paar 220 ohm, 1000 ohm weerstanden.
- Een 10k potmeter.
- Connector draden, gekleurde draden, stripper.
- Broodplanken.
- Een 12V batterij om de stappenmotor van stroom te voorzien.
- Een 5V-voeding om Arduino van stroom te voorzien.
En dat is alles wat je nodig hebt om te beginnen, mensen!
Stap 2: Algehele processtroom
Het verloop van het proces is als volgt:
- De setup is ingeschakeld en wacht tot de kalibratie van alle apparaten is voltooid.
- De gebruiker moet het vereiste toerental invoeren met behulp van het toetsenbord.
- De homing van de motor vindt plaats. Dit wordt meestal gedaan zodat een constant referentiepunt aan de motor wordt gedicteerd, zodat wanneer de setup wordt ingeschakeld, de beginpositie van de motor altijd constant is en als referentiepunt wordt genomen.
- Schakel de motor/machine in die een wiel moet laten draaien.
- De meting van het toerental vindt plaats en wordt weergegeven op het LCD-scherm.
- Dit is waar het feedbacksysteem in beeld komt. Als het gedetecteerde toerental lager is dan het gewenste toerental, stapt de stappenmotor in, zodat het gas wordt verhoogd
- Als het gedetecteerde toerental hoger is dan het gewenste toerental, stapt de stappenmotor zodanig in dat het gas minder wordt.
-
Dit proces vindt plaats totdat het gewenste toerental is bereikt, wanneer bereikt, blijft de stepper stil.
- De gebruiker kan het systeem desgewenst uitschakelen met een hoofdschakelaar.
Stap 3: De vereiste verbindingen maken
Aansluitingen voor de stappenmotor:
Aangezien ik een 5-draads stappenmotor gebruik, zijn 4 draden voor het bekrachtigen van de spoelen en de andere is verbonden met de grond. Het is niet altijd nodig dat de volgorde van de 4 draden die uit de motor komen dezelfde volgorde is om bekrachtig de spoelen. U moet de volgorde handmatig achterhalen met behulp van een multimeter, tenzij expliciet aangegeven, of raadpleeg het gegevensblad van uw motor. Deze 4 draden zijn verbonden met de uitgangen van de L293D IC of uw motorstuurprogramma.
2. Aansluitingen voor de L293D IC:
De reden waarom u een motordriver gaat gebruiken, is omdat uw 12V-stappenmotor niet goed kan werken op een 5V-voeding en u uiteindelijk uw arduino-bord zult braden om de voeding naar de motor te pompen. Het pindiagram van de IC is te vinden op het web, aangezien het zo'n beetje een standaard schakel-IC is. De pinnen en hun verbindingen zijn:
- EN1, EN2: Inschakelen (altijd hoog of '1') omdat het een standaarddecoder is en meestal een extra ingang heeft die Inschakelen wordt genoemd. Uitgang wordt alleen gegenereerd als de ingang Enable de waarde 1 heeft; anders zijn alle uitgangen 0.
- Pin 4, 5, 12, 13: Ze zijn verbonden met de grond.
- Pin 2, 7, 10, 15: Dit zijn de invoerpinnen van de microcontroller.
- Pin 3, 6, 11, 14: Dit zijn de uitgangspinnen die zijn aangesloten op de 4 pinnen van de stappenmotor.
3. Aansluitingen op het LCD-scherm:
Het LCD-scherm heeft 16 pinnen waarvan 8 voor gegevensoverdracht en in de meeste gevallen kunt u slechts 4 van de 8 pinnen gebruiken. De aansluitingen zijn:
- Vss: grond
- Vdd: + 5V
- Vo: naar potentiometer (om contrast aan te passen)
- RS: naar digitale pin 12 van arduino
- R/W: grond.
- E: naar pin 11 op arduino.
- Gegevenspinnen 4, 5, 6, 7: naar respectievelijk pinnen 5, 4, 3, 2 op arduino.
- LED+: Naar +5V met 220 ohm weerstand.
- LED-: naar aarde.
4. Aansluitingen op het 4 X 4 toetsenbord:
De verbindingen hier zijn vrij eenvoudig. Er komen in totaal 8 pinnen uit het toetsenbord en ze gaan allemaal rechtstreeks naar de digitale pinnen van arduino. 4 zijn voor kolommen zijn 4 zijn voor rijen. De pinnen op de arduino zijn 46, 48, 50, 52, 38, 40, 42, 44.
5. Interfacing IR-sensor naar arduino:
Deze stap is ook eenvoudig omdat er slechts 3 pinnen uit de nabijheidssensor komen, +5V, uitgang, aarde. De uitgangspin wordt gegeven aan analoog in Ao-pin op de Arduino.
En dat is alles mensen, we zijn een beetje klaar en de volgende stap is om gewoon mijn code te uploaden die ik hier heb bijgevoegd!
Raadpleeg het schakelschema dat ik heb gemaakt met de bedrading van alle componenten in de bovenstaande foto.
Stap 4: Mechanische koppeling van stappenmotor naar gasklep
Nadat het elektronicagedeelte is voltooid, is het volgende onderdeel het koppelen van de stappenas aan de gashendel.
Het systeem is zodanig dat wanneer het toerental van de motor daalt, de stappenmotor naar rechts stapt, de hendel naar voren duwt en het toerental verhoogt. Evenzo, wanneer het toerental te hoog is, stapt het achteruit om de hendel naar achteren te trekken om het toerental te verlagen.
De video laat het zien.
Stap 5: De code
Het is geschreven Arduino IDE-mensen.
Download hiervoor ook de nodige bibliotheken.
Bedankt.