Saya mencadangkan pilihan tachometer pada mikropengawal AVR dengan bilangan besar paparan watak. Nombor-nombor tersebut disusun daripada segmen berasingan pada keseluruhan ketinggian paparan, yang menjadikan bacaan peranti lebih mudah dibaca. Direka untuk julat pengukuran dari 300 hingga 9999 rpm. Tetapi ternyata pada rpm yang lebih tinggi (daripada 10,000) digit yang paling tidak ketara bergerak melepasi skrin dan peranti menunjukkan bilangan putaran seminit dibahagikan dengan 10, yang juga tidak buruk.
Litar ini berdasarkan mikropengawal ATmega8. Untuk memaparkan bacaan takometer, paparan WH1602 biasa berdasarkan pengawal HD44780 (KS0066) digunakan.
Untuk mengira kelajuan aci engkol dengan lebih tepat, mikropengawal dikira daripada resonator kuarza luaran pada 8 MHz. Fius ditetapkan dengan sewajarnya:
Jika ketepatan yang tinggi pengukuran tidak begitu penting, maka anda boleh lakukan tanpa kuarza luaran, dan fius perlu ditetapkan kepada jam dari pengayun RC dalaman pada 8 MHz. Memandangkan papan litar bercetak berwayar untuk MK dalam pakej TQFP-32, untuk kemudahan ia ada Penyambung ISP untuk pengaturcaraan dalam litar. Arkib yang dilampirkan mengandungi beberapa perisian tegar dengan selang masa berbeza untuk mengemas kini bacaan takometer pada paparan: 50, 100, 150, 200, 250, 333 dan 500 ms (tempoh ditunjukkan dalam nama fail perisian tegar), serta untuk isyarat input 1 nadi setiap pusingan dan 2 impuls setiap pusingan. Juga dalam arkib terdapat fail papan litar bercetak dan projek Proteus. Selepas memasang litar dan memancarkan perisian tegar mikropengawal, peranti berikut diperoleh:
Video menunjukkan pengendalian takometer dengan perisian tegar 1 nadi setiap pusingan dan tempoh kemas kini paparan 50 ms
Senarai unsur radio
| Jawatan | taip | Denominasi | Kuantiti | Catatan | Kedai | pad nota saya |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U1 | MK AVR 8-bit | ATmega8A-AU | 1 | Ke pad nota | ||
| U2 | Pengatur linear | L7805AB | 1 | L7805AB2T | Ke pad nota | |
| D1 | Diod zener | BZV55C4V7 | 1 | BZV55C5V1 | Ke pad nota | |
| D2 | Diod penerus | 1N4001 | 1 | Ke pad nota | ||
| LCD1 | paparan LCD | WH1602 | 1 | Lampu belakang | Ke pad nota | |
| X1 | Resonator kuarza | 8MHz | 1 | Ke pad nota | ||
| RV1 | Perintang pemangkas | 10 kOhm | 1 | Ke pad nota | ||
| R1 | Perintang | 20 kOhm | 1 | SMD 1206 | Ke pad nota | |
| R2 | Perintang | 100 kOhm | 1 | SMD 1206 | Ke pad nota | |
| R3 | Perintang | 10 kOhm | 1 | SMD 1206 | Ke pad nota | |
| R4 | Perintang | 47 Ohm | 1 | SMD 1206 (47-100 Ohm) | Ke pad nota | |
| C1-C2 | Kapasitor | 22 pF | 2 | SMD 0805 | Ke pad nota | |
| C3-C5 | Kapasitor | 0.1 µF | 3 | SMD 0805 | Ke pad nota | |
| C6 | 470uF x 16V | 1 | Ke pad nota | |||
| C7 | Kapasitor elektrolitik | 100uF x 10B | 1 |
Saya membentangkan untuk pertimbangan anda gambar rajah takometer digital mudah dihidupkan AVR ATtiny2313, KR514ID2, dan optocoupler yang direka oleh saya.
Biar saya membuat tempahan segera: terdapat banyak skim serupa di Internet. Setiap pelaksanaan mempunyai kebaikan dan keburukan tersendiri. Mungkin pilihan saya akan lebih sesuai untuk seseorang.
Saya mungkin akan mulakan dengan mereka. tugasan.
Tugasan: perlu buat takometer digital untuk kawalan kelajuan motor elektrik mesin
Syarat pengenalan: Terdapat cakera rujukan siap pakai dengan 20 lubang dari mesin pencetak Laser. Terdapat banyak optocoupler yang tersedia daripada pencetak yang rosak. Purata kelajuan (berfungsi) ialah 4,000-5,000 rpm. Ralat hasil yang dipaparkan tidak boleh melebihi ± 100 pusingan.
Had: bekalan kuasa untuk unit kawalan ialah 36V (takometer akan dipasang di perumah yang sama dengan unit kawalan - lebih lanjut mengenai perkara di bawah).
Penyimpangan lirik yang kecil. Ini mesin kawan saya. Mesin ini dilengkapi dengan motor elektrik PIK-8, yang kelajuannya dikawal mengikut gambar rajah yang diubah suai yang terdapat di Internet. Atas permintaan rakan, takometer mudah untuk mesin telah dibangunkan.
Pada mulanya, ia telah dirancang untuk menggunakan ATMega16 dalam litar, tetapi selepas mempertimbangkan syarat-syarat, ia telah memutuskan untuk menghadkan diri kita kepada ATtiny2313, beroperasi dari pengayun dalaman (RC) pada frekuensi 4 MHz.
Skim umum seperti berikut:
Seperti yang anda lihat, tiada yang rumit. Untuk menukar kod binari kepada tujuh segmen, saya menggunakan penyahkod KR514ID2, ini memberikan tiga kelebihan sekaligus.
- Pertama, ia menjimatkan ruang dalam memori ATtiny2313 dengan mengurangkan kod kerja (kerana prosedur untuk penukaran perisian kod binari kepada tujuh segmen tidak termasuk dalam perisian tegar kerana ia tidak diperlukan).
- Kedua: mengurangkan beban pada output ATtiny2313, kerana LED "diterangi" oleh KR514ID2 (apabila nombor 8 dipaparkan, penggunaan maksimum ialah 20-30 mA (biasa untuk satu LED) * 7 = 140-210 mA, iaitu "banyak" untuk ATtini2313 dengan penggunaan maksimum plat nama penuh (dimuatkan) 200 mA).
- Ketiga, bilangan kaki "sibuk" mikropengawal telah dikurangkan, yang memberi kita peluang pada masa hadapan (jika perlu) untuk menaik taraf litar dengan menambah keupayaan baharu.
Memasang peranti dijalankan pada papan roti. Untuk melakukan ini, kami membongkar papan tidak berfungsi yang terletak di dalam tong sampah. ketuhar gelombang mikro. digital penunjuk yang dipimpin, transistor kunci (VT1-VT4) dan perintang pengehad (R1 - R12) telah diambil sebagai satu set dan dipindahkan ke papan baharu. Seluruh peranti dipasang, jika komponen yang diperlukan tersedia, dengan asap pecah dalam setengah jam. Memberi perhatian: untuk litar mikro KR514ID2, kaki kuasa positif ialah 14, dan yang negatif ialah 6 (ditandakan dalam rajah). Daripada KR514ID2, anda boleh menggunakan mana-mana penyahkod kod binari lain menjadi tujuh segmen yang dikuasakan oleh 5V. Saya mengambil apa yang ada di tangan.
Pin "h" dan "i" bagi penunjuk LED digital bertanggungjawab untuk dua titik di tengah antara nombor; ia tidak disambungkan sebagai tidak perlu.
Selepas pemasangan dan perisian tegar, dengan syarat tiada ralat pemasangan, peranti mula berfungsi serta-merta selepas menghidupkan dan tidak memerlukan konfigurasi.
Jika perlu membuat perubahan pada perisian tegar tachometer, penyambung ISP disediakan pada papan.
Dalam rajah, perintang tarik-naik R12, berkadar 30 kOhm, telah dipilih secara eksperimen untuk optocoupler tertentu. Seperti yang ditunjukkan oleh amalan, ia mungkin berbeza untuk optocoupler yang berbeza, tetapi nilai purata 30 kOhm harus memastikan operasi yang stabil untuk kebanyakan optocoupler pencetak. Menurut dokumentasi ATtiny2313, nilai perintang tarik dalaman berkisar antara 20 hingga 50 kOhm, bergantung pada pelaksanaan kumpulan mikropengawal tertentu (halaman 177 pasport ATtiny2313), yang tidak sesuai sepenuhnya. Jika sesiapa ingin mengulangi litar, mereka boleh menghidupkan perintang tarik dalaman dahulu, mungkin ia akan berfungsi untuk anda, untuk optocoupler dan MK anda. Ia tidak berkesan untuk saya untuk set saya.
Beginilah rupa optocoupler biasa daripada pencetak. 
LED optocoupler dikuasakan melalui perintang pengehad 1K, yang saya letakkan terus pada papan dengan optocoupler.
Untuk menapis riak voltan, terdapat dua kapasitor dalam litar, satu elektrolitik 220 µF x 25V (yang ada di tangan) dan satu seramik 0.1 µF, ( skim umum menghidupkan mikropengawal diambil daripada helaian data ATtiny2313).
Untuk melindunginya daripada habuk dan kotoran, papan tachometer disalut dengan lapisan tebal varnis automotif.
Penggantian komponen.
Anda boleh menggunakan mana-mana penunjuk LED empat digit, sama ada dua dua atau empat tunggal. Paling teruk, pasang penunjuk pada LED berasingan.
Daripada KR514ID2, anda boleh menggunakan KR514ID1 (yang mengandungi perintang pengehad arus di dalam), atau 564ID5, K155PP5, K155ID9 (dengan sambungan selari antara kaki satu segmen), atau mana-mana penukar binari kepada tujuh segmen lain (dengan perubahan yang sesuai dalam sambungan pin litar mikro).
Memandangkan itu pemindahan yang betul pemasangan pada MK ATMega8/ATMega16 perisian tegar ini akan berfungsi sama seperti pada ATtiny2313, tetapi anda perlu membetulkan kod (menukar nama pemalar) dan menyusun semula. Perbandingan belum dibuat untuk MCU AVR lain.
Transistor VT1-VT4 - mana-mana yang rendah semasa, beroperasi dalam mod suis.
Prinsip operasi adalah berdasarkan mengira bilangan denyutan yang diterima daripada optocoupler dalam satu saat dan mengiranya semula untuk memaparkan bilangan pusingan seminit. Untuk tujuan ini, kaunter dalaman Pemasa/Kaunter1 digunakan, beroperasi dalam mod mengira denyutan yang tiba pada input T1 (pin PD5 pin 9 MK). Untuk memastikan operasi yang stabil, mod nyahpantul perisian didayakan. Saat dikira oleh Pemasa/Counter0 ditambah satu pembolehubah.
Pengiraan revolusi, yang saya ingin fokuskan, berlaku mengikut formula berikut:
M = (N / 20) *60,
di mana M ialah anggaran pusingan seminit (60 saat), N ialah bilangan denyutan daripada optocoupler sesaat, 20 ialah bilangan lubang dalam cakera rujukan.
Secara keseluruhan, memudahkan formula yang kami dapat:
M = N*3.
Tetapi! Pengawal mikro ATtiny2313 tidak mempunyai fungsi pendaraban perkakasan. Oleh itu, penjumlahan dengan offset telah digunakan.
Bagi mereka yang tidak tahu intipati kaedah:
Nombor 3 boleh dikembangkan sebagai
3 = 2+1 = 2 1 + 2 0 .
Jika kita mengambil nombor N kita, alihkannya ke kiri sebanyak 1 bait dan tambah satu lagi N yang dialihkan ke kiri sebanyak 0 bait, kita mendapat nombor N kita didarabkan dengan 3.
Dalam perisian tegar, kod pada AVR ASM untuk operasi pendaraban dua bait kelihatan seperti ini:
Mul2bait3:
CLR LoCalcByte //kosongkan daftar kerja
CLR HiCalcByte
mov LoCalcByte,LoInByte //muat nilai yang diterima daripada Pemasa/Counter1
mov HiCalcByte,HiInByte
CLC //pemindahan isi rumah bersih
ROL LoCalcByte //alih melalui bit pembawa
ROL HiCalcByte
CLC
TAMBAH LoCalcByte,LoInByte //jumlah, dengan mengambil kira bit pembawa
ADC HiCalcByte, HiInByte
ret
Menyemak kefungsian dan mengukur ketepatan telah dijalankan seperti berikut. Cakera kadbod dengan dua puluh lubang dilekatkan pada kipas penyejuk komputer. Kelajuan yang lebih sejuk dipantau melalui BIOS papan induk dan dibandingkan dengan bacaan takometer. Sisihan adalah kira-kira 20 pusingan pada kekerapan 3200 pusingan/minit, iaitu 0.6%.
Ada kemungkinan bahawa percanggahan sebenar adalah kurang daripada 20 revolusi, kerana Ukuran papan induk dibundarkan dalam 5 pusingan (berdasarkan pemerhatian peribadi untuk satu papan tertentu).
Had atas pengukuran ialah 9,999 rpm. Had pengukuran yang lebih rendah, secara teori daripada ±10 pusingan, tetapi tidak diukur dalam amalan (satu nadi daripada optocoupler sesaat memberikan 3 pusingan seminit, yang, dengan mengambil kira ralat, harus secara teorinya betul mengukur kelajuan daripada 4 pusingan seminit dan ke atas, tetapi dalam amalan ini penunjuk mesti sekurang-kurangnya dua kali ganda).
Saya secara berasingan akan membincangkan isu pemakanan.
Seluruh litar dikuasakan daripada sumber 5V, anggaran penggunaan keseluruhan peranti tidak melebihi 300 mA. Tetapi, mengikut syarat spesifikasi teknikal, tachometer mesti terletak secara struktur di dalam unit kawalan kelajuan enjin, dan unit menerima daripada LATR tekanan berterusan 36V., untuk tidak menarik wayar kuasa yang berasingan, LM317 dipasang di dalam blok dalam mod papan nama, dalam mod mengurangkan kuasa kepada 5V (dengan perintang pengehad dan diod zener untuk melindungi daripada voltan lampau yang tidak disengajakan). Adalah lebih logik untuk menggunakan pengawal PWM dalam mod penukar langkah ke bawah, seperti MC34063, tetapi di bandar kami adalah bermasalah untuk membeli perkara sedemikian, jadi kami menggunakan apa yang kami dapati.
Foto papan takometer dan peranti siap. 
Lebih banyak gambar
Malangnya, pada masa ini tidak dapat mengambil gambar pada mesin.
Selepas susun atur papan dan pemasangan ujian pertama, kotak dengan peranti itu digunakan untuk mengecat.
Jika tachometer anda tidak berfungsi serta-merta selepas menghidupkan, dengan pemasangan betul yang diketahui:
1) Periksa pengendalian mikropengawal, pastikan ia dikuasakan oleh penjana dalaman. Jika litar dipasang dengan betul, empat sifar hendaklah dipaparkan pada dail.
2) Periksa tahap denyutan dari optocoupler, jika perlu, pilih nilai perintang R12 atau gantikan litar sambungan optocoupler. Pilihan yang mungkin sambungan terbalik optotransistor dengan pull-up hingga tolak, dengan perintang tarik-up dalaman MK dihidupkan atau tidak. Ia juga mungkin untuk menggunakan transistor dalam mod operasi pensuisan (menyongsang).
optocoupler Tambah tag
Ibrahim Kamal (IKALOGIC)
Takometer bukan sentuh yang dimaksudkan ialah peranti padat pada mikropengawal ATMega48 yang dihasilkan oleh syarikat, yang membolehkan anda mengukur kelajuan tinggi putaran secara tidak bersentuhan. Penderia IR digunakan untuk pengukuran (optocoupler, LED IR dan fotodiod IR dalam satu perumah). Output data dijalankan pada paparan LCD aksara dua baris berdasarkan pengawal HD44780.
Prinsip operasi
Sensor IR (optocoupler), yang merupakan komponen kecil dengan LED IR dan fotodiod dalam satu perumah, menghantar sinaran IR ke mekanisme berputar (aci, pemutar motor), yang sepatutnya mempunyai pelekat reflektif kecil padanya.
Terima kasih kepada pelekat ini, setiap putaran aci menyebabkan nadi pantulan sinaran IR muncul. Penderia yang dihasilkan oleh syarikat yang digunakan ditanda .
Sensor ini telah dipilih selepas menguji produk yang setara kerana perumahnya menyediakan pengasingan optik antara bahagian pemancar dan penerima, dan LED IR boleh menahan arus tinggi, membolehkan pengukuran pada jarak jauh.
Oleh itu, menggunakan optocoupler, kita boleh mengira masa untuk revolusi penuh aci, dan kemudian, mengetahui masa (mari kita nyatakan kali ini T dalam saat), kita boleh mengira bilangan pusingan seminit menggunakan ungkapan mudah 60/T.
Menerima data daripada sensor
Untuk mengurangkan kos peranti dan kerumitan pemasangan, serta untuk meningkatkan fleksibiliti sistem, kami akan terus menyambungkan sensor IR ke mikropengawal dan melaksanakan semua pemprosesan isyarat yang diterima dalam perisian. Perlu diperhatikan dengan segera bahawa ini tidak begitu mudah, kerana isyarat yang diterima dari fotodiod IR mengandungi bunyi, dan pencahayaan luaran sentiasa mempengaruhinya. Oleh itu, cabarannya adalah untuk mereka bentuk peranti yang secara automatik menyesuaikan diri dengan cahaya ambien dan jarak ke objek ukuran.
Gambar di bawah menunjukkan rajah isyarat analog daripada sensor IR (photodiode)
Oleh kerana isyarat mempunyai bunyi, setiap kali kehadiran dan ketiadaan nadi ditentukan (kehadiran nadi menunjukkan bahawa aci berputar dan sensor "melihat" pelekat reflektif), sejumlah besar ayunan "mengelirukan" mikropengawal. Selain itu, faktor ini menghalang kami daripada menggunakan pembanding analog terbina dalam mikropengawal, dan kami perlu memperkenalkan pemprosesan isyarat analog sebelum setiap prosedur pengiraan kitaran.
Penyelesaian didapati dalam menganggar keamatan purata berdasarkan maksimum dan nilai minimum keamatan isyarat daripada penderia, dan menghidupkan histerisis di kawasan keamatan purata. Histeresis digunakan untuk mengelakkan denyutan bising daripada mengira kitaran berulang kali. Rajah di bawah menerangkan cara algoritma ini berfungsi.
Apabila isyarat meningkat daripada keadaan rendah(tiada pantulan dari pelekat pada aci) ke tinggi (pantulan nadi IR), algoritma akan mengambil kira nadi ini tahap tinggi hanya selepas ia melepasi "tahap yang semakin meningkat" histerisis dan mengambil kira Level rendah hanya selepas isyarat melepasi "tahap kejatuhan" histerisis. Algoritma ini mengelakkan ralat pengiraan yang disebabkan oleh isyarat yang bising.
Gambarajah skematik peranti
Penyelesaian litar adalah sangat mudah dan padat (disebabkan oleh penggunaan sensor kecil) dan tidak mengandungi komponen yang mahal. Peranti ini dikuasakan oleh tiga bateri AAA.
Seperti yang anda mungkin perasan, tiada potensiometer untuk melaraskan kontras paparan (yang turut membantu mengurangkan saiz peranti). Ini mungkin terima kasih kepada pelaksanaan perisian algoritma untuk melaraskan kontras secara automatik bergantung pada tahap voltan bekalan menggunakan PWM dan penapis frekuensi rendah pada unsur R3, R4 dan C2. Pengguna boleh membaca teks algoritma dalam kod sumber Perisian mikropengawal di bahagian kedua artikel.
Penyambung JP1 bertujuan untuk pengaturcaraan dalam litar mikropengawal. Penyambung JP2 bertujuan untuk menyambungkan penderia pengguna tambahan.
Senarai komponen yang digunakan
| Jawatan dalam rajah |
Nama, denominasi |
| IC1 | Mikropengawal ATmega48 |
| S1, S2 | Transistor BCW66G |
| C1, C2 | 10 nF |
| C4, C5 | 33 pF |
| X1 | Kristal kuarza 20 MHz |
| R1, R2, R7 | 470 Ohm |
| R3 | 1 kOhm |
| R4 | 1.5 kOhm |
| R5 | 1 MOhm |
| R6 | 110 Ohm |
| R8 | 70 Ohm |
| LED3 | Diod pemancar cahaya |
| IR1 | Optocoupler TCND-5000 |
| B1 | Butang |
| B2 | Suis kuasa |
| JP1 | Penyambung pengaturcaraan dalam litar |
| JP2 | Penyambung pengembangan |
Demonstrasi kerja takometer tanpa sentuh pada mikropengawal AVR
- di manakah saya boleh mendapatkan perisian tegar untuk tachometer?
- Perisian tegar - di bahagian kedua artikel (pada akhir huraian terdapat pautan ke arkib dengan sumber dan HEX)
- Terima kasih banyak-banyak
- Adakah anda mempunyai susun atur PCB?:confused:
- Malangnya, tiada lukisan papan litar bercetak. Saya fikir ia tidak akan terlalu sukar untuk membangunkannya. Tidak banyak komponen dan ini adalah beberapa transistor, diod, kapasitor dan perintang.
- Pernahkah anda terfikir untuk membuat meter kelajuan sebagai ganti tachometer, supaya anda boleh menggunakan peralatan auto-moto? Terdapat banyak litar untuk takometer berasingan dan meter kelajuan berasingan, tetapi tidak ada satu litar untuk peranti dwi. Jika anda berjaya, anda akan mencipta reka bentuk yang sangat popular! Apa pendapat kamu?
- Mungkin, tetapi ia bukan tachometer yang sama. Saya bersetuju bahawa reka bentuk sedemikian akan mendapat permintaan. Kini saya telah menemui perkembangan dalam talian seperti komputer on-board, membaca data melalui CAN/LIN dari komputer on-board dan mempersembahkannya dalam bentuk visual dalam masa nyata pada paparan LCD di dalam kereta. Sesuatu seperti ini...
- Tandatangan di sini http://radioparty.ru/forums/viewtopic.php?f=2&t=39
- Adakah sesiapa cuba memasangnya di Proteus?
| EEPROM | 1 KB |
| Input analog (ADC) | 0 |
| Voltan masukan (had) | 5.5 Volt |
| Voltan Input (Disyorkan) | 4.5-5 Volt |
| Ram | 128 bait |
| Kekerapan jam | 20 MHz |
| Memori kilat | 2kB |
Perintang dengan nilai nominal 4.7 kOhm dipasang pada pin 11; jangan ubah nilai nominal, jika tidak, sensor akan mula beroperasi tidak stabil apabila dihidupkan dalam litar wayar tunggal.
Tidak seperti litar lain, 4 transistor dan 4 perintang digunakan di sini, dengan itu memudahkan litar.
Litar mempunyai 8 segmen dalam setiap simbol, 5 mA setiap satu, jumlah keseluruhannya ialah 40 mA, oleh itu tiada port beban berat. Mari lihat graf pengendalian peranti.
Daripada grafik anda dapat melihat bahawa arus boleh mencapai dari 60mA hingga 80mA pada output pin. Untuk penalaan halus anda perlu memilih perintang had dengan nilai nominal 470 ohm.
Pilihan paparan tidak kritikal; pilih mana-mana penunjuk LED empat digit, atau pasangkannya daripada LED individu. Gunakan penunjuk merah supaya semuanya jelas kelihatan di bawah sinar matahari. Tachometer dikuasakan oleh 12 volt.
Perintang kuarza dipilih pada frekuensi 8 MHz untuk pengukuran yang tepat dan stabil. Penapis input digunakan untuk menyambung ke terminal gegelung pencucuhan.
Dalam perisian tegar pada baris 17, cari yang berikut.
17. #define byBladeCnt 2 //1 - dua gegelung, 2 - satu gegelung, 4 - motosikal...
Parameter ini perlu ditukar, jika anda mempunyai kereta Soviet kemudian tetapkannya kepada 2, jika anda mempunyai motosikal maka tetapkannya kepada 4, dan jika kereta itu mempunyai sistem pencucuhan dua gegelung maka tetapkannya kepada 1.
