हैंडहेल्ड आईआर-आधारित टैकोमीटर: 9 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

यह निर्देश पोर्टेबल डिजिटल टैकोमीटर में इलेक्ट्रो18 द्वारा वर्णित सर्किट पर आधारित है। मैंने सोचा कि हाथ में पकड़ने वाला उपकरण होना उपयोगी होगा और यह निर्माण करने के लिए एक मजेदार परियोजना होगी।

मुझे पसंद है कि डिवाइस कैसे निकला - सेंसर पॉड, वायरिंग और Arduino कोड को बदलकर सभी प्रकार के अन्य मापने वाले उपकरणों के लिए डिज़ाइन का उपयोग किया जा सकता है। तथ्य यह है कि यह एक पुरानी एसएफ फिल्म से ब्लास्टर या रे गन जैसा दिखता है, यह सिर्फ एक अतिरिक्त बोनस है!

टैकोमीटर में एक ट्रिगर होता है और ट्रिगर दबाए जाने पर मापता है। जब माप चल रहा हो तो एक संकेतक एलईडी जलाई जाती है। डिवाइस को USB, या 9V बैटरी के माध्यम से संचालित किया जा सकता है। यूएसबी कनेक्ट होने पर डिवाइस चालू हो जाएगा। यदि बैटरी का उपयोग किया जाता है, तो टैकोमीटर को पावर स्विच के माध्यम से चालू किया जाता है।

माप के दौरान, LCD पहली पंक्ति पर वर्तमान RPM और दूसरी पंक्ति पर औसत और अधिकतम RPM दिखाता है। यदि ट्रिगर दबाया नहीं गया है और कोई माप प्रगति पर नहीं है, तो यह पिछले माप सत्र से औसत और अधिकतम आरपीएम दिखाता है।

यदि परिवेशी गर्मी से IR फोटोडायोड चालू हो जाता है, तो संवेदनशीलता को कम करने के संकेत के लिए एलसीडी पर "उच्च" प्रदर्शित किया जाएगा। एलसीडी के पीछे एक पहिया द्वारा संवेदनशीलता को नियंत्रित किया जाता है।

टैकोमीटर का उपयोग करने के लिए, आपको उस मोड़ वाली वस्तु पर कुछ प्रतिबिंबित करने की आवश्यकता है जिसे आप मापना चाहते हैं। एक साधारण प्रकाश चित्रकार का टेप ठीक काम करता है। मैंने ऐक्रेलिक सफेद पेंट की एक थपकी का भी उपयोग किया है और मैंने देखा है कि लोग चमकदार धातु की प्लेट या सतह पर चिपके एल्यूमीनियम पन्नी के टुकड़े का उपयोग करते हैं। सतह से अच्छी तरह चिपका हुआ है, क्योंकि आप जो भी माप रहे हैं वह काफी तेजी से घूम रहा होगा और परावर्तक बहुत अधिक केन्द्रापसारक बल के अधीन होगा। मैंने अपने पेंटर के टेप को १०,००० आरपीएम पर उड़ा दिया है।

वीडियो में संगीत जुकेडेक से है - https://jukedeck.com पर अपना खुद का बनाएं।

चरण 1: सर्किट

टैकोमीटर के "नाक" पर एक सेंसर पॉड होता है जिसमें एक IR LED और एक IR डिटेक्टर होता है। जब डिटेक्टर चालू नहीं होता है, तो इसे एक सामान्य डायोड के रूप में कार्य करना चाहिए और करंट को पॉजिटिव (लॉन्ग लेड) से ग्राउंड (शॉर्ट लेड) में पास करना चाहिए। जब डिटेक्टर चालू हो जाता है, तो यह विपरीत दिशा में - नकारात्मक से सकारात्मक तक करंट देना शुरू कर देता है। हालांकि, मैंने पाया कि मेरा डिटेक्टर कभी भी "सामान्य" दिशा (जमीन पर सकारात्मक) में करंट पास नहीं करता है - आपके द्वारा प्राप्त डिटेक्टर के आधार पर आपका माइलेज भिन्न हो सकता है।

सर्किट सेट करते समय, हमारे पास Arduino पर इनपुट पोर्ट को कम पर होने देने का विकल्प होता है जब कोई सिग्नल नहीं होता है, या कोई सिग्नल नहीं होने पर उच्च पर होता है।

यदि आधार स्थिति उच्च है, तो Arduino एक आंतरिक पुलअप रोकनेवाला का उपयोग करता है, जबकि यदि आधार स्थिति कम होनी चाहिए, तो एक बाहरी पुलडाउन रोकनेवाला जोड़ा जाना चाहिए। मूल इंस्ट्रक्शनल ने LOW बेस स्टेट का इस्तेमाल किया, जबकि सीएनसी tmbarbour के लिए ऑप्टिकल टैकोमीटर में हाई को बेस स्टेट के रूप में इस्तेमाल किया गया है। हालांकि यह एक रोकनेवाला बचाता है, एक स्पष्ट पुलडाउन रोकनेवाला का उपयोग करने से हम डिवाइस की संवेदनशीलता को समायोजित करने में सक्षम होते हैं। चूंकि कुछ करंट रोकनेवाला के माध्यम से लीक होता है, उच्च प्रतिरोध, डिवाइस जितना अधिक संवेदनशील होता है। विभिन्न वातावरणों में उपयोग किए जाने वाले उपकरण के लिए, संवेदनशीलता को समायोजित करने की क्षमता महत्वपूर्ण है। इलेक्ट्रो18 के डिजाइन के बाद, मैंने दो 0-10K बर्तनों के साथ श्रृंखला में 18K रोकनेवाला का उपयोग किया, इसलिए प्रतिरोध 18K से 38K तक भिन्न हो सकता है।

IR LED और IR डायोड करंट पोर्ट D2 से संचालित होते हैं। जब IR डिटेक्टर ट्रिप करता है तो पोर्ट D3 RISING इंटरप्ट के माध्यम से चालू हो जाता है। जब ट्रिगर दबाया जाता है तो पोर्ट डी4 हाई पर सेट हो जाता है और ग्राउंड हो जाता है। यह माप शुरू करता है और संकेतक एलईडी को भी चालू करता है जो पोर्ट D5 से जुड़ा है।

बहुत सीमित करंट को देखते हुए जिसे किसी भी इनपुट पोर्ट पर लागू किया जा सकता है, किसी भी वोल्टेज को केवल अन्य नैनो पोर्ट से पढ़ने के लिए ड्राइव करें, कभी भी सीधे बैटरी से नहीं। यह भी ध्यान दें कि IR और इंडिकेटर LED दोनों 220 ओम रेसिस्टर्स द्वारा समर्थित हैं।

मैंने जिस LCD का उपयोग किया है उसमें एक सीरियल एडेप्टर बोर्ड है और उसे केवल चार कनेक्शनों की आवश्यकता है - vcc, ग्राउंड, SDA और SCL। एसडीए पोर्ट ए4 पर जाता है, जबकि एससीएल पोर्ट ए5 में जाता है।

चरण 2: भागों की सूची

आपको निम्नलिखित भागों की आवश्यकता होगी:

• अरुडिनो नैनो
• सीरियल एडेप्टर के साथ 16x2 एलसीडी डिस्प्ले, जैसे LGDehome IIC/I2C/TWI
• 2 220ohm प्रतिरोधक
• एक 18K रोकनेवाला
• दो छोटे 0-10K पोटेंशियोमीटर
• 5 मिमी आईआर एलईडी और आईआर रिसीवर डायोड
• माप संकेतक के लिए 3 मिमी एलईडी
• ५ नट के साथ ५ ३० मिमी एम३ स्क्रू
• ट्रिगर और 9वी बैटरी अटैचमेंट के लिए 7 मिमी व्यास या तो वसंत। मुझे मेरा एसीई से मिला है, लेकिन मुझे याद नहीं है कि स्टॉक नंबर क्या था।
• एक छोटा टुकड़ा अगर विभिन्न संपर्कों के लिए पतली शीट धातु (मेरा लगभग 1 मिमी मोटा था) और एक बड़ा पेपरक्लिप
• 28AWG तार
• ट्रिगर के लिए 16AWG फंसे तार का एक छोटा सा टुकड़ा

टैकोमीटर को स्वयं बनाने से पहले, आपको संवेदनशीलता समायोजन, ट्रिगर असेंबली और पावर स्विच के लिए पोटेंशियोमीटर व्हील बनाने की आवश्यकता होगी।

चरण 3: एसटीएल फ़ाइलें

बॉडी_लेफ्ट और बॉडी_राइट टैकोमीटर की मुख्य बॉडी बनाते हैं। एलसीडी_हाउसिंग आवास का आधार बनाता है जो टैकोमीटर बॉडी में सम्मिलित होता है और आवास जो एलसीडी को स्वयं रखेगा। सेंसर पॉड आईआर एलईडी और डिटेक्टर के लिए बढ़ते स्पॉट प्रदान करता है, जबकि बैटरी_वकवर बैटरी डिब्बे का स्लाइडिंग कवर बनाता है। ट्रिगर और स्विच इन दो विधानसभाओं के लिए मुद्रित भागों को बनाते हैं।

मैंने इन सभी भागों को पीएलए में छापा है, लेकिन लगभग कोई भी सामग्री शायद काम करेगी। प्रिंट की गुणवत्ता इतनी महत्वपूर्ण नहीं है। वास्तव में, मुझे शरीर के दोनों हिस्सों को प्रिंट करते समय प्रिंटर की समस्याएं (यानी बेवकूफ उपयोगकर्ता त्रुटियां) थीं और यह सब अभी भी अच्छी तरह से फिट है।

हमेशा की तरह, जब मैंने मुख्य भागों को छापा, तो विभिन्न चीजें थोड़ी गलत थीं। मैंने इन समस्याओं को इस निर्देश में फाइलों में ठीक कर दिया है, लेकिन पुनर्मुद्रण नहीं किया है, क्योंकि मैं इसे थोड़ा सा स्कार्पिंग और सैंडिंग के साथ काम करने के लिए प्राप्त कर सकता हूं।

मैं OpenSCAD स्रोत फ़ाइलों को बाद के चरण में संलग्न करूँगा।

चरण 4: संवेदनशीलता समायोजन असेंबली

मैंने इस असेंबली को Thingiverse पर प्रकाशित किया है। याद रखें, उच्च प्रतिरोध का अर्थ है उच्च संवेदनशीलता। मेरे निर्माण में, पहिया को आगे बढ़ाने से संवेदनशीलता बढ़ जाती है। मैंने पहिया पर सबसे संवेदनशील छोर को चिह्नित करना उपयोगी पाया है, इसलिए मैं नेत्रहीन जांच कर सकता हूं कि संवेदनशीलता कैसे सेट की जाती है।

चरण 5: ट्रिगर असेंबली

मेरे मूल डिजाइन में चलने वाले हिस्से के नीचे संपर्क के लिए तार का थोड़ा सा उपयोग किया गया था, लेकिन मैंने पाया कि शीट धातु का एक पतला टुकड़ा बेहतर काम करता है। गतिमान भाग आवास के पीछे दो संपर्कों को जोड़ता है। मैंने दो संपर्कों के लिए जगह-जगह चिपके 16AWG फंसे हुए तार का इस्तेमाल किया।

चरण 6: पावर स्विच

यह वह हिस्सा है जिसने मुझे सबसे अधिक परेशानी दी, क्योंकि संपर्क बारीक हो गए - बस सही होना चाहिए। जबकि स्विच दो टर्मिनलों के लिए अनुमति देता है, आपको केवल एक को वायर करने की आवश्यकता है। डिज़ाइन दो स्थितियों के बीच स्विच को मजबूर करने के लिए वसंत की अनुमति देता है, लेकिन मुझे वह हिस्सा काम करने के लिए नहीं मिला है।

आवास में लीड को गोंद करें। टैकोमीटर बॉडी में ज्यादा जगह नहीं है, इसलिए लीड को छोटा करें।

चरण 7: विधानसभा

अपने सभी अंगों को शरीर में सुखा लें। स्प्रिंग के दो छोटे टुकड़े काटें और उन्हें बैटरी माउंट में छेद के माध्यम से थ्रेड करें। बॉडी_लेफ्ट में स्प्रिंट वीसीसी है, बॉडी_राइट में स्प्रिंग ग्राउंड है। मैंने असेंबली के दौरान सभी टुकड़ों को पकड़ने के लिए body_left का उपयोग किया है।

आईआर एलईडी और डिटेक्टर फ्लैट को फाइल करें जहां वे एक दूसरे का सामना करते हैं - एलईडी की लंबी (सकारात्मक) लीड को डिटेक्टर के शॉर्ट लीड और डी 2 पोर्ट की ओर जाने वाले तार में मिलाया जाना चाहिए।

मुझे लगा कि संकेतक एलईडी को गोंद की एक थपकी से लगाना आवश्यक है।

एलसीडी आवास में बहुत तंग फिट होगा। वास्तव में, मुझे अपने पीसीबी को थोड़ा सा रेत देना था। मैंने आवास का आकार थोड़ा बढ़ा दिया है इसलिए उम्मीद है कि यह आपके लिए बेहतर होगा। मैंने हेडर को एलईडी पर थोड़ा और जगह देने के लिए झुका दिया और तारों को उन्हें मिला दिया - वहां कुछ भी प्लग करने के लिए कोई जगह नहीं है। एलसीडी सही ढंग से आवास में केवल एक ही रास्ता जाएगा और आधार भी केवल एक ही रास्ता संलग्न करेगा।

सब कुछ एक साथ मिलाप करें और भागों को वापस फिट करें। मेरे पास हेडर के साथ नैनो था - एक ऐसा संस्करण होना बेहतर होता जो सीधे मिलाप किया जा सके। सुनिश्चित करें कि आप टांका लगाने से पहले एलसीडी तारों को एलसीडी बेस के माध्यम से खींचते हैं।

यह सब काफी गन्दा लग रहा है, क्योंकि मैंने तारों को थोड़ा लंबा छोड़ दिया था। शरीर को बंद करें और शिकंजा सेट करें।

चरण 8: Arduino स्केच

LCD को चलाने के लिए आपको लिक्विड क्रिस्टल I2C लाइब्रेरी की आवश्यकता होगी।

यदि आप टैकोमीटर को सीरियल मॉनिटर से जोड़ते हैं, तो माप के दौरान सीरियल मॉनिटर पर आंकड़े भेजे जाएंगे।

शोर होने की स्थिति में, मैंने एल्गोरिथम में एक साधारण लोपास फ़िल्टर शामिल किया है। स्केच में तीन चर नियंत्रित करते हैं कि स्क्रीन कितनी बार अपडेट की जाती है (वर्तमान में हर आधे सेकेंड में), कितनी बार RPM की गणना की जाती है (वर्तमान में प्रत्येक 100msec) और फ़िल्टर समर्थन में माप की संख्या (वर्तमान में 29)। कम RPM के लिए (जैसे, 300 या उससे कम), वास्तविक RPM मान में उतार-चढ़ाव होगा, लेकिन औसत सटीक होगा। अधिक सटीक रनिंग RPM प्राप्त करने के लिए आप फ़िल्टर समर्थन बढ़ा सकते हैं।

एक बार जब आप स्केच लोड कर लेते हैं, तो आप जाने के लिए अच्छे हैं!

चरण 9: ओपनएससीएडी स्रोत कोड

मैं सभी ओपनएससीएडी स्रोतों को संलग्न कर रहा हूं। मैं इस कोड पर कोई प्रतिबंध नहीं लगाता - जैसा आप चाहें, संशोधित, उपयोग, साझा करने आदि के लिए आपका स्वागत है। यह Arduino स्केच पर भी लागू होता है।

प्रत्येक स्रोत फ़ाइल में टिप्पणियाँ होती हैं जो मुझे आशा है कि आपको उपयोगी लगेंगी। मुख्य टैकोमीटर टुकड़े मुख्य निर्देशिका में हैं, पावर स्विच निर्माण निर्देशिका में है, जबकि पॉट_व्हील और ट्रिगर घटक निर्देशिका में हैं। अन्य सभी स्रोत मुख्य भाग फाइलों से मंगवाए जाते हैं।