DIY rotācijas kodētājs: 4 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Atvainojiet par attēlu trūkumu, es izlēmu veikt apmācību šajā jautājumā tikai pēc tam, kad biju gandrīz pabeidzis darbu.

Pārskats:

Rotējošie kodētāji izmanto divus vai vairākus sensorus, lai noteiktu ierīces stāvokli, rotācijas virzienu, ātrumu un apgriezienu skaitu. Šajā konkrētajā tiek izmantoti zāles efekta sensori un magnēti. Šo konkrēto veidu var viegli hidroizolēt, iekapsulējot sensorus vai citādi hidroizolējot. Dažos transportlīdzekļos tiek izmantoti Halles efekta rotācijas kodētāji, kas paredzēti gan riteņu ātruma sensoram, gan motora kloķvārpstas stāvokļa sensoram, un tiek izmantoti arī dažos anemometros. Ir trīs galvenie rotējošo kodētāju veidi:

1. Elektriskie, izmantojot vadošus sliežu ceļus un birstes

2. Optisks, izmantojot gaismu un sensoru

3. Magnētisks, izmantojot sava veida magnētisko sensoru un magnētisko materiālu, piemēram, zāles efekta sensorus un magnētus. Faktisko rotējošo daļu var arī magnetizēt.

en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder

Lineāro kodētāju varētu izgatavot līdzīgi kā rotējošo kodētāju.

Es pārbaudīju kodētāju, ko izveidoju līdz ~ 1500 apgr./min, ar pitona kodu uz aveņu pi. Beigās būs saite uz kodu un shēmu. Sējmašīnas ražotāja specifikācijās, kuras es izmantoju, lai to pārbaudītu, teikts, ka maksimālais ātrums ir 1500 apgr./min, un ātrums, ko saņēmu, bija ~ 1487 apgr./min no kodētāja gan uz priekšu, gan ~ 1485 atpakaļ. Tas var notikt vai nu tāpēc, ka akumulators nav pilnībā uzlādēts, vai arī aveņu pi's raksturīgais sliktais laiks. Labāk būtu izmantot arduino, bet tas, kas man bija, nepatika ar 12v uz analogās tapas, haha.

Materiāli/instrumenti:

1. Rotējoša lieta (es izmantoju patronu no elektriskā urbja)

2. Divi vai vairāki zāles efekta sensori (atkarīgs no jūsu mērķa izšķirtspējas)

3. Četri magnēti (atkarīgs no jūsu mērķa izšķirtspējas)

4. Līme

5. Vads (es izmantoju pāris savienotājus no dažiem salauztiem servos)

6. Lodēt

7. Lodāmurs

8. Siltuma saraušanās caurules, elektriskā lente vai citi vadu izolācijas materiāli pēc jūsu garšas

9. Marķēšanas ierīce, piemēram, marķieris vai zīmētājs

1. solis: pielīmējiet magnētus

1. solis: Atzīmējiet vienādus punktus ap rotējošās daļas ārpusi un pielīmējiet magnētus pareizajā virzienā. Tas palīdz iezīmēt magnētu polaritāti. Manā gadījumā tas bija ik pēc 90 grādiem (0, 90, 180 un 270 grādi) ar izšķirtspēju 4/rotācija, kas manai lietojumprogrammai bija vairāk nekā pietiekami, taču tas var atšķirties atkarībā no jūsu fotografējamās izšķirtspējas priekš. Labs veids, kā noteikt atstarpes, ir: (360 grādi/magnētu skaits), ja dodaties pēc grādiem, vai (apkārtmērs/magnētu skaits), ja veicat mērījumus. Manā gadījumā rokas satvēriena fiksatori manam lietojumam jau bija diezgan labi izvietoti, tāpēc man nekas nebija jāmēra.

2. darbība: pievienojiet sensoru vadus

Lodējiet vadus uz sensoriem, izolējiet un karsējiet to. Uzmanieties, lai sensors nebūtu pārāk karsts, un noteikti pārbaudiet, vai tas joprojām darbojas, kad esat pabeidzis. To ir viegli pārbaudīt, vienkārši pievienojiet strāvu un pievienojiet gaismas diodi signāla vadam. Ja gaismas diode iedegas, kad blakus tiek novietots pareizas orientācijas magnēts, un izslēdzas, kad tas tiek izvilkts (nefiksējošs tips), vai arī tiek uzlikts pretējais magnēta pols (fiksējošais tips), tad jums ir labi iet. Konkrētais sensors, ko izmantoju, nav fiksējošs un pēc aktivizēšanas savienojas ar zemi (-).

3. solis: atzīmējiet sensorus

Atzīmējiet, kur sensoriem jāiet. Šim konkrētajam izkārtojumam tas bija 1/16 apkārtmēra sadalījumā (0, 1/16). Iemesls tam ir tas, ka vienam sensoram ir jāaktivizē pirms otra, bet tādā veidā, kas ļauj kontrolierim atšķirt laika atšķirības starp priekšu un atpakaļ. Sākotnēji es to izmēģināju 1/8 atzīmē, bet nevarēju pateikt, kurā virzienā tas notiek, jo laika atšķirības bija vienādas. Tas palīdz uz laiku piestiprināt sensorus, līdz tiek veikta pareiza pozicionēšana, pēc tam atzīmējiet. Jūs varētu veikt 1/8 divīziju, jums nebūs virziena noteikšanas, bet jums būs divkārša izšķirtspēja. Viena lieta, ko varētu darīt, ir izmantot otru divu sensoru komplektu, kas ir nobīdīts ar 1/8 dalījuma atstarpi otrā pusē 5/16 un 7/16 divīzijā no citiem sensoriem, lai iegūtu izšķirtspēju 16 impulsi/pagrieziens, bet Man nebija vajadzīga tik laba izšķirtspēja. Laika demonstrācija ir redzama videoklipā.

4. solis: pielīmējiet sensorus

Līmējiet sensorus pie atzīmēm un līmējiet tos vietā, līdz līme sacietē. Noteikti atstājiet atstarpi starp magnētiem un sensoriem, lai tie nesaskartos, kā arī pārliecinieties, ka sensori ir izlīdzināti ar magnētiem un pareizajā virzienā. Pagaidiet, līdz līme izžūst, un esat pabeidzis.

Lai iegūtu shematisku un pitona kodu aveņu pi, lai izmērītu rotācijas ātrumu RPM, rotācijas virzienu un pagriezienu skaitu, dodieties šeit, un, lai iegūtu PDF failu, dodieties šeit vai šeit.

Iemesls, kāpēc es iekasēju maksu par kodu, ir tas, ka pagāja ~ 4 dienas, lai viss darbotos pareizi, turpretī pārējais projekts, ieskaitot visu dokumentāciju, aizņēma tikai ~ 7 stundas (no kurām 5 bija dokumentācija), turklāt 1 USD nav daudz, un tas palīdz atbalstīt lielākus un sarežģītākus projektus, patiesībā šis ir vienīgais projekts, par kuru man vēl ir jāmaksā, protams, to publicēšanas laikā.