www.elfly.pl

Ostatnio dodane / last added
rainbow effect Brush Motor ESC Wersja DIP
Efekt Tęczy / Rainbow Effect Regulator modelarski / RC ESC Mutlimetr
wersja z µC ATmega8 w obudowie DIP


>>english version<<




Kliknij obrazek, aby go powiększyć


Poniżej zamieszczam zdjęcie tachometru wykonanego przez jednego z modelarzy - bardzo spodobała mi się staranność i estetyka wykonania
Kliknij, aby powiększyć




TACHOMETR

Tachometr służy do pomiaru prędkości obrotowej różnego rodzaju elementów wirujących - a w tym przypadku do pomiaru prędkości obrotowej śmigieł. Dodatkowo poniższy tachometr posiada funkcję szacowania ciągu, prędkości strumienia zaśmigłowego i mocy przekazywanej przez napęd (tzw. moc na wale śmigła). Chciałem podkreślić słowo "szacowania", ponieważ dokładne wyznaczenie powyższych wartości jest złożoną funkcją wielu zmiennych i nie ma uniwersalnej metody na ich precyzyjnie obliczenie.
Znajomość prędkości obrotowej śmigła ma podstawowe znaczenie przy wszelkiego rodzaju testach konfiguracji napędów, ocenie stanu sprawności jednostki napędowej i jej ustawienia itd.

PODSTAWOWE PARAMETRY TACHOMETRU
BUDOWA


Schemat tachometru
 
schemat multimetru

Elementem światłoczułym w tachometrze jest fotorezystor R13. Reaguje on na zmianę natężenia strumienia świetlnego padającego na jego strukturę zmianą swojej rezystancji. Modulacja strumienia świetlnego następuje w wyniku przesłaniania źródła światła przez łopaty śmigła. Każde zaciemnienie elementu fotoczułego powoduje powstanie dodatniego impulsu na wejściu nr 2 wzmacniacza operacyjnego U2. Impuls ten po wzmocnieniu i odwróceniu we wzmacniaczu U2A jest podawany na wejście drugiego wzmacniacza U2B pracującego z dodatnią pętlą sprzężenia zwrotnego. Na jego wyjściu 7 pojawiają się ujemne impulsy prostokątne, których okres powtarzania zawiera informację o prędkości obrotowej elementu wirującego. µC ATMega8L dokonuje pomiaru tego okresu a następnie dokonuje niezbędnych przeliczeń, aby wyświetlić tę informację w standardowych jednostkach (w tym przypadku obr/min). µC dodatkowo na podstawie wprowadzonych i pomierzonych danych wylicza informację o ciągu, prędkości strumienia zaśmigłowego i mocy, a także zajmuje się obsługą przycisków i wyświetlacza LCD.
Podczas czuwania
µC przechodzi w stan uśpienia, w którym wyłącza zasilanie części analogowej. Zgodnie z notą katalogową  µC oraz wykonanymi pomiarami, pobór prądu w stanie czuwania wynosi ok. 0.5 µA. Kosztem wprowadzenia µC w stan o tak niskim poborze prądu jest konieczność wyłączenia wszelkich obwodów bezpieczeństwa typu WATCHDOG i BROWN OUT DETECTOR. Jednak, przy tego typu konstrukcji, rezygnacja z ww. obwodów wydaje się uzasadniona, ponieważ najgorszym przypadkiem jaki może nas spotkać w wyniku tzw. "wykrzaczenia się" programu będzie rozładowana bateria :-) . 



Wykaz elementów potrzebnych do budowy tachometru:
Element Wartość/Typ Obudowa Uwagi
R1 51k 1206  
R2 51k 1206  
R3 51k 1206
R4 51k 1206  
R5 51k 1206  
R6 51k 1206  
R7 51k 1206  
R8 51k 1206  
R9 51k 1206  
R10 15k 1206 Dowolna wartość z przedziału 10-30k
R11 1M 1206   
R12 1M 1206  
R13      Fotorezystor
C1 2u2 1206    
C2 100n 1206    
C3 100n 1206   
C4 100n 1206  
C5 100n 1206  
C6 33p 1206  
C7 33p 1206    
C8 10u SMD C  
L1 47u 1210   
Y1 4MHz SMD  
BT1 Battery Holder     
U1 ATMEGA8L TQFP32  
U2 LM358 SO-8  
LPH7366 LCD LPH7366  Wyświetlacz LCD używany np. w telefonie NOKIA 5110
S1 SWITCH     
S1 SWITCH     






Rozmieszczenie elementów na płytce
strona górna
Rozmieszczenie elementów na płytce
strona dolna
Kliknij, aby powiększyć Kliknij, aby powiększyć



Mozaika ścieżek płytki drukowanej dostępna jest tutaj. Znajdują się tam obrazy mozaiki w wersji normalnej jak i lustrzanej. Myślę, że każdy kto samodzielnie wykonuje płytki drukowane doskonale będzie wiedział, której wersji użyć zależnie od zastosowanej technologii wykonania płytki.

Aby wyświetlacz prawidłowo współpracował z częścią elektroniczną, pola stykowe LCD umieszczone na płytce drukowanej muszą być idealnie czyste. Najlepiej bezpośrednio przed zamontowaniem LCD wyczyścić je przy użyciu alkoholu etylowego lub innego specjalistycznego środka.



PROGRAMOWANIE

µC programujemy po zlutowaniu całości na płytce drukowanej. Programowanie odbywa się poprzez pola znajdujące się na płytce drukowanej. Do tego celu można wykonać specjalny kabel wykorzystując np. stare złącze stacji dysków 5.25'', lub po prostu na czas programowania przylutować przewody z programatora do odpowiednich pól.
Należy pamiętać, że zastosowany wyświetlacz jest zasilany z napięcia 3V, natomiast niektóre programatory dosarczają do układu napięcie +5V na czas programowania. Aby nie uszkodzić wyświetlacza lepiej jest podłączyć go dopiero po zaprogramowaniu 
µC.

Po podłączeniu tachometru do programatora należy sprawdzić, czy programator "widzi"  µC.
Jeżeli wszystko jest w porządku, to:
Aby tachometr działał prawidłowo, należy zaprogramować zarówno pamięć FLASH jak i EEPROM  µC. Obydwa wsady do µC w linku powyżej.

*
Zawarte w pliku ZIP wsady do µC są kompilacją kodu zawierającego poprawki wynikające z użytkowania mojej wersji tachometru i nie były one testowane. Jeżeli zbudowałeś ten tachometr i masz problemy z jego uruchomieniem, to napisz do mnie.




DZIAŁANIE



Tachometr załącza się po wciśnięciu dowolnego przycisku. Aby dokonać pomiaru obrotów śmigła, należy element światłoczuły (fotorezystor) ustawić tak, aby wirujące łopaty śmigła przecinały promienie świetlne padające na niego. Należy zaznaczyć, że źródłem światła musi być światło słoneczne lub światło żarówki, diody itp. zasilanej ze źródła prądu stałego. Pomiar w warunkach sztucznego oświetlenia zasilanego np. z sieci 230VAC zafałszuje pomiar.
Aby zapewnić tachometrowi możliwość szacowania ciągu, prędkości strumienia zaśmigłowego i mocy na wale śmigła, należy wprowadzić do jego pamięci parametry użytego śmigła, tzn.:
Wprowadzenie liczby łopat śmigła jest niezbędne do prawidłowego wskazania prędkości obrotowej.

W celu wprowadzenia powyższych danych należy jednocześnie przycisnąć i przytrzymać obydwa przyciski. Pierwszym wprowadzanym parametrem jest średnica śmigła (DIAMETER). Wciskając prawy lub lewy przycisk odpowiednio zwiększamy lub zmniejszamy wartość "DIAMETER" w zakresie 1-99 [cali]. Aby przejść do ustawienia kolejnego parametru należy zwolnić obydwa przyciski na czas ok. 5 sekund. W ten sam sposób ustawiamy kolejno skok śmigła (PITCH) oraz liczbę łopat (BLADES).

W celu oszczędności baterii, tachometr automatycznie wyłącza się po czasie ok. 30 sekund, jeżeli wykonywany jest pomiar (wskazanie na wyświetlaczu różne od "0"), lub po ok. 15 sekundach, jeżeli jest nieużywany.







Gwarancja i odpowiedzialność:
Autor tego opracowania nie daje żadnej gwarancji i nie ponosi żadnej odpowiedzialności za szkody oraz konsekwencje finansowe, prawne ani żadne inne powstałe w wyniku użytkowania lub braku możliwości użytkowania urządzenia opisanego w opracowaniu. Urządzenie nie posiada jakichkolwiek homologacji i certyfikatów i jego instalacja oraz eksploatacja odbywa się na wyłączną odpowiedzialność użytkownika. Autor oświadcza, ze nie jest mu znany status prawny instalowania oraz użytkowania takiego urządzenia i w żadnym stopniu nie namawia ani nie zachęca do jego instalowania ani użytkowania. Urządzenie oraz zawarte w nim oprogramowanie powstało jako niekomercyjny projekt badawczy zastosowania procesorów firmyATMEL w urządzeniach pomiarowych.

Warunki użytkowania:
Nie jest dozwolone używanie układu w urządzeniach służących do celów militarnych, przemysłowych, oraz związanych ze służbą zdrowia
lub innych, od których zależy zdrowie lub życie ludzi.

Prawa autorskie:
Posiadam pełne prawa autorskie na zmieszczone materiały. Zamieszczone materiały mogą być wykorzystane tylko dla celów niekomercyjnych. Możliwe jest rozpowszechnianie zamieszczonych materiałów wyłącznie w całości i pod warunkiem podania za każdym razem adresu poczty elektronicznej autora projektu i adresu jego strony www. Wszelkie inne użycie tych materialow wymaga uprzedniej pisemnej zgody autora.

>> main page <<            >>english version<<            >>e-mail<<