Measurino: ধারণার একটি পরিমাপ চাকা প্রমাণ: 9 ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

Measurino কেবল একটি চাকার ঘূর্ণন সংখ্যা গণনা করে এবং ভ্রমণের দূরত্বটি চাকার ব্যাসার্ধের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। এটি একটি ওডোমিটারের মূল নীতি এবং আমি এই প্রকল্পটি শুরু করেছি মূলত কিভাবে সার্কিট (একটি Arduino মাইক্রোকন্ট্রোলার দ্বারা পরিচালিত হয়), মিলিমিটার থেকে কিলোমিটার পর্যন্ত দূরত্বের বিভিন্ন পরিসরের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং সম্ভাব্য সমস্যা বা উন্নতির মূল্যায়ন করার জন্য অধ্যয়ন করার জন্য।

ধাপ 1: অংশ এবং উপাদান

• Arduino ন্যানো rev.3
• 128 × 64 OLED ডিপ্লে (SSD1306)
• ক্রমবর্ধমান Photoelectric ঘূর্ণমান এনকোডার (400P/R)
• মডেল বিমানের জন্য রাবার চাকা (51 মিমি দিয়া)
• 2 pushbuttons
• 9v ব্যাটারি

ধাপ 2: এনকোডার

এই প্রকল্পের জন্য আমি বেশ কয়েকটি সস্তা ঘূর্ণমান এনকোডার পরীক্ষা করেছি, কিন্তু স্পষ্টতা/সংবেদনশীলতার কারণে আমি তাত্ক্ষণিকভাবে সেগুলি বাতিল করেছি। তাই আমি DFRobot এর ইনক্রিমেন্টাল ফটোইলেক্ট্রিক রোটারি এনকোডার - 400P/R SKU: SEN0230 এ গিয়েছিলাম। এটি অ্যালুমিনিয়াম উপাদান, ধাতব শেল এবং স্টেইনলেস স্টিলের খাদ সহ একটি শিল্প বর্ধনশীল আলোকবিদ্যুৎ ঘূর্ণমান এনকোডার। এটি গ্রেটিং ডিস্ক এবং অপটোকুপলারের ঘূর্ণনের মাধ্যমে এবি টু-ফেজ অরথোগোনাল পালস সিগন্যাল তৈরি করে। প্রতিটি ফেজের জন্য 400 ডাল/রাউন্ড, এবং ডুয়াল-ফেজ 4 বার আউটপুটের জন্য 1600 ডাল/রাউন্ড। এই ঘূর্ণমান এনকোডার সর্বোচ্চ 5000 r/min গতি সমর্থন করে। এবং এটি গতি, কোণ, কৌণিক বেগ এবং অন্যান্য ডেটা পরিমাপের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

ফটোইলেকট্রিক রোটারি এনকোডারের একটি এনপিএন ওপেন কালেক্টর আউটপুট আছে, তাই আপনাকে পুলআপ প্রতিরোধক ব্যবহার করতে হবে অথবা অভ্যন্তরীণ আরডুইনো এর পুল-আপ সক্ষম করতে হবে। এটি 750L05 ভোল্টেজ রেগুলেটর চিপ ব্যবহার করছে, যার একটি DC4.8V-24V ওয়াইড রেঞ্জ পাওয়ার ইনপুট রয়েছে।

ধাপ 3: সংবেদনশীলতা

এই অপটোইলেক্ট্রিক রোটারি এনকোডারের সত্যিই একটি দুর্দান্ত সংবেদনশীলতা রয়েছে, যা এটি শ্যাফ্ট-কন্ট্রোলিং এবং পজিশনিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য নিখুঁত করে তোলে। কিন্তু আমার উদ্দেশ্যে এটি খুব বেশি বুদ্ধিমান ছিল। 51 মিমি চাকার সাথে, এই এনকোডারের 0.4 মিমি সংবেদনশীলতা রয়েছে, যার অর্থ আপনার হাতে যদি কম কাঁপুনি থাকে তবে সেগুলি রেকর্ড করা হবে। তাই আমি বাধা রুটিনে একটি হিস্টেরেসিস যোগ করে সংবেদনশীলতা হ্রাস করেছি:

অকার্যকর বাধা ()

{চর i; আমি = ডিজিটাল রিড (B_PHASE); যদি (i == 1) গণনা += 1; অন্য গণনা -= 1; যদি (abs (count)> = hysteresis) {flag_A = flag_A+count; গণনা = 0; }}

এই কৌশলটি পরিমাপে একটি ভাল স্থায়িত্ব দেওয়ার জন্য যথেষ্ট ছিল।

ধাপ 4: পরিমাপ

আপনার পরিমাপের একক (দশমিক বা ইম্পেরিয়াল) নির্বাচন করুন এবং তারপরে আপনার পরিমাপের শুরুতে চাকাটিকে তার যোগাযোগ বিন্দু দিয়ে রাখুন, রিসেট পুশবাটন টিপুন এবং শেষ পর্যন্ত ঘূর্ণন চালিয়ে যান। বাম থেকে ডান পরিমাপ বৃদ্ধি এবং যোগফল, ডান থেকে বামে এটি হ্রাস এবং বিয়োগ। আপনি বাঁকানো বস্তুগুলিও পরিমাপ করতে পারেন (আপনার গাড়ির আকৃতি, একটি সর্পিল সিঁড়ির হ্যান্ড্রাইল, আপনার বাহুর দৈর্ঘ্য কাঁধ থেকে কব্জি পর্যন্ত কনুই বাঁকানো ইত্যাদি)।

ব্যাস = D সহ একটি চাকার সম্পূর্ণ ঘূর্ণন D*of এর দৈর্ঘ্য পরিমাপ করবে। আমার ক্ষেত্রে, 51 মিমি চাকা সহ, এটি 16.02cm এবং প্রতিটি টিক 0.4 মিমি পরিমাপ করে (সংবেদনশীলতা অনুচ্ছেদ দেখুন)।

ধাপ 5: একত্রিত করা

সার্কিটরি প্রদর্শনের জন্য পিওসি একটি ব্রেডবোর্ডে তৈরি করা হয়েছে। প্রতিটি উপাদান বোর্ডে সংযুক্ত করা হয়েছে এবং ঘূর্ণমান এনকোডার একটি 2x2 মেরু স্ক্রু টার্মিনাল ব্লকের সাথে সংযুক্ত। ব্যাটারি একটি 9v স্ট্যান্ডার্ড ব্যাটারি এবং সার্কিটের মোট শক্তি খরচ প্রায় 60mA।

ধাপ 6: কোড

ডিসপ্লের জন্য, আমি U8g2lib ব্যবহার করেছি যা এই ধরনের OLED ডিসপ্লের জন্য খুবই নমনীয় এবং শক্তিশালী, ফন্টের বিস্তৃত পছন্দ এবং ভালো পজিশনিং ফাংশন। আমি তথ্য সহ ডিসপ্লেটি পূরণ করতে খুব বেশি সময় নষ্ট করিনি, কারণ এটি কেবল একটি পোক ছিল।

এনকোডারটি পড়ার জন্য, আমি 2 টি পর্যায়গুলির মধ্যে একটি দ্বারা উত্পন্ন বাধাগুলি ব্যবহার করছি: প্রতিবার এনকোডার শ্যাফ্টটি সরানোর সময়, এটি আবেগের উত্থানে বাঁধা Arduino এ একটি বাধা তৈরি করে।

attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (A_PHASE), interrupt, RISING);

ডিসপ্লেটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে মিলিমিটার থেকে মিটার, কিলোমিটার এবং (যদি পুশবাটন থেকে নির্বাচিত হয়) ইঞ্চি, গজ, মাইল থেকে স্যুইচ করে, আরএসটি পুশবটন পরিমাপ শূন্যে পুনরায় সেট করে।

ধাপ 7: স্কিম্যাটিক্স

ধাপ 8: PoC থেকে উৎপাদন পর্যন্ত

কেন এটি ধারণার প্রমাণ? অনেকগুলি উন্নতির কারণ যা একটি সম্পূর্ণ কার্যকরী সরঞ্জাম তৈরির আগে/করা উচিত। আসুন বিস্তারিত সব সম্ভাব্য উন্নতি দেখুন:

• চাকা। Measurino এর সংবেদনশীলতা/স্পষ্টতা চাকার উপর নির্ভর করে। একটি ছোট চাকা আপনাকে ছোট দৈর্ঘ্য (মিলিমিটার থেকে সেন্টিমিটার ক্রমে) পরিমাপের ক্ষেত্রে আরও নির্ভুলতা দিতে পারে। একটি এক্সটেনশন বুম সহ অনেক বড় চাকা রাস্তায় হাঁটতে এবং কিলোমিটার পরিমাপ করার অনুমতি দেবে। ছোট চাকার জন্য, উপাদানটি বিবেচনা করতে হবে: একটি পূর্ণ-রাবার চাকা সামান্য বিকৃত হতে পারে এবং স্পষ্টতাকে প্রভাবিত করতে পারে, তাই সেক্ষেত্রে আমি স্লিপ এড়াতে একটি পাতলা টেপ দিয়ে অ্যালুমিনিয়াম/স্টিলের চাকা সুপারিশ করব। একটি তুচ্ছ সফ্টওয়্যার সম্পাদনার (একটি সুইচ সহ সঠিক চাকার ব্যাস নির্বাচন করুন), আপনি 4-পিন সংযোগকারী (যেমন: ইউএসবি পোর্ট) ব্যবহার করে যেকোন পরিমাপের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য ইন্টারচেজেবল চাকা বিবেচনা করতে পারেন।
• সফটওয়্যার. আরেকটি পুশ বাটন যোগ করে, সফ্টওয়্যারটি আয়তক্ষেত্র বা কোণের প্রশস্ততার ক্ষেত্র পরিমাপের যত্ন নিতে পারে। ডিসপ্লের মান পড়ার আগে অজান্তে চাকা নাড়াচাড়া করা এড়িয়ে পরিমাপটি স্থির করার জন্য আমি একটি "হোল্ড" পুশ বাটন যুক্ত করার পরামর্শ দিই।
• একটি স্পুল দিয়ে চাকা প্রতিস্থাপন করুন। সংক্ষিপ্ত পরিমাপের জন্য (কয়েক মিটারের মধ্যে) চাকাটি স্প্রিংড স্পুল দিয়ে থ্রেড বা টেপ দিয়ে প্রতিস্থাপিত করা যেতে পারে। এইভাবে আপনাকে কেবল থ্রেডটি টানতে হবে (এনকোডার শ্যাফ্টটি ঘোরানো), আপনার পরিমাপ নিন এবং ডিসপ্লেতে দেখুন।
• ব্যাটারির অবস্থা প্রদর্শন যোগ করুন। 3.3v Arduino রেফারেন্স পিন (1%এর মধ্যে সঠিক) ADC কনভার্টারের ভিত্তি হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। সুতরাং, 3.3V পিনে ডিজিটাল রূপান্তর করার জন্য একটি এনালগ করে (এটি A1 এর সাথে সংযুক্ত করে) এবং তারপর এই পাঠকে সেন্সর থেকে পড়ার সাথে তুলনা করে, আমরা একটি সত্যিকারের জীবন পড়ার এক্সট্রোপোলেট করতে পারি, ভিআইএন যাই হোক না কেন (যতক্ষণ এটি 3.4V এর উপরে)। আমার অন্যান্য প্রকল্পে একটি কাজের উদাহরণ পাওয়া যেতে পারে।

ধাপ 9: চিত্র গ্যালারি