Рассмотрим ЗАДАЧУ, в которой
надо построить систему измерения скорости
вращения (об/мин) двигателя,
вентилятора или скорости движения(м/сек)
эскалатора, транспортера и т.д.
Для решения этой задачи ЗДЕСЬ предлагается довольно разработанная схема устройства,
построенного на базе ДАТЧИКА ЛИНИИ.
Светодиод излучает в инфракрасном диапазоне на длине волны 950 нм. Свет
отражается от поверхности, куда направлен, и попадает на фототранзистор.
Если свет отражается от светлой поверхности - на фототранзисторе высокое
напряжение,
если свет отражается от темной поверхности - на фототранзисторе низкое
напряжение.
На датчике установлен сигнальный светодиод, который загорается,
когда датчик находится над светлой поверхностью.
Вот на этом датчике мы построим нужный нам измеритель скорости вращения -
cоберем цепь-проект-схему:
Теперь напишем следующую программу (читайте внимательно комментарии):
const uint8_t pinLine = A0; // пин сигнала от датчика
uint32_t strLine = 0; //время перехода датчика
// со Светлого на Темное поле
void setup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(9, OUTPUT); // ШИМ выход <Ардуино>
}
void loop(){ int n; n = Serial.read();//запуск и управление мотором -
//задаем разные напряжения на пин 9 - разная скорость вращения
if (n=='1'){analogWrite(9, 255); } // 5v
if (n=='2'){analogWrite(9, 130); } // 2.5v
if (n=='0'){analogWrite(9, 0); } // 0v стоп
if(analogRead(pinLine)>400){ // если показания датчика >400 (темное поле)
if(strLine350) {
// ждем пока датчик не выйдет из темного поля
if((millis()-strLine)>6000){Serial.println("STOP B");}
// если датчик находится в темном поле более 6 секунд,
// т.е. мотор СТОИТ, то выводим на экран "STOP B"
}
} if((millis()-strLine)>6000){Serial.println("STOP W");}
// если датчик находится в светлом поле более 6 секунд,
// то выводим на экран "STOP W"
} //end
В качестве мотора взят маленький вентилятор. При подаче на этот двигатель
разных напряжений с выхода ШИМ-пина 9, получаем разные скорости:
отправляем с монитор-порта
компьютера единицу (1) - получаем скорость 1111 (об/мин)
отправляем с монитор-порта
компьютера двойку (2) - получаем скорость 338 (об/мин)
Можно рассмотреть ЕЩЁ один вариант этой задачи - вывод показаний
датчика скорости
вращения и показания датчика температуры на ЖК дисплей.
Соберем уже известную схему, дополнив её подключением датчика температуры:
И напишем следующую программу:
#include //Подключим библиотеку для работы с дисплеем
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); // (RS, E, DB4, DB5, DB6, DB7)
//подключаем дисплей как на рис.
const uint8_t pinLine = A0; // подключаем датчик к А0
uint32_t strLine = 0; //переменная для хранения времени периода;
//в момент появления под датчиком ТЕМНОГО поля - датчик выдает импульс >400, а при
//появлении СВЕТЛОГО поля импульс исчезает -> на выходе датчика 0;
//время между двумя импульсами - период Т
void setup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(9, OUTPUT);
lcd.begin(16, 2); //Задаем размерность экрана (16 символов, 2 строки)
}
void loop(){
int n;
n = Serial.read(); //пуск и управление мотором
if (n=='1'){analogWrite(9, 255); } // напряжение на моторе =< 5 В
if (n=='2'){analogWrite(9, 130); } // напряжение на моторе =< 2.5 В
if (n=='3'){analogWrite(9, 0); }
if(analogRead(pinLine)>400){ // если появляется импульс на выходе датчика
if(strLine < millis()){ // и если нет переполнения счетчика millis(), то...
// выводим кол об/мин на дисплей -> n=60/T
lcd.setCursor(1, 0); //Устанавливаем курсор в начало 1й строки
lcd.print("n(r/min):");
lcd.setCursor(10, 0); //Устанавливаем курсор в 11й знак, 1й строки
lcd.print(60000/(millis()-strLine)); // n=60/T на дисплее
Serial.println(60000/(millis()-strLine)); //n=60/T на мониторе
} strLine = millis(); //присваиваем переменной strLine
// текущее значение millis() и снова определяем Т
while(analogRead(pinLine)>350){
//если мотор не движется, под датчиком может быть либо темное либо светлое поле
if((millis()-strLine)>6000){lcd.setCursor(1, 0);lcd.print("STOP B ");}
// если под датчиком ТЕМНОЕ поле более 6 секунд,
// то выводим на экран "STOP B"
}
}
if((millis()-strLine)>6000){lcd.setCursor(1, 0);lcd.print("STOP W ");}
// если под датчиком СВЕТЛОЕ поле более 6 секунд,
// то выводим на экран "STOP W"
// показания датчика температуры
lcd.setCursor(3, 1);
// считываем показания с датчика температуры на пине А2
int sensorADC1 = analogRead(A2);
// переводим значения с АЦП в вольты
float sensorVoltage = sensorADC1 * (5.0 / 1023.0);
// переводим вольты в градусы цельсия
int temperature = (sensorVoltage - 0.5) * 45;
// выводим результат на дисплей
lcd.print("Temp=");
lcd.print(temperature);
lcd.print("\x99""C"); //над строкой\х значок 99 градуса
}
Если запустить эту программу в собранной установке, то на дисплее
увидим:
Проделайте всё то, о чем здесь рассказано, И убедитесь,
что вы все правильно поняли, усвоили и можете самостоятельно решать все
рассмотренные задачи и ещё много подобных.
|