學習ING: Arduino170513．對射式光電感應模塊FC33測馬達轉速計數器

2017年5月15日星期一

Arduino170513．對射式光電感應模塊FC33測馬達轉速計數器

學習170513．對射式光電感應模塊FC33測馬達轉速計數器

在學習按鍵計數器完成後,要搭配光電感應模塊來測馬達電機轉速,
此模塊主晶片為LM393,響應時間約10uS,腳位為訊號/GND/VCC,
內建帶燈,在有物件遮蔽時輸出高電位內建燈熄,
反之無遮蔽時輸出低電位內建燈亮↓

準備以下硬體並安裝↓
Arduino UNO R3
對射式光電感應模塊FC33
公對母杜邦線
馬達(最好RPM1000以下,此篇安裝TT馬達)
光柵輪盤或風扇片

此篇單純測試轉速,所以馬達另外供電啟動,和Arduino無直接連接↓

和學習"按鍵計數器"一樣的拼圖程式,將閃燈去除,時間修改為10ms,
此模塊反應時間為10us,而1000000us=1秒,即1秒可達100000次,
理論上應可測試RPM60萬轉速,但需Arduino及程式等搭配,
在網上有許多換算過直接顯示RPM的程式,但每個程式測試後的誤差很大,

所以此用簡單的計數程式,不換算轉速,用手動計時的方式,減少UNO板的計算負擔↓

bool _ABVAR_1_BTS= false ;
bool _ABVAR_2_BTL= false ;
int _ABVAR_3_count = 0 ;

void setup()
{
pinMode( 2 , INPUT);
Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
_ABVAR_1_BTS = digitalRead(2) ;
if (( ( _ABVAR_1_BTS ) != ( _ABVAR_2_BTL ) ))
{
    if (( ( _ABVAR_1_BTS ) == ( HIGH ) ))
    {
      _ABVAR_3_count = ( _ABVAR_3_count + 1 ) ;
      Serial.print(_ABVAR_3_count);
      Serial.println();
    }
}
_ABVAR_2_BTL = _ABVAR_1_BTS ;
delay( 10 );
}

上傳後打開電腦的監視小窗,啟動馬達就會開始計數,除以20格後約180RPM,
為了測試模塊反應時間,將光柵輪盤換成了風扇片,由20格降低為3次,
並接上外接顯示LED,另參考學習螢幕轉接板IIC/I2C↓

因Block積木沒有完美對應外接I2C螢幕,所以手寫修改程式↓

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h> //務必先安裝資料庫
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE); //注意0x3F螢幕位址

bool _ABVAR_1_BTS= false ;
bool _ABVAR_2_BTL= false ;
int _ABVAR_3_count = 0 ;

void setup()
{
pinMode( 2 , INPUT);
Serial.begin(9600);
lcd.begin(16, 2); //初始化16字元2行

for(int i = 0; i < 2; i++) {
    lcd.backlight();
    delay(200);
    lcd.noBacklight();
    delay(200);
}
lcd.backlight(); //閃爍2次後點亮背光
lcd.setCursor(0, 0); //第一行顯示
lcd.print("0");
}

void loop()
{
_ABVAR_1_BTS = digitalRead(2) ;
if (( ( _ABVAR_1_BTS ) != ( _ABVAR_2_BTL ) ))
{
    if (( ( _ABVAR_1_BTS ) == ( HIGH ) ))
    {
      _ABVAR_3_count = ( _ABVAR_3_count + 1 ) ;
      Serial.print(_ABVAR_3_count);
      Serial.println();
      lcd.clear();
      lcd.print(_ABVAR_3_count);
    }
}
_ABVAR_2_BTL = _ABVAR_1_BTS ;
delay( 5 );
}

經過測試20格的光柵輪盤或3葉風扇片,換算為RPM後誤差不大,
而外接I2C螢幕後計數變慢了,誤差變大,
所以建議還是用電腦監視小窗會較理想,不要再增加程式的負擔,
影片