Pomiar PRĘDKOŚCI - Napęc DC zabawkowego autka RC + stara myszka kulkowa

[mosiu]

Drodzy Forumowicze!

Konstruując linefollowera, napotkałem problem pomiaru prędkości pod kątem sprzężenia zwrotnego. Wpadłem na pewien genialny pomysł piekielnie mi potrzebnego pomiaru prędkości.

Otóż zaczęło się od pomysłu przerobienia zabawki - autka RC. Po zdjęciu karoserii autko wygląda tak:

Przyjrzyjmy się układowi napędowemu. Jest tam zamocowany silniczek prądu stałego i układ napędowy, a autko wyposażone jest w dyferencjał:

Oznaczona na zdjęciu plastikowa pokrywa została zdemontowana. Silnik wygląda tak:

...a pokrywa obudowy silnika tak:

Rozebrałem więc myszkę kulkową, zgodnie z pomysłem mojego genialnego kolegi. Zauważyłem tam enkoder w ciekawej formie:

Przypatrzmy się jeszcze raz zdjęciu wystającego silniczka. Widzimy tam wystający kawałek osi.

Moja koncepcja jest następująca: biorę wał z myszki kulkowej z przytwierdzoną do niego tarczą enkodera. Zdjęcie wału z tarczą z profilu:

Odcinam wał, zostawiając go tylko malutki kawałeczek. Po przeciwnej stronie tarczy - na osi jej obrotu - widzimy "dzyndzelek". Zamierzam:

1.1 wywiercić malutką dziurkę idealnie w osi plastikowej pokrywy silnika. Dziurka ta będzie miała średnicę równą średnicy "dzyndzelka".

1.2 w tą dziurkę wpasuję dzyndzelek wystający z tarczy enkodera

1.3 utnę wał który teraz jest po stronie silnika, tak, by po obcięciu tarcza enkodera nie mieściła się pod zamontowaną pokrywą

1.4 wyżłobię dziurkę w osi wystającego kawałka przyciętego wału,
1.5 do zielonego plastiku widocznego na zdjęciu silnika przykleję na Kropelkę element oznaczony w rozebranej myszce jako IR2,
1.6 przykręcę pokrywę, mieszcząc pod nią tarczę enkodera tak, by odstająca ośka silnika nadawała jej prędkość obrotową równą prędkości silnika,
1.7 element PT2 przymocuję do pokrywy od zewnątrz,
1.8 to, co będzie dalej, nie jest mi do końca wiadome.

W związku z punktem 1.8, chciałbym forumowiczów poprosić o pomoc merytoryczną.

Gdzie powinienem przeczytać o zasadzie działania elementów IR2 i PT2?:

2.1 Który zasilić,
2.2 jakim napięciem go zasilić,
2.3 który daje sygnał,
2.4 w jakim układzie powinienem go podłączyć do mikrokontrolera.

Bardzo proszę o naprowadzenie mnie na odpowiedzi na pytania 2.1-2.4. Rady mechaniczne, dotyczące montażu, także chętnie przygarnę.

Będę się dzielił tutaj dalszym obrotem spraw, ponieważ opisywanie problemu motywuje mnie do jego rozwiązania.

[sosnus]

Ja mialem na PCB myszki miejsce, w które mogłem wlutować goldpiny, i podłączyć 5v i GND bezpośrednio, co sporo ułatwiło sprawę. Następnie dolutowałem żeńskie goldpiny do elementu który Ty nazywasz PT2, za pomocą kabelków połączyłem się z płytką testową no a dalej to już kwestia programowa 😉 .

Ogólnie to gdy tarczka enkodera zasłania diodę nadawczą IR, prawdopodobnie środkowa nóżka PT2 ma stan wysoki. W przypadku gdy przez szczelinę dociera światło IR do PT2, na środkowej nóżce mamy stan niski.

[ Dodano: 18-11-2014, 22:03 ]

PS. Niedawno odbyły się zawody Sumochallenge, i w sumie gdybym ja miał takie podwozie, zbudowałbym na nim robota klasy Roborace, bo konkurencja ta wydaje się być ciekawa 😉 . Na YT możesz zobaczyć jak wygląda ta konkurencja.

[ Dodano: 18-11-2014, 22:09 ]

PS2. To Ci się może przydać 😉

https://www.forbot.pl/forum/topics61/miernik-predkosci-obrotow-silnika-vt4924.htm

[mosiu]

PS2. To Ci się może przydać 😉

Dzięki, wolę XBOX-a 😋

https://www.forbot.pl/forum/topics61/miernik-predkosci-obrotow-silnika-vt4924.htm

BARDZO, bardzo przydatny artykuł. Jest tak, jak ktoś zauważył - urządzonko nie jest zbyt dokładne, ze względu na użycie INT0, ale poszukam w datasheetach, co da się zrobić na używanej przeze mnie płytce FRDM-KL25Z.

Uparłem się na "linefollowera" z tego względu, że biorę udział w Freescale Cup (a przynajmniej mam taką nadzieję) i potrzebuję nabrać trochę wprawy zanim nasza drużyna dostanie autko docelowe. A wtedy z podwoziem zrobię co zechcę, być może posłucham rady? 😉

[mosiu]

Udało mi się przerobić silnik. Delikatnie.

1. Uciąłem wał od myszkowego enkodera. Wywierciłem w nim dziurkę (czas operacyjny około 2h gdyż plastik był okrutnie twardy, a teraz nachodzi na wał tak elegancko że aż robi 'pyk' jak się go ściąga). Oto efekt:

2. Patrząc na powyższe zdjęcie, widać, że tarcza nie leży płasko na stole. Otóż z drugiej strony, w osi tarczy, znajduje się 'dzyndzelek'. Wywierciłem dziurkę o średnicy tego 'dzyndzelka' w pokrywie silnika, tak by dziurka ta służyła za łożysko ślizgowe i jednocześnie stanowiła delikatny docisk dla tarczy enkodera, zapewniający, że tarcza nie spadnie z wału:

3. Powiększyłem otwór boczny pokrywy silnika, posmarowałem superglue, wcisnąłem tam diodę IR tak, by zaklinowała się fragmentem płytki PCB pochodzącej z myszki. Chyba się w miarę trzyma. Dodatkowo, na wierzchu pokrywy na gorący klej złapałem z kolegą fotodiodę. Efekt na poniższych dwóch zdjęciach:

4. Odwiedziłem kolegę-elektronika, połączyliśmy prosty układzik na płytce uniwersalnej, umocowaliśmy identyczną tarczę enkodera do mini-szlifierki, umiejscowiliśmy ową wirującą tarczę pomiędzy diodą IR a fotodiodą. Oscyloskop podłączony pomiędzy wyjście fotodiody a masę wskazał piękny prostokąt.

Co zamierzam z tym zrobić?

1) Podłączyć wyjście fotodiody pod wejście komparatora, w który wyposażony jest procesor Kinetis L 25Z.

2) Ustawić ten komparator tak, by na odpowiednim zboczu następowało DMA zapisujące time stampy z wybranego przeze mnie timera, w wybranych komórkach pamięci.

3) Cyklicznie przetwarzać te time stampy, wyliczać prędkość, kasować time stampy, ustawiać DMA od nowa tak jak w punkcie 2).

Nie pytajcie mnie o szczegóły, gdyż jeszcze nie zatonąłem wystarczająco głęboko w datasheetach, nie zaprogramowałem swojego procka ani nic. Napiszę, gdy uda mi się coś zrobić (lub nie uda...).

Pozdrawiam wszystkich zabłąkanych Forbotowiczów 😉

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay