Измеряем скорость вращающегося спиннера

В этом уроке мы создадим экспериментальную установку для измерения скорости, частоты, времени периода вращения спиннера. С помощью лазерного излучателя и фоторезистора мы можем сделать это довольно легко.

Измеряем скорость вращающегося спиннера

Шаг 1: Введение

Мы использовали 4-битный светодиодный дисплей для отображения данных и кнопку для изменения отображения типа данных.

Что это нам покажет?

- Тангенциальная скорость в м/с или км/ч;
- Частота / Число оборотов в секунду;
- Период времени в миллисекундах. Время полного оборота.

Как это работает?

- Вращающийся спиннер иногда перекрывает испускаемый лазерный луч и Arduino помогает фиксировать эти изменения;
- Он ждет, когда крыло спиннера перекроет луч и запомнит время, после, ан следующем крыле, также фиксирует время;
- Итак, у нас есть одна треть периода времени, если вы используете спиннер с тремя крыльями и тогда - это просто математика.

Шаг 2: Список деталей

Что мы использовали в уроке?

- Arduino Uno;
- Макетную плату;
- Источник лазера (часть набора датчиков 37 в 1), но вы также можете использовать фонарик, но вам может потребоваться немного изменить программу;
- Фоторезисторный модуль KY-018 (часть набора датчиков 37 в 1);
- 2 x Сопротивление 10 кОм;
- 4-разрядная цифровая катодная трубка (не нужна для эксперимента, вы также можете показать результаты на вашем ПК);
- 16 проводов Jumper M-M (папа - папа);
- 9 проводов Jumper M-F (мама-папа);
- Кнопка;
- Деревянные поверхности для фиксации лазерного излучателя и фоторезистора;
- Спиннер;
- Горячий клей;
- Скотч.

Шаг 3: Конструируем устройство

1. Используйте горячий клей, чтобы сначала зафиксировать фоторезистор, а затем лазерный излучатель. Лазерный луч должен попадать на фоторезистор. Вы также должны зафиксировать макетную плату и Arduino.

2. Подключите компоненты, как показано на фотографиях выше.

- Подключите фоторезистор к A0;
- Подключите кнопку к A1;
- Подключите контакты светодиодного дисплея так:

1 к Arduino D2
2 к Arduino D6
3 к Arduino D11
4 к Arduino D3
5 к Arduino D4
6 к Arduino D7
7 к Arduino D10
8 к Arduino D9
9 к Arduino D13
10 к Arduino D8
11 к Arduino D12
12 к Arduino D5

3. Заклейте отверстия спиннера скотчем, потому что это может повлиять на ваши данные.

Шаг 4: Программирование

Используйте код ниже. Я новичок в Arduino и программировании, поэтому код может быть не идеальным. Но для меня он сработал хорошо. Я хотел бы немного объяснить код:

- Он содержит функцию, называемую «периодом», она ждет начала крыла (1) и измеряет пройденное время до следующего крыла (2).
- В функции цикла он вычисляет и печатает его на светодиодном дисплее.
- Функция changeSlide изменяет напечатанные данные, когда вы нажимаете кнопку.
- Функция printNumber печатает указанный номер на дисплее светодиода. Он может обрабатывать только целые числа. Так, например: если вы хотите напечатать номер 23.46, вам нужно умножить его на 100, а затем поместить запятую после 2-й цифры. так вот: printNumber (23.46 * 100,2);

Если вы не используете светодиодный дисплей, вы должны удалить всю функцию printNumber. И вместо этого вы можете использовать последовательный монитор или любой другой дисплей,

Скачать spinner.ino

Шаг 5: Итоговый результат и видео

Он показывает тангенциальную скорость по умолчанию. Нажмите кнопку, пока экран пуст:

- Если он показывает FFFF, он отображает частоту.
- Если он показывает 7777, он отображает период времени.
- Если он показывает SSSS, он отображает скорость тангетиона в м/с, снова нажимайте его и он показывает скорость в км/ч.

Если у вас возникнут вопросы об эксперименте - пишите нам на почту или оставляйте комментарии.