Um tacômetro é um dispositivo que mede a RPM ou velocidade angular de um corpo em rotação. Ele difere do velocímetro e do hodômetro, pois esses dispositivos lidam com a velocidade linear ou tangencial do corpo, enquanto o tacômetro, também conhecido como “tach”, lida com as RPMs mais fundamentais.
Por Ankit Negi
O tacômetro é composto por um contador e um temporizador, ambos trabalhando juntos fornecem o RPM. Em nosso projeto, faremos o mesmo, usando nosso Arduino e alguns sensores, configuraremos um contador e um temporizador e desenvolveremos nosso tacômetro prático e fácil .
Pré-requisitos
O contador nada mais é do que um dispositivo ou configuração que pode contar qualquer evento regular, como a passagem de um ponto no disco durante a rotação. Inicialmente os contadores foram construídos utilizando o arranjo mecânico e articulações como engrenagens, catracas, molas etc.
Mas agora estamos usando contador com sensores e eletrônicos mais sofisticados e de alta precisão. O temporizador é um elemento eletrônico capaz de medir o intervalo de tempo entre eventos ou medir o tempo.
Em nosso Arduino Uno existem temporizadores que não apenas controlam o tempo, mas também mantêm algumas das funções importantes do Arduino. No Uno temos 3 temporizadores chamados Timer0, Timer1 e Timer2. Esses temporizadores têm as seguintes funções-• Timer0- Para funções Uno como delay(), millis(), micros() ou delaymicros().
• Timer1- Para o funcionamento da servobiblioteca.
• Timer2- Para funções como tone(), notone().
Junto com essas funções esses 3 temporizadores também são responsáveis por gerar a Saída PWM quando o comando analogWrite() é usado no pino designado PMW.
Conceito de interrupções
No Arduino Uno está presente uma ferramenta oculta que pode nos dar acesso a um monte de funcionamento conhecido como Timer Interrupts. Interrupt é um conjunto de eventos ou instruções que são executados quando chamados interrompendo o funcionamento atual do dispositivo, ou seja, não importa o que códigos que seu Uno estava executando antes, mas uma vez que uma interrupção é chamada Arduino, execute a instrução mencionada no arquivo Interrupt.
Agora o Interrupt pode ser chamado em uma determinada condição definida pelo usuário usando uma Sintaxe Arduino embutida. Usaremos este Interrupt em nosso projeto que torna nosso tacômetro mais resoluto e mais preciso do que o outro projeto de Tacômetro presente na web.
Componentes necessários para este projeto de tacômetro usando Arduino
• Sensor de Efeito Hall (Fig.1)
• Arduino Uno
• Pequeno ímã
• Fios de ligação
• Objeto rotativo (eixo do motor)
Configuração do circuito
• A configuração para a criação é a seguinte-
• No eixo cuja velocidade de rotação deve ser medida é colocado um pequeno ímã usando pistola de cola ou fita isolante.
• O sensor de efeito Hall possui um detector na frente e 3 pinos para conexões.
• Os pinos Vcc e Gnd são conectados ao pino 5V e Gnd do Arduino respectivamente. O pino de saída do sensor é conectado ao pino digital 2 do Uno para fornecer o sinal de entrada.
• Todos os componentes são fixados em uma placa de montagem e o detector Hall é apontado a partir da placa.
Programação
int sensor = 2; // Hall sensor at pin 2
volatile byte counts;
unsigned int rpm; //unsigned gives only positive values
unsigned long previoustime;
void count_function()
{ /*The ISR function
Called on Interrupt
Update counts*/
counts++;
}
void setup() {
Serial.begin(9600);
//Intiates Serial communications
attachInterrupt(0, count_function, RISING); //Interrupts are called on Rise of Input
pinMode(sensor, INPUT); //Sets sensor as input
counts= 0;
rpm = 0;
previoustime = 0; //Initialise the values
}
void loop()
{
delay(1000);//Update RPM every second
detachInterrupt(0); //Interrupts are disabled
rpm = 60*1000/(millis() - previoustime)*counts;
previoustime = millis(); //Resets the clock
counts= 0; //Resets the counter
Serial.print("RPM=");
Serial.println(rpm); //Calculated values are displayed
attachInterrupt(0, count_function, RISING); //Counter restarted
}
Carregue o código.
Conheça o código
Nosso tacômetro usa Sensor de Efeito Hall; O sensor de efeito Hall é baseado no efeito Hall em homenagem ao seu descobridor Edwin Hall.
Efeito Hall é o fenômeno de geração de tensão através de um condutor de corrente quando um campo magnético é introduzido perpendicularmente ao fluxo de corrente. Esta tensão gerada devido a este fenômeno ajuda na geração do sinal de entrada. Como mencionado Interrupt será usado neste projeto, para chamar Interrupt temos que configurar alguma condição. Arduino Uno tem 2 condições para chamar Interrupts-
RISING- Quando usado, Interrupt é chamado toda vez que o sinal de entrada vai de LOW para HIGH.
FALING-Quando usado, Interrupt é chamado quando o sinal vai de HIGH para LOW.
Usamos o RISING, o que acontece é que quando o ímã colocado no eixo ou objeto giratório se aproxima do detector Hall O sinal de entrada é gerado e o Interrupt é chamado, o Interrupt inicia a função Interrupt Service Routine (ISR), que inclui incremento em o valor de contagens e, portanto, a contagem ocorre.
Usamos a função millis() do Arduino e previoustime (variável) em correspondência para configurar o timer.
A RPM, portanto, é finalmente calculada usando a relação matemática
RPM= Contagens/Tempo gasto Convertendo os milissegundos para minutos e reorganizando chegamos à fórmula= 60*1000/(millis() – tempo anterior)*conta.
O atraso (1000) determina o intervalo de tempo após o qual o valor de RPM será atualizado na tela, você pode ajustar esse atraso de acordo com suas necessidades.
Este valor de RPM obtido pode ainda ser usado para calcular a velocidade tangencial do objeto em rotação usando a relação-v= (3,14*D*N)/60 m/s.
O valor de RPM também pode ser usado para calcular a distância percorrida por uma roda ou disco giratório.
Em vez de imprimir valores no monitor Serial, este dispositivo pode se tornar mais útil conectando um display LCD (16*2) e bateria para melhor utilização.
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FONTE
Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
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