Простенький тахометр

Автор: aleksey_1184
Опубликовано 23.01.2021
Создано при помощи КотоРед.

Простенький тахометр.

Привет народ, для одного из проектов понадобилось задействовать у микроконтроллера модуль CCP в режиме захвата. Тот проект является долгостроем да и еще не работал c CCP в режиме захвата. В итоге получился данный приборчик.

Тахометр работает с двумя датчиками:
1. TCRT5000, позволяющий считывать обороты благодаря отражению инфракрасного луча от блестящей поверхности.
2. A3144E датчик холла позволяющий считывать обороты благодаря пересеканию датчика холла магнитным полем.
Приборчик работает достаточно просто методом расчета времени между двумя импульсами, в этом и заключается режим захвата модуля CCP, а также является его недостатком. Делово в том, что для данного вида измерения нужна довольно большая точность измерения коротких временных интервалов, для чего пришлось повысить частоту работы МК до 20 мГц, что привело к уверенному измерению оборотов вплоть до 50000 оборотов (по данным осциллографа). Но измерение небольших оборотов, где то от 1 до 50, очень сильно затянуто. По хорошему данным прибором можно измерять достаточно высокие обороты вплоть до нескольких сотен тысяч оборотов, но для этого нужно еще повышать частоту ее точность установки, а также применять более быстрый компаратор.
После сборки тахометр должен начать работать сразу единственное придется подстроить режим работы компаратора и при необходимости подстроить частоту кварца.
И так о настройке:
1. Настраиваем работу компаратора, для этого нам понадобится небольшой двигатель на вал которого установлен черный диск с небольшой полоской фольги, дальше напротив диска устанавливаем оптопару и запускаем двигатель. К выводу 1 компаратора LM393 подключаем осциллограф и вращением ручки R9 до появления импульсов как на картинке ниже

В моем случае уровень напряжение на выводе 3 компаратора составил 2.5 вольта. Затем настраиваем уровень чувствительности вращением ручки R10, в моем случаи наилучший результат был получен при напряжении на выводе 2 равным 0.8 вольта.
Настройка датчика холла после настройки оптодатчика не требуется, если будет применен только датчик холла из схемы можно полностью исключить компаратор, и вывод 3 можно напрямую подключить к порту RB3 микроконтроллера.
2. После выполнения настройки работы компаратора, отключаем датчики от тахометра и делаем следующие подключение

Подаем на вход данного устройства подаем меандр (прямоугольные импульсы скважностью 50%) частотой от 0 до 1 кГц амплитудой 5 вольт.
Источником сигнала может послужить как NE555 таймер, так шим выход любого микроконтроллера. Дальше просто смотрим на показания тахометра при различной входной частоте и сверяем показания с частотой, сверку можно произвести на данном сайте https://www.convertworld.com/ru/chastota/oborotov-v-minutu.html подставив туда свою частоту. При необходимости конденсатором C6 подстраиваем частоту работы кварцевого генератора и в небольших пределах подстраиваем показания тахометра. На этом настройку можно считать законченной.
Поле предварительных тестов было принято решение ограничить подсчет оборотов с низу 100 оборотами, а сверху 50000 оборотами в минуту. При этом если обороты ниже 100 оборотов на экране тахометра будет выведено сообщение Lo, если же обороты будут более 50000 на экран выведется сообщение Hi. На этом наверное все, буду рад помочь в повторение данного тахометра.

Файлы:
Схема и плата в Diptrace
Проект в MPLAB X

Все вопросы в Форум.