Optyczny miernik prędkości obrotowej + obsługa z poziomu PC

Witam,
dostałem projekt do zrobienia pt. "Optyczny pomiar prędkości wirującej tarczy".
Mam pewien pomysł co do wykonania, jednak chciałbym zasięgnąć opinii ludzi bardziej biegłych w elektronice niż ja.

Otóż wygląda to tak: chciałem zbudować tarczę z blachy kwasoodpornej (bez problemu rdzy) z nacięciami (8 w równych odstępach - wycinane laserowo). Tarcza napędzana jakimś silniczkiem np. z modeli samochodów/samolotów. Do tego prostopadle ustawić diodę laserową oraz jakiś detektor (np. fotorezystor). Wyjście z detektora najlepiej pod COM lub USB i do PC. W C++ napisać jakiś prosty programik pokazujący prędkość chwilową. Jeśli tylko detektor będzie w stanie dawać impuls?/bit? na dane złącze to już sobie poszperam i napiszę ten program. Jeśli będzie wiadomo że jest np. 8 nacięć to łatwo obliczyć chwilową prędkość liniową.

Teraz moje pytania:

1.) Czy fotorezystor się nada? oraz jak można przekazać bit/impuls do komputera w momencie oświetlenia rezystora przez laser (8 razy w przeciągu obrotu).
2.) Czy ktoś kto się zna w programowaniu C++ umiałby mi podpowiedzieć jak odebrać dane z COM lub USB (lepiej USB ale COM pewnie łatwiej)
3.) Czy może ktoś zna jakiś podobny projekt ? Może być na podczerwień lub stroboskop.

Wszystkim z góry dziękuje za odpowiedzi i chętnie udzielę szerszych informacji jeśli tylko będę umiał.

Pozdrawiam
Michał

Tak bezpośrednio raczej nie dasz rady.
Do takich rzeczy używa się fototranzystorów i diod IR. Całość najlepiej podłączyć do jakiegoś AVR (najlepiej mega8 bo pełno do tego wszystkiego i o pomoc też najłatwiej) i dopiero z AVR COMem do kompa (AVR będzie już wysyłał obliczoną prędkość, więc nie powinno być problemów z odczytem tych danych i ich przetworzeniem. Więcej informacji na pewno znajdziesz chociażby na forum (prędkościomierz + mega8).

Jeśli dało by radę to nie trzeba koniecznie do PC podłączać. Wystarczy żeby pokazywał wynik na jakimś LCD może być 3*1 jako obr/min. Żeby zaprogramować Atmege potrzebuje programator kupny czy mogę go zrobić samodzielnie ? i program trzeba napisać w BASCOM ? czy da radę np. w C++ ?

Raczej na pewno nie w c++. Można w c, ale z racji tego że w bascomie jest łatwiej to jego preferuję (gubię się trochę w formalnych sprawach z "c"). Tak, potrzebny jest programator. Jeśli masz dostępny port LPT to możesz go zrobić łatwo samemu, jeśli nie to lepiej kupić gotowy na USB (około 30zł). Nie musisz używać PC do odczytu prędkości, możesz użyć wyświetlacza, najlepiej LCD (1x16 np.), gdyż najłatwiej go podłączyć i wyświetlić na nim dane (cena około 15 zł lub mniej). Oczywiście 3xLED też wchodzi jak najbardziej w grę, tylko będzie więcej lutowania i zabawy z programem.

No to mnie przekonałeś. Programator może się przydać jeszcze kiedyś więc pieniądze nie będą wyrzucone w błoto. Teraz tylko potrzebował bym jakiegoś schematu i programu. Czy jesteś może w posiadaniu jakiś materiałów? Szukam od rana w necie ale ciężko coś konkretnego znaleźć. A chodzi mi też trochę o czas, ponieważ muszę to skończyć we wrześniu a wyjeżdżam od połowy.

Szukałem też czegoś na ttl ale również nie mogę znaleźć konkretnych projektów. Jeśli jest już częstościomierz np. z AVT to wyświetla częstotliwość między impulsami a tu chodzi żeby to podzielić /4 /8 /16 lub podobnie, ilość nacięć raczej nie ma znaczenia oby były symetrycznie, czyli myślę, nie mniej jak 4.

Jeśli miałbym doradzić coś początkującemu elektronikowi, to ja zabrałbym się do rozwiązania tego problemu w sposób następujący:
1. zamiast nacięć nawierciłbym otwory w tarczy, i zbudował prosty układ dioda-nadawcza - dioda odbiorcza podłączona do np. układu 74hc14 tak, aby uzyskać na oscyloskopie wyraźny sygnał z takiego impulsatora.
2. podłączyłbym taki sygnał do portu LPT (google) i zaczął się bawić w obliczenia w języku wysokiego poziomu.
A dalej - ile wyobraźni starczy.

Pozdrawiam

Mariusz

A mógłbyś podpowiedzieć więcej na temat takiego rozwiązania ? Znaczy jak taki układ poskładać z diodami ? Skoro prosty to może znalazł byś chwilkę żeby naszkicować takowy układ ?

P.S. natrafiłem na coś takiego:

Link
(opis projektu AVT w pdf'ie)
czy to dało by się wykorzystać?

Pozdrawiam

Mariusz

Na rysunku masz najbezpieczniejszy i chyba najwygodniejszy układ jaki możesz zastosować. Wzmacniacz operacyjny dowolny, najłatwiej TL072 lub podobny. Dzięki takiemu rozwiązaniu możesz samemu ustawić próg zadziałania fototran., co daje ci ten komfort że wiesz że zadziała i możesz to łatwo zweryfikować.

Dzięki za odpowiedzi.
Mariusza to kompletnie nie rozumiem o co chodzi
Natomiast kolegi niżej wydaje mi się bardziej zrozumiałe.
Mógłbym was poprosić o konkretniejsze dane np. rezystorów i jakich diod użyć ?
A co u kolegi kuuczoo oznacza uP ? czy to można od razu podłączyć pod PC czy coś jeszcze potrzeba ?

Pozdrawiam
Michał

uP oznacza mikroprocesor, ale jeśli będziesz potrafił zrobić to na jakimś porcie komputera to też możesz - na wyjściu są dwa stany w standardzie TTL(dla Vcc=5V) - 5V czyli "1" i 0V czyli "0". Reszta to kwestia interpretacji. Co do wartości elementów to mogą być naprawdę różne:
R1 - 330 OHM, R2 i R3 - np. 10k OHM, P - potencjometr np. 47k OHM, Dioda IR i fototran. według uznania, byle współpracujące (musisz zwrócić uwagę na pasmo diody i tranzystora), WO tak jak mówiłem - TL072, uA741 lub jakikolwiek inny wzmacniacz operacyjny ogólnego zastosowania. Dodatkowo możesz dodać z wyjścia WO diodę LED z rezystorem 1k OHM, to wtedy będziesz mógł łatwo sprawdzić jak układ działa.

michmat88 wrote:

Mariusza to kompletnie nie rozumiem o co chodzi

Kolego ! Czego nie rozumiesz ? Dioda nadawcza IR zasilana jest przez rezytor szeregowy. Tym rezystorem możesz sobie ustawić prąd pracy diody.
Dioda odbiorcza IR spolaryzowana zaporowo zaczyna przewodzić, gdy jest oswietlona wiązką podczerwieni. Na rezystorze tej diody odkłada się napięcie proporcjonalne do tego prądu i wartości rezystora. A bramka NOT z przerzutnikiem Schmitta działa w tym układzie jak komparator z progiem na 1/2 UCC. I tyle.

Pozdrawiam

Mariusz

Ok.
Czy jeśli złożę ten układzik bez podłączania nigdzie złącza uP, a podłączając ową diodę to mogę sprawdzić działanie tego układu ? Jeśli podłączyć do procesora to jakiego i jeśli mam dalej szukać to będę miał między uP a masą 0 lub 5V ? czy to się będzie zmieniać płynnie miedzy 0-5V ?

P.S. przepraszam za tak szczegółowe pytania. Jestem jednak prawie zielony w tych sprawach. Manualnie sobie poradzę ale sama idea działania to dla mnie zagadka.

O który schemat pytasz ?

Pozdrawiam

Mariusz

Zanim napisałem odpowiedź nie było jeszcze Twojego wpisu (Mariusz), ale jeśli u Ciebie można także coś takiego zastosować to chętnie bym usłyszał jak to skorelować z prockiem albo kompem. Wolę najpierw sprawdzić jak i czy działa (po co szperać dalej jak nie wiadomo czy dotychczas nie nie ma jakiegoś błędu).
Pozdrawiam
Michał

Tak, możesz go złożyć nawet bez uP tylko z tą diodą LED i rezystorem jak mówiłem i wtedy będziesz mógł zobaczyć jak działa. Jeśli chcesz szukać jakiegoś uP to tak jak zaproponowałem, najlepiej ATMega8, gdyż ma sporo zasobów jak na początek i najwięcej do niego wszelkich materiałów, programów, schematów i pomocy na forach.
Nie, napięcie nie będzie zmieniać się płynnie tylko skokowo (co jest w sumie pożądane) przy zmianie stanu (oświetlenia lub nie tranzystora). Tak jak wspominałem dzięki temu że w układzie jest potencjometr to możesz samemu dobrać próg przełączania do warunków w jakich będzie pracował twój obrotomierz.

Wyjście TTL to w tym przypadku wyjście o poziomach 0 lub 5V. Możesz swój układ badać na poczatku po prostu woltomierzem, odpowiednio dobierając rezystory w gałęziach diody nadawczej i odbiorczej oraz przysłaniając/odsłaniając odbiornik i nadajnik. Bramka 74HC14 ma tę właściowość, ze na wyjściu nie ma stanów pośrednich - albo 0 albo 5V.

Pozdrawiam

Mariusz