کیلومتر شمار و مسافت شمار با PIC و سنسور اثر هال

سلام. پروژه کیلومتر شمار و مسافت شمار (سرعت سنج) دیجیتالی با سنسور اثر هال و میکروکنترلر PIC را آماده کردیم. فیلم عملکرد مدار را ببینید !

پروژه کیلومتر شمار و مسافت شمار PIC

در این پروژه PIC میخواهیم یک کیلومتر شمار دیجیتال با استفاده از میکروکنترلر PIC بسازیم. ما برای اندازه گیری سرعت از یک قطعه آهنربا و سنسور اثر هال استفاده میکنیم. روش های متخلفی برای اندازه گیری سرعت وسایل نقلیه وجود دارد اما ما در این پروژه میخواهیم یک روش ارزان و کار آمد را استفاده کنیم. در پایان این پروژه ، شما می توانید سرعت بر حسب کیلومتر بر ساعت و مسافت طی شده را بر حسب متر که توسط هر وسیله نقلیه طی شده است را محاسبه کرده و آنها را روی صفحه نمایش ال سی دی کاراکتری 16*2 نمایش دهید.

مدار پروژه سرعت سنج با میکروکنترلر PIC

1. میکروکنترلر PIC16F877A ( دیتاشیت PIC16F877A )
2. سنسور اثر هال US1881
3. ال سی دی کاراکتری
4. رگولاتور 7805
5. یک قطعه کوچک آهنربا
6. مقاومت 10 کیلو اهم – دو عدد
7. خازن 2pf – دو عدد
8. خازن 1uf
9. خازن 0.1uf
10. کریستال 20 مگا هرتز

همچنین برای سورس پروژه سرعت سنج دیجیتال از کامپایلر MPLABX استفاده کردیم.

سنسور اثر هال US1881

اثر هال توسط دکتر ادوین هال در سال 1879 کشف شد. او پی برد وقتی که میدان مغناطیسی عمودی یک آهنربا به یک ضلع مستطیل نازکی از جنس طلا که دارای جریان الکتریکی است وارد می‌شود باعث بوجود آمدن اختلاف پتانسیل در ضلع مقابل می‌گردد. همچنین او با این نکته پی برد که میزان ولتاژ به اندازه جریان عبوری از رسانا و چگالی شار مغناطیسی عمود بر صفحه مستطیل بستگی دارد.

ما از سنسور اثر هال US1881 برای این پروژه استفاده کردیم. این سنسور ارزان و بسیار کار آمد است. ولتاژ کاری این سنسور بین 4 تا 20 ولت است و مصرف آن 6 تا 8 میلی آمپر است. دمای کارکرد این سنسور از 125 تا 40- درجه سانتی گراد است.

نحوه محاسبه سرعت و مسافت با سنسور اثر هال

سنسور هال وسیله ای است که می تواند بر اساس خاصیت قطب بودن آن ، وجود آهنربا را تشخیص دهد. ما یک قطعه کوچک آهنربا را روی چرخ می چسبانیم و سنسور هال را در نزدیکی آن قرار می دهیم به گونه ای که هر بار چرخ بچرخد سنسور هال آن آهنربا را تشخیص دهد. سپس با کمک تایمرها و وقفه های موجود در میکروکنترلر PIC زمان لازم برای یک چرخش کامل چرخ را محاسبه کنیم.

نحوه محاسبه دور بر دقیقه RPM

زمان صرف شده تقسیم بر 1000 میشود دور بر ثانیه (RPS) که با ضرب آن در 60 دور بر دقیقه به دست می آید.

rpm = (1000/زمان صرف شده برای یک چرخ زدن) * 60;

حال برای محاسبه سرعت وسیله نقلیه باید شعاع چرخ را بدانیم. در این پروژه ما از یک چرخ اسباب بازی کوچک استفاده شده کردیم که شعاع آن فقط 3 سانتی متر است. اما ، ما فرض کردیم که شعاع چرخ 30 سانتی متر (0.3 متر) باشد تا اعداد بهتری بدست آوریم. باید شعاع چرخ را نیز با 0.37699 ضرب کنیم سپس ضربدر RPM کنیم تا سرعت را بدست آوریم :

سرعت = (RPM (قطر * Pi) / 60)

در نتیجه سرعت برابر است با :

سرعت v = شعاع چرخ * rpm * 0.37699;

پس از محاسبه سرعت نوبت به محاسبه مسافت طی شده میرسد. با استفاده از سنسور اثر هال و آهنربا میدانیم که چرخ چند بار چرخیده است. ما با استفاده از شعاع چرخ ، محیط چرخ را بدست می آوردیم. با فرض بر اینکه شعاع چرخ 0.3 متر باشد ، مسافت طی شده مساوی است با  [شعاع*2*Pi*تعداد چرخش صورت گرفته]

در این قسمت از کد ما این تغییرات را انجام خواهیم داد :

        if (INTF==1)
        {
            rpm = (1000/milli_sec) * 60;
            speed = 0.3 * rpm * 0.37699; // شعاع را بر حسب متر وارد میکنیم ما 30 سانتی متر وارد کردیم
            INTF = 0;
            milli_sec=0; 
            distance= distance+028.2;
        }

برای دانلود فایل ها باید حساب کاربری داشته باشید ثبت نام / ورود