Medir velocidad rpm de un motor usando encoder, arduino, interrupciones externas, interrupciones temporales.

6 años hace admin
Medir velocidad rpm de un motor usando encoder, arduino, interrupciones externas, interrupciones temporales.

Práctica: Medición de velocidad (RPM) de un motor usando encoder, Arduino, interrupciones externas y temporales

Objetivos:

  • Medir la velocidad en revoluciones por minuto (RPM) de un motor usando un encoder.
  • Utilizar las interrupciones externas del Arduino para detectar los pulsos generados por el encoder.
  • Implementar interrupciones temporales utilizando la librería TimerOne para calcular la velocidad en intervalos regulares de tiempo.

Materiales:

  • Arduino Uno.
  • Encoder (con resolución conocida, en este caso 64 pulsos por revolución).
  • Motor DC con eje acoplado al encoder.
  • Pantalla LCD (16x2) para mostrar la velocidad en RPM.
  • Cables y protoboard para las conexiones.

Diagrama de Conexión:

  1. Encoder:
    • Conectar el pin de salida del encoder (generalmente marcado como "A" o "Signal") al pin digital 2 del Arduino, que corresponde a la interrupción externa 0.
    • Conectar VCC y GND del encoder a los pines correspondientes del Arduino.
  2. LCD:
    • Conectar el LCD a los pines 12, 11, 6, 5, 4, 3 del Arduino según lo especificado en el código.
  3. Motor DC:
    • Asegúrate de que el encoder esté acoplado al eje del motor para generar pulsos mientras el motor gira.

Desarrollo del Código:

El código que has proporcionado es funcional y mide correctamente la velocidad del motor en RPM usando un encoder. A continuación, te guiaré en la implementación práctica.

Explicación del Código:

  1. Interrupciones externas: Se utiliza la función attachInterrupt() para detectar cuando el encoder genera un pulso cada vez que pasa una marca en el disco del encoder.
  2. Interrupciones temporales: Usamos la librería TimerOne para generar una interrupción cada 1 segundo, momento en el cual se calcula la velocidad en RPM.
  3. Cálculo de RPM: El cálculo se realiza dividiendo el número de pulsos por la resolución del encoder y multiplicando por 60 para convertirlo en revoluciones por minuto.

Código Mejorado:

#include <LiquidCrystal.h> // Librería para manejar el LCD #include "TimerOne.h" // Librería para manejar interrupciones temporales LiquidCrystal lcd(12,11, 6, 5, 4, 3); // Pines para configurar el LCD int pinInterrupcion = 0; // Uso del pin de interrupción externa 0 = pin digital 2 long pulsos = 0; // Variable para contar los pulsos int resolucion = 64; // Resolución del encoder, número de pulsos por revolución double rpm; // Variable para almacenar el cálculo de la velocidad RPM // Función que se ejecuta cuando hay una interrupción externa void deteccion() { pulsos++; // Se incrementa la variable "pulsos" en uno cada vez que ocurre un pulso } // Función que se ejecuta cuando se cumple el tiempo de interrupción temporal (cada 1 segundo) void segundo() { rpm = ((double)pulsos / resolucion) * 60.0; // Cálculo de la velocidad RPM pulsos = 0; // Reiniciar el conteo de pulsos } void setup() { lcd.begin(16,2); // Iniciar el LCD Serial.begin(9600); // Iniciar la comunicación serial // Configurar el temporizador para que se ejecute cada 1 segundo Timer1.initialize(1000000); // Cada 1 segundo (1000000 µs) Timer1.attachInterrupt(segundo); // Establecer la función de interrupción // Configurar la interrupción externa attachInterrupt(pinInterrupcion, deteccion, RISING); // Detectar flanco de subida } void loop() { // Mostrar la velocidad en RPM en el monitor serial Serial.print("RPM: "); Serial.println(rpm); // Mostrar la velocidad en el LCD lcd.setCursor(0,0); // Posición (0,0) en la LCD lcd.print("RPM:"); // Mostrar texto lcd.setCursor(5,0); // Posición (5,0) en la LCD lcd.print(rpm); // Mostrar el valor de la variable rpm delay(500); // Esperar medio segundo antes de actualizar de nuevo }

Explicación:

  1. Interrupción Externa: Cada vez que el pin 2 (donde está conectado el encoder) detecta un cambio de bajo a alto (RISING), se incrementa el valor de pulsos.
  2. Interrupción Temporal: La función segundo() se ejecuta cada 1 segundo, calcula la velocidad en RPM basada en el número de pulsos acumulados durante ese tiempo y luego resetea la variable pulsos para el siguiente ciclo de medición.
  3. Visualización: La velocidad en RPM se muestra en la pantalla LCD y también se envía al puerto serial para poder observarla desde el monitor serial.

Conclusión:

Esta práctica te permitirá medir la velocidad de un motor DC en RPM usando un encoder y un Arduino con interrupciones para una medición precisa y eficiente. La combinación de interrupciones externas y temporales asegura que el conteo de pulsos y el cálculo de la velocidad sean realizados de manera precisa y con bajo consumo de recursos del microcontrolador.

Simulación en Proteus:

Puedes simular este sistema en Proteus conectando el Arduino, un encoder virtual y el motor DC. La pantalla LCD debe estar conectada para visualizar las RPM en tiempo real.       Código Arduino
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