Como medir o RPM do motor com um microcontrolador e uma bobina

Escrito por steve aycock | Traduzido por thiago isaias
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Como medir o RPM do motor com um microcontrolador e uma bobina
A bobina (ou indutor) detecta sinais elétricos, indiretamente, através da indução (macro electronics image by Tony Durose from Fotolia.com)

Alguns sinais elétricos em um motor, como os sinais de ignição, alteram a frequência proporcionalmente ao RPM. Um microcontrolador, conectado a uma bobina enrolada em torno do cabo de ignição de um motor, pode ser programado para medir a rotação através da detecção da frequência de impulsos da ignição. Os microcontroladores oferecem uma variedade de entradas, com programação flexível e periféricos internos que fazem com que um circuito de RPM do motor baseado em microcontrolador seja relativamente fácil de construir, com poucos componentes eletrônicos externos necessários.

Nível de dificuldade:
Moderadamente desafiante

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O que você precisa?

  • Microcontrolador
  • Componentes de circuito
  • Fios para a bobina
  • Osciloscópio (opcional para testes)

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Instruções

  1. 1

    Construa um circuito para a bobina que seja sensível aos sinais da ignição. A tensão sobre um cabo de ignição é geralmente elevada demais para ser medida diretamente por um microcontrolador, que é um dispositivo de baixa tensão. Assim, os sinais de ignição devem ser detectados indiretamente, utilizando uma bobina de indução. Uma bobina é um componente elétrico indutivo que pode ser tão simples como uma peça de arame enrolada em torno do cabo de ignição do motor. O sinal produzido por uma bobina pode ser condicionado por um circuito simples, antes de ser medido por um microcontrolador. A saída do circuito de condicionamento é alimentada para o microcontrolador.

  2. 2

    Ligue o circuito da bobina no microcontrolador. Ele pode ser construído para proporcionar um sinal para o microcontrolador no mesmo intervalo de voltagem que o mesmo opera. Esse sinal indicará uma baixa tensão (ou lógico baixo), quando o cabo de ignição não estiver ativo e indicará uma alta tensão (ou lógico alto) quando o cabo de ignição estiver ativo.

  3. 3

    Conecte uma tela para o microcontrolador. Diversos tipos de telas podem ser utilizados. Existem as telas segmentadas de LED, como as de LCD e outras. Alguns microcontroladores possuem drivers de vídeo, que podem fazer uma interface com a tela de maneira fácil e rápida. É preciso de um visor com dígitos suficientes para exibir valores do RPM na faixa que se está tentando medir.

  4. 4

    Programe o microcontrolador. Ele terá de monitorar o pino de entrada, calcular a frequência de pulsos da ignição e exibi-la. O programa pode usar a técnica de interrupção, em que o processador fica ocioso até sentir uma mudança no pino de entrada, ou uma técnica de pesquisa, em que o código do programa é executado em repetições, para verificar o status do pino. O programa necessita ser compilado e transferido para o microcontrolador de acordo com as instruções do fabricante.

  5. 5

    Teste o circuito. Ligue o circuito da bobina em um cabo de ignição (ou uma simulação banco de um fio de ignição) e conecte o circuito do microcontrolador. Ligue o motor e tente medir e exibir o valor RPM. Se houver problemas, verifique o circuito e software do microcontrolador e reinicie.

Dicas & Advertências

  • É possível testar o circuito em uma bancada utilizando um gerador de sinal ajustável ​​para gerar um sinal semelhante ao que é produzido pelo circuito da bobina.
  • Pode ser mais fácil para resolver um circuito ao testar em partes. Como primeiro exemplo, teste o circuito da bobina separadamente antes de conectá-lo ao microcontrolador.
  • Os cabos de ignição do motor podem levar altas tensões e/ou correntes. Tenha cuidado ao trabalhar em torno desses fios e não os conecte diretamente aos circuitos dos microcontroladores.

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