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Lektion 07: Infrarot-Geschwindigkeitssensormodul

In dieser Lektion lernen Sie, wie Sie die Motorgeschwindigkeit mit einem Geschwindigkeitssensormodul und einem Arduino Uno messen. Wir behandeln den Aufbau des Motors und des Sensors, das Programmieren des Arduino zur Berechnung der Umdrehungen pro Sekunde und die Anzeige der Daten. Dieses Projekt ist ideal für fortgeschrittene Lernende, da es praktische Erfahrungen mit der Echtzeitdatenverarbeitung und der Motorsteuerung auf der Arduino-Plattform bietet.

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

Es ist definitiv praktisch, ein komplettes Kit zu kaufen. Hier ist der Link:

Name	ITEMS IN THIS KIT	LINK
Universal Maker Sensor Kit	94	Universal Maker Sensor Kit

Sie können die Komponenten auch separat über die folgenden Links kaufen.

Component Introduction	Purchase Link
Arduino UNO R3 or R4	KAUFEN
Steckbrett	KAUFEN
Infrarot-Geschwindigkeitssensor-Modul	KAUFEN
TT-Motor	-
L9110 Motortreiber-Modul	-

Verkabelung

Code

Codeanalyse

1. Festlegen der Pins und Initialisieren von Variablen. Hier definieren wir die Pins für den Motor und den Geschwindigkeitssensor. Wir initialisieren auch Variablen, die zur Messung und Berechnung der Motordrehzahl verwendet werden.

   // Define the sensor and motor pins
   const int sensorPin = 11;
   const int motorB_1A = 9;
   const int motorB_2A = 10;
   
   // Define variables for measuring speed
   unsigned long start_time = 0;
   unsigned long end_time = 0;
   int steps = 0;
   float steps_old = 0;
   float temp = 0;
   float rps = 0;
   

2. Initialisierung in der setup()-Funktion. In diesem Abschnitt wird die serielle Kommunikation eingerichtet, die Modi der Pins konfiguriert und die anfängliche Motordrehzahl festgelegt.

   void setup() {
     Serial.begin(9600);
     pinMode(sensorPin, INPUT);
     pinMode(motorB_1A, OUTPUT);
     pinMode(motorB_2A, OUTPUT);
     analogWrite(motorB_1A, 160);
     analogWrite(motorB_2A, 0);
   }
   

3. Messung der Motordrehzahl in der loop()-Funktion. In diesem Segment werden die Schritte des Motors für eine Dauer von 1 Sekunde gemessen. Diese Schritte werden dann verwendet, um die Umdrehungen pro Sekunde (rps) zu berechnen, die anschließend auf dem seriellen Monitor angezeigt werden.

   millis() gibt die Anzahl der Millisekunden zurück, die seit dem Start des aktuellen Programms auf dem Arduino-Board vergangen sind.

   void loop() {
     start_time = millis();
     end_time = start_time + 1000;
     while (millis() < end_time) {
       if (digitalRead(sensorPin)) {
         steps = steps + 1;
         while (digitalRead(sensorPin))
           ;
       }
     }
     temp = steps - steps_old;
     steps_old = steps;
     rps = (temp / 20);
     Serial.print("rps:");
     Serial.println(rps);
   }