Speed Switch؛ کنترلر Running و Overspeed با پیکاپ مغناطیسی

معرفی

Speed Switch دستگاهی مبتنی بر میکروکنترلر است که در سال ۲۰۱۴ طراحی شد و داخل تابلوی کنترلر نصب می‌شود. فرکانس سیگنالی را که از یک پیکاپ مغناطیسی (Magnetic Pickup) می‌رسد اندازه می‌گیرد و بر اساس آن دو خروجی رله می‌دهد: یکی سیگنال Running و دیگری سیگنال Overspeed. فرکانس ورودی را هم می‌توان روی یک LCD دید.

نحوه‌ی کار

پیکاپ مغناطیسی کنار قطعه‌ی گردان نصب می‌شود و با عبور هر دندانه از جلوی آن یک پالس تولید می‌کند. پس فرکانس پالس‌ها با سرعت چرخش متناسب است. دستگاه این فرکانس را می‌خواند و:

• آن را روی LCD نشان می‌دهد؛

• آن را با دو حدی که کاربر تنظیم کرده مقایسه می‌کند: حد Running و حد Overspeed؛

• رله‌ی مربوط به هر حد را برای تابلو فعال می‌کند. تابلوی کنترلر از این دو سیگنال برای تصمیم‌گیری استفاده می‌کند.

حدها با چند کلید روی دستگاه تنظیم می‌شوند و نیازی به ابزار یا برنامه‌ریزی جدا نیست. پس همین دستگاه برای سرعت‌ها و فرکانس‌های مختلف قابل‌استفاده است.

مشخصات

• ورودی تغذیه: ۱۲ تا ۲۴ ولت

• دریافت فرکانس از پیکاپ مغناطیسی

• دو خروجی رله: یکی برای سیگنال Running و یکی برای Overspeed

• امکان اتصال LCD برای نمایش فرکانس ورودی

• مبتنی بر میکروکنترلر

• چند کلید برای تنظیم فرمان‌های Overspeed و Running

طراحی سخت‌افزار

برد را در Altium Designer طراحی کردم و دورو (Double-sided) است. قلب دستگاه میکروکنترلر PIC16F877A است. روی برد دو رله با ترمینال‌های NC، COM و NO، بخش تغذیه، کلیدها و چند LED وضعیت قرار دارد. در طرح PCB، نمایشگر و کلیدها در بخش جدایی از برد اصلی قرار گرفته‌اند. چون دستگاه داخل تابلو نصب می‌شود، رله‌ها و ترمینال‌ها طوری چیده شده‌اند که سیم‌کشی ساده باشد.

تصاویر زیر برد ساخته‌شده، طرح دو‌بعدی PCB و نمای سه‌بعدی آن را نشان می‌دهد.

نتیجه

یک واحد مستقل و کوچک که اندازه‌گیری فرکانس پیکاپ، نمایش آن و تولید سیگنال‌های Running و Overspeed را روی یک برد انجام می‌دهد و داخل تابلوی کنترلر نصب می‌شود.