Identificação e resolução de problema de contagem em encoders ópticos baratos.

Projecto: Controlo PID usando componentes baratos aplicado a movimentação de robots

Como funcionam os encoders opticos

Dito de um modo simples, um encoder optico detecta a passagem da luz e sua interrupção (entre um emissor e um receptor de luz).

Nessas mudanças a tensão electrica num dos pinos salta entre 0 Volt e um valor definido.

No caso dos motores DC, a passagem e interrupção da luz é efectuada pelo disco com os raios (buracos) que permitem passar a luz e os que não permitem a passagem da luz (tem o plastico).

Os discos para encoder opticos baratos tem normalmente 20 buracos.

Porque é que os encoders são importantes

Os encoders são importantes porque, por exemplo no caso dos motores dc permitem medir uma distancia ou a velocidade de rotação do eixo.

  • O calculo da distancia percorrida é efectuado com base na distancia por pulso calculada pela: divisão pelo numero de burados do disco, da multiplicação do diametro da roda por Pi. Esse número é multiplicado pelo numero de pulsos gerados pelo encoder.
  • O calculo da velocidade de rotação do eixo é efectuada com base na divisão do numero total de pulsos pelos pulsos por rotação (normalmente 20) por unidade de tempo.

Dada a sua importancia será necessário verificar o seu correcto funcionamento e precisão.

Verificação da contagem dos pulsos nos encoders opticos.

Os modelos de encoders opticos baratos mais vulgares são normalmente identificados pelas referencias: HC-020K e LM393.

Ambos os modelos partilham o mesmo comparador (circuito integrado).

No teste o modelo é o HC-020K e os discos para encoder opticos usados tem 20 buracos (pulsos).

Para efectuar a verificação será conviniente montar os motores, os discos, os encoders e as rodas no seu devido lugar. Fazer as ligações do encoder ao arduino e  carregar o seguinte programa no arduino (usar o IDE do arduino).

[PROGRAMA]

Depois de carregar o programa para o arduino, abrir o monitor e rodar a roda uma volta completa olhando para o numero de pulsos que vai crescendo no ecran.

Se no final da volta numero de pulsos for 20 ou proximo disso (as mãos não oferecem um controlo perfeito) então deve estar bem. Mesmo que corra bem é melhor fazer mais umas tentativas a ver se continua com boas leituras.

Se assim for podemos avançar no projecto sem ter de resolver um problema.

Mas se o numero de pulsos for disparatado, tipo ainda nao chegou a meio já vai nos 40, ou 60, ou mais. Por exemplo algo parecido com o que se observa no video abaixo, pode ser que exista solução.

 

 

 

 

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