風(fēng)速計(jì)或風(fēng)速測量裝置是一種常見的氣象站儀器。因?yàn)樵诰W(wǎng)上購買成品非常的貴，所以我打算自己動(dòng)手做一個(gè)！

概述

前幾天，我正與我的朋友討論物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。我們正在準(zhǔn)備運(yùn)行之前項(xiàng)目中使用的一堆傳感器。在清單中，我們還需要準(zhǔn)備一個(gè)風(fēng)速傳感器設(shè)備，但如果是在線成本的話，需要接近80美元！對于這個(gè)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)來說，沒有占比這么重的必要。因此，在文檔中我們沒有提到要購買哪個(gè)傳感器，而是提到了“自定義”。

綜上所述，本篇所要講的就是我的自定義風(fēng)速計(jì)。它基于一個(gè)簡單的原理，我第一次使用直流電機(jī)制造發(fā)電機(jī)。

直流電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，而直流發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。因此，如果電能可以轉(zhuǎn)動(dòng)直流電機(jī)，那么機(jī)械能應(yīng)該可以發(fā)電。

我需要捕獲風(fēng)能來轉(zhuǎn)動(dòng)我的直流電機(jī)，這應(yīng)該產(chǎn)生電力，我可以使用Arduino進(jìn)行確認(rèn)，之后轉(zhuǎn)換成規(guī)模并使用。

我從之前的項(xiàng)目里拿了一輛遙控車并且拆了一個(gè)直流電機(jī)供本次項(xiàng)目使用，并將一個(gè)LED連接到直流電機(jī)的兩根電線上，然后旋轉(zhuǎn)電機(jī)軸，這時(shí)LED燈成功亮了！

然后我將直流電機(jī)的+ve引腳連接到Arduino上的模擬0端口，將直流接地連接到arduino接地。

現(xiàn)在我有了一個(gè)基本的概念證明。我開始研究最終產(chǎn)品。以下圖片捕捉了各個(gè)階段。

之后我用4個(gè)相同的塑料勺子，把兩兩粘在一起。然后我將這對雙勺相互垂直地粘貼在電機(jī)軸的兩端，這形成了我的風(fēng)速計(jì)的核心組件。

接下來，我將這個(gè)組件安裝在一支長鉛筆上，并將其固定在一個(gè)小鉛筆架上。我安排將我的Arduino板安裝在這個(gè)支架上。我還在PWM引腳9或Arduino上添加了一個(gè)LED，這樣我就可以在風(fēng)旋轉(zhuǎn)時(shí)點(diǎn)亮它。

我編寫了以下Arduino代碼來從A0讀取模擬數(shù)據(jù)并將其繪制在圖表上。我將傳感器值打印到串行控制臺(tái)并啟動(dòng)Arduino的繪圖儀來查看結(jié)果。

Arduino代碼

int ledPin = 9;
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int sensorValue = analogRead(A0);
//Map 0-1023 to discrete 0-50-100...250 values for LED
analogWrite(ledPin, sensorValue * (51.0 / 1023.0) * 50);

if(sensorValue > 0){
Serial.println(sensorValue);
Serial.print(" ");
}
}

思維拓展：

由于5v電機(jī)使用強(qiáng)大的磁鐵，因此需要更強(qiáng)的風(fēng)才能使其移動(dòng)。需要使用更小更輕的電機(jī)，例如無人機(jī)中使用的電機(jī)。里面應(yīng)該有永久磁鐵。

低轉(zhuǎn)速電機(jī)會(huì)在低轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生更高的電壓。因此它是可取的。但是，通過在驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸的風(fēng)扇軸中使用更大的齒輪，我們可以使直流電機(jī)在較低的風(fēng)速下旋轉(zhuǎn)得更快。

低壓直流電機(jī)（如3v電機(jī)）是安全的，因?yàn)樵谧罡咚俣认庐a(chǎn)生的最大電壓不會(huì)達(dá)到5v，因此不會(huì)傷害Arduino板。