O que vamos aprender?

Aprenderemos a ler as rotações por minuto (RPM) de uma ventoinha (Fan) com 3 fios. Usaremos o Arduino, mas pode ser feito com qualquer MCU.

Leitura de RPM

As ventoinhas com 3 ou 4 fios, tem embutido, um sensor Hall que detecta a variação do campo magnético gerado pela rotação da ventoinha. A maioria das ventoinhas tem dois pólos magnéticos, que quando rotacionado, aciona o Hall e conseguimos efetuar a leitura das rotações.

Como pode ser visto na Figura 1, após uma volta, o Hall ativou a saída duas vezes. Logo, precisamos dividir a contagem das rotações por 2 para se chegar em uma volta completa.

A leitura de RPM pode ser extremamente útil em casos em que é preciso controle da velocidade ou fluxo de vento em um determinado local, ou até mesmo determinar se a ventoinha esta funcionando corretamente, caso não, o sistema irá detectar e ativar um alarme, já que pode gerar super aquecimentos e até pegar fogo em componentes!

Mãos à obra

Componentes necessários

• 1x Ventoinha com 3 ou mais fios (Usaremos uma de 3 fios).
• 1x Arduino Uno
• X Jumper’s.

Montando o projeto

Faça as ligações simples e coloque o terceiro fio (normalmente amarelo ou branco) ao pino 2 do Arduino! Lembre-se da tensão e corrente de sua ventoinha, a usada no o tutorial é suficiente para o Arduino suprir, caso a sua seja “mais forte”, será necessário uma fonte externa e divisores de tensão no 3 pino. Ficará parecido com o nosso:

Código do projeto

volatile uint32_t rpm;//Váriavel que armazena as rotações.


void setup()
{
   Serial.begin(115200);//Inicia a Serial.
   attachInterrupt(0, ctt, RISING);//Habilita a interrupção 0 no pino 2.
}

void loop()
{
   delay(1000);//Aguarda um segundo.
   Serial.println(rpm * 30);//Mostra o RPM.
   rpm = 0;//Reseta a váriavel para proxima leitura.

   //Como estamos lendo a cada UM segundo, usariamos RPM*60 para determinar as rotações por minuto,
   //porém, como foi dito na explicação, é preciso dividir o valor por 2, por isto 30!
}

void ctt()
{
   rpm++;//Incrementa a váriavel.
}

Colocando para funcionar

De acordo com o datasheet da ventoinha aqui testada, era de se esperar cerca de 13000 RPM (Fig 3). Após analisar com o Arduino, o valor variou entre 12000-15000 RPM (Fig 4), mostrando que esta correto!

Figura 3 – Datasheet

Entendendo a fundo

Software

-Função attachInterrupt()

attachInterrupt(0, ctt, RISING);

É configurado uma rotina de interrupção para a leitura dos pulsos altos gerados pela ventoinha. Foi usado a interrupção 0, que está ligada ao pino 2 do Arduino Uno.

-Mostrando os valores

Serial.println(rpm * 30);

Aqui esta a grande jogada da leitura. É feito a cada 1 segundo, a leitura da variável RPM, que foi modificada pela interrupção da ventoinha. Para converter as rotações por segundo, para rotações por minuto, é necessário multiplicar por 60, já que 1 minuto tem 60 segundos.

Entretanto, no inicio do tutorial, foi mostrado que deve-se dividir por 2 para chegar a uma rotação completa, por isso usamos 30!

-Resetando a variável

rpm = 0;

Após a leitura dos pulsos, é necessário resetar a variável, se não, irá interferir nas contas futuras.

Fechamento

Em vários cenários é necessário conhecer sobre o funcionamento de uma ventoinha, que caso venha a falhar, pode gerar terríveis danos ao sistema. Então, aprender a ler a RPM da ventoinha pode ser uma ótima maneira de descobrir se esta tudo correto. Dúvidas? Sugestões? Críticas? Comente abaixo!

José Morais

Estudante de Engenharia da Computação pela USC, pretende se aprimorar e fazer a diferença nesta imensa área da tecnologia. Apaixonado por IoT, sistemas embarcados, microcontroladores e integração da computação nos mais diversos fins práticos e didáticos.