⚙️ Проект: тахометр оборотов на фотопрерывателе KY-010 и TM1637

Фотопрерыватель KY-010 считает, сколько раз в секунду через его паз проходит лопасть на вращающемся валу — TM1637 сразу переводит это в обороты в минуту.

Как это работает

KY-010 — оптический фотопрерыватель: внутри паза находятся ИК-светодиод и фотоприёмник напротив друг друга. Пока между ними ничего нет, луч доходит до приёмника и сигнал держится на одном уровне; стоит лопасти, зубцу или метке на вращающемся диске пройти через паз — луч на мгновение прерывается, и сигнал переключается. Подсчитав число таких прерываний за известный промежуток времени, легко вычислить скорость вращения.

Формула `pulseCount * 60` переводит число импульсов за секунду в обороты в минуту (умножение на 60 секунд), но это верно только если на каждый полный оборот приходится ровно одно прерывание луча. Если на диске несколько лопастей/прорезей (например, вентилятор с метками на всех 4 лопастях), результат нужно разделить на их число, иначе обороты окажутся кратно завышены.

Пошаговая сборка

Так как реализации данного модуля бывают разные, если у вас на плате нет тех контактов, что указаны ниже — сориентируйтесь по названиям контактов на своей плате.

Подключите KY-010: сигнал → D2, VCC → 5V, GND → GND.
Подключите TM1637: CLK → D3, DIO → D4, VCC → 5V, GND → GND.
Установите паз фотопрерывателя так, чтобы вращающаяся лопасть/метка свободно проходила через него, не задевая модуль механически.
Если на вашем диске не одна, а несколько лопастей/прорезей — добавьте деление на их число при расчёте оборотов.

Скетч

// ВНИМАНИЕ: рекомендую отладить код через монитор порта, так как я языковая
// модель, а не специализированный кодер, и могу что-то упустить. Основу
// и идею я накидал, но проверьте под свою схему.

#include <TM1637Display.h>

const int gatePin = 2;
TM1637Display display(3, 4); // CLK, DIO

volatile int pulseCount = 0;
unsigned long lastCalc = 0;
bool lastState = HIGH;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(gatePin, INPUT);
  display.setBrightness(5);
}

void loop() {
  bool state = digitalRead(gatePin);

  if (state == LOW && lastState == HIGH) {
    pulseCount++; // луч прервался — засчитываем прохождение лопасти
  }
  lastState = state;

  if (millis() - lastCalc >= 1000) {
    int rpm = pulseCount * 60; // один импульс на оборот (одна прорезь/лопасть)
    display.showNumberDec(rpm);

    Serial.print("Обороты в минуту: ");
    Serial.println(rpm);

    pulseCount = 0;
    lastCalc = millis();
  }
}

Формула `pulseCount * 60` верна для одной прорези на оборот — если на диске несколько лопастей, разделите результат на их число.

Частые проблемы

Показания в несколько раз выше реальных — на диске несколько лопастей/меток за оборот, не учтено делением в формуле.
Показания скачут или дрожат при постоянной скорости — механическая вибрация лопасти в пазе, попробуйте добавить небольшой программный антидребезг.
Дисплей показывает 0 при явном вращении — лопасть не доходит до самого паза фотопрерывателя, проверьте механическую установку.
Нет реакции совсем — проверьте, что светодиод и фотоприёмник действительно направлены друг на друга внутри паза, а не в сторону.

Как улучшить проект

Использовать аппаратное прерывание (`attachInterrupt()`) на пине гейта вместо опроса в `loop()` для более точного счёта на высоких оборотах.
Добавить усреднение нескольких последних измерений для более стабильных показаний.
Вывести графики/историю оборотов через подключение к компьютеру по Serial.