RC mērītājs, izmantojot Tiva mikrokontrolleru: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Šim projektam uz mikrokontrolleru balstīts RC mērītājs ir izstrādāts un ieviests tā, lai tas būtu pārnēsājams, precīzs, vienkārši lietojams un salīdzinoši lēts izgatavojams. To ir vienkārši lietot, un lietotājs var viegli izvēlēties skaitītāja režīmu kā pretestību vai kapacitāti.

Izturība:

Nezināma komponenta pretestību var izmērīt, izmantojot sprieguma dalītāja noteikumu, kur nezināms komponents ir virknē savienots ar zināmu rezistoru. Tiek piegādāts zināms spriegums (Vcc), un sprieguma kritums tam ir tieši proporcionāls tā pretestībai. Automātiskajam diapazonam tiek izmantotas 4 JFET shēmas, kas salīdzina nezināmo pretestības spriegumu un nodrošina vislabāko vērtību.

KAPACITĀTE:

Kapacitātei - laiks, kas nepieciešams, lai uzlādētu pilnībā izlādētu kondensatoru līdz 0,632 barošanas spriegumam, VS; tiek atrasts caur mikrokontrollera skaitītāju, un tas tiek dalīts ar zināmās pretestības vērtību, ti, 10k, lai iegūtu kapacitāti. Izmērītā vērtība tiek parādīta LCD, kas parāda peldošā komata vērtību.

1. darbība: aparatūra un sastāvdaļas

Mēs izmantosim šādus komponentus:

1. Mikrokontrolleris TM4C123GH6PM

Cortex-M mikrokontrolleris, kas izvēlēts aparatūras programmēšanai un saskarnes ilustrācijām, ir TM4C123 no Texas Instruments. Šis mikrokontrolleris pieder augstas veiktspējas arhitektūrai ARM Cortex-M4F, un tajā ir integrēts plašs perifērijas ierīču komplekts.

2. LCD

Šķidro kristālu displejs (LCD) nomaina septiņu segmentu displeju izmaksu samazinājuma dēļ un ir daudzpusīgāks burtciparu rakstzīmju attēlošanai. Tagad ir pieejami arī uzlaboti grafiskie displeji par nominālajām cenām. Mēs izmantosim 16x2 LCD.

3. 2N7000 MOSFET

2N7000 ir N-kanāla uzlabošanas režīma MOSFET, ko izmanto mazjaudas pārslēgšanai, ar dažādiem vadu izkārtojumiem un pašreizējiem vērtējumiem. Iepakots TO-92 korpusā, 2N7000 ir 60 V ierīce. Tas var pārslēgt 200 mA.

4. Pretestība

Pretestības 100 omi, 10kohm, 100kohm, 698kohm tiek izmantotas automātiskai sakārtošanai pretestības mērītājā un 10k shēmai kapacitātes mērītājā.

2. darbība: PIN KONFIGURĀCIJA

Kārtība, kādā mēs piestiprināsim tapas, ir parādīta attēlā:

3. darbība: DARBĪBA

R Metrs

Princips

R skaitītājs ir veidots, izmantojot sprieguma dalīšanas principu. Tajā teikts, ka spriegums ir sadalīts starp diviem sērijas rezistoriem tieši proporcionāli to pretestībai.

Darbojas

Mēs esam izmantojuši četras MOSFET shēmas, kas nodrošina komutāciju. Ikreiz, kad jāmēra nezināma pretestība, vispirms spriegums tiek mērīts nezināmā pretestībā, kas ir kopīga katrai no 4 ķēdēm, izmantojot sprieguma dalītāja noteikumu. Tagad ADC norāda sprieguma vērtību katrā zināmā rezistorā un parāda to LCD. Shēma un PCB shēma R skaitītājam ir parādīta attēlā.

Mūsu ķēdē mēs izmantojam 5 mikrokontrollera vadības tapas, ti, PD2, PC7, PC6, PC5 un PC4. Šīs tapas tiek izmantotas, lai attiecīgajai ķēdei piešķirtu 0 vai 3,3 V. ADC tapa, ti, PE2 mēra spriegumu, un LCD to parāda ekrānā.

C skaitītājs

Princips

C mērīšanai mēs izmantojam laika konstantes jēdzienu.

Darbojas

Ir vienkārša RC ķēde, kuras ieejas līdzstrāvas spriegumu mēs kontrolējam mēs, ti, izmantojot tiva tapu PD3. Uz kuras mēs piegādājam ķēdei 3,3 voltus. Tiklīdz mēs izgatavojam PD3 tapas izeju, mēs ieslēdzam taimeri un arī sākam mērīt spriegumu pāri kondensatoram, izmantojot analogo -ciparu pārveidotāju, kas jau atrodas tivā. Tiklīdz spriegums ir 63 procenti no ievades (kas mūsu gadījumā ir 2.0856), mēs pārtraucam taimeri un pārtraucam piegādāt ķēdi. Tad mēs izmērām laiku, izmantojot skaitītāja vērtību un frekvenci. mēs izmantojam R ar zināmu vērtību, ti, 10k, tāpēc tagad mums ir laiks un R mēs varam vienkārši un kapacitātes vērtību, izmantojot šādu formulu:

t = RC

4. darbība: KODĒŠANA UN VIDEO

Šeit ir projekta kodi un izmantoto komponentu datu lapas.

Projekts ir kodēts programmā Keil Microvision 4. Jūs varat to lejupielādēt no Keil 4. tīmekļa vietnes. Lai iegūtu sīkāku informāciju par dažādām kodu rindām, ieteicams iepazīties ar tiva mikrokontrollera datu lapu vietnē https:// www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

5. solis: REZULTĀTI

Rezistoru un kondensatoru dažādu vērtību rezultāti ir parādīti tabulu veidā, un to salīdzinājums ir parādīts arī attēlā.

6. SECINĀJUMS

Šī projekta galvenais mērķis ir izstrādāt uz mikrokontrolleru balstītu LCR mērītāju, lai izmērītu induktivitāti, kapacitāti un pretestību. Mērķis tika sasniegts, skaitītājam darbojoties, un var atrast visu trīs komponentu vērtības, nospiežot pogu un pievienojot nezināmo komponentu. Mikrokontrolleris nosūtīs signālu un izmērīs komponentu reakciju, kas tiek pārveidota digitālā formā un analizēta, izmantojot mikrokontrollerī ieprogrammētās formulas, lai iegūtu vēlamo vērtību. Rezultāts tiek nosūtīts uz LCD, lai to parādītu.

7. darbība: ĪPAŠS PALDIES

Īpašs paldies maniem grupas dalībniekiem un manam pasniedzējam, kas man palīdzēja šajā projektā. Es ceru, ka jums šī pamācība šķiet interesanta. Šī ir Fatima Abbas no UET Signing Off.

Ceru, ka drīzumā jums tiks piedāvāts vēl kāds. Līdz tam parūpējies:)