RC merač využívajúci mikrokontrolér Tiva: 7 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Pre tento projekt je RC merač na báze mikroovládača navrhnutý a implementovaný tak, aby bol prenosný, presný, ľahko použiteľný a relatívne lacný na výrobu. Používanie je jednoduché a užívateľ si môže ľahko vybrať režim merača buď ako odpor, alebo kapacitu.

ODOLNOSŤ:

Odpor neznámeho komponentu je možné merať pomocou pravidla deliča napätia, kde je neznámy komponent zapojený do série so známym odporom. Dodáva sa známe napätie (Vcc) a pokles napätia na ňom je priamo úmerný jeho odporu. Na automatické radenie sa používajú 4 obvody JFET, ktoré porovnávajú neznáme odporové napätie a poskytujú najlepšiu hodnotu.

KAPACITA:

Pokiaľ ide o kapacitu, čas potrebný na nabitie úplne vybitého kondenzátora na 0,632 napájacieho napätia, VS; sa nachádza prostredníctvom počítadla v mikroovládači a delí sa hodnotou známeho odporu, t. j. 10k, čím sa získa kapacita. Nameraná hodnota sa zobrazí na LCD displeji, ktorý dáva hodnotu s pohyblivou rádovou čiarkou.

Krok 1: Hardvér a komponenty

Použijeme nasledujúce komponenty:

1. Mikrokontrolér TM4C123GH6PM

Mikrokontrolér Cortex-M vybraný pre hardvérové programovanie a ilustrácie rozhrania je TM4C123 od spoločnosti Texas Instruments. Tento mikrokontrolér patrí k vysoko výkonnej architektúre ARM Cortex-M4F a má integrovanú širokú škálu periférií.

2. LCD

Displej z tekutých kryštálov (LCD) nahrádza sedemsegmentový displej z dôvodu zníženia nákladov a je univerzálnejší na zobrazenie alfanumerických znakov. Teraz sú za nominálne ceny k dispozícii aj pokročilejšie grafické displeje. Budeme používať LCD 16x2.

3. MOSFET 2N7000

2N7000 je N-kanálový MOSFET s vylepšeným režimom, ktorý sa používa na aplikácie prepínania s nízkym výkonom, s rôznym usporiadaním káblov a prúdovým hodnotením. 2N7000 je zabalený v skrini TO-92 a je 60 V zariadením. Môže spínať 200 mA.

4. Odpor

Odpory 100 ohmov, 10 kOhm, 100 kOhm, 698 kOhm sa používajú na automatické prepínanie v odporovom merači a 10 k pre obvod v kapacitnom merači.

Krok 2: KONFIGURÁCIA PINU

Poradie, v ktorom pripneme kolíky, je znázornené na obrázku:

Krok 3: PRÁCA

R merač

Princíp

Merač R je navrhnutý na princípe delenia napätia. Uvádza sa v ňom, že napätie je rozdelené medzi dva sériové odpory v priamom pomere k ich odporu.

Pracovné

Použili sme štyri obvody MOSFET, ktoré poskytujú prepínanie. Kedykoľvek sa má merať neznámy odpor, najskôr sa meria napätie naprieč neznámym odporom, ktorý je spoločný pre každý zo 4 obvodov, pomocou pravidla deliča napätia. Teraz ADC udáva hodnotu napätia na každom známom rezistore a zobrazuje ho na LCD. Schéma zapojenia a usporiadanie DPS pre merač R je znázornený na obrázku.

V našom obvode používame 5 riadiacich pinov mikrokontroléra, tj. PD2, PC7, PC6, PC5 a PC4. Tieto kolíky sa používajú na dodanie 0 alebo 3,3 V do zodpovedajúceho obvodu. Pin ADC, tj. PE2, meria napätie a LCD ho zobrazí na obrazovke.

C merač

Princíp

Na meranie C používame koncept časovej konštanty.

Pracovné

Existuje jednoduchý RC obvod, ktorého vstupné jednosmerné napätie riadime my, t. J. Pomocou kolíka PD3 tiva. Do ktorého obvodu dodávame 3,3 voltov. Hneď ako vytvoríme pinový výstup PD3, spustíme časovač a tiež začneme merať napätie na kondenzátore pomocou analógovo -digitálneho prevodníka, ktorý je už v tive prítomný. Akonáhle je napätie 63 percent vstupu (čo v našom prípad je 2,0856), zastavíme časovač a prestaneme zásobovať náš obvod. Potom zmeriame čas pomocou hodnoty počítadla a frekvencie. používame R známej hodnoty, tj. 10k, Takže teraz máme čas a R môžeme jednoducho a hodnotu kapacity použiť nasledujúci vzorec:

t = RC

Krok 4: KÓDOVANIE A VIDEO

Tu sú kódy projektu a technické listy použitých komponentov.

Projekt bol kódovaný v Keil Microvision 4. Môžete si ho stiahnuť z webovej stránky Keil 4. Podrobnejšie informácie o rôznych riadkoch kódov nájdete v technickom liste mikroradiča tiva na adrese https:// www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

Krok 5: VÝSLEDKY

Výsledky rôznych hodnôt rezistorov a kondenzátorov sú zobrazené vo forme tabuliek a ich porovnanie je tiež znázornené na obrázku.

Krok 6: ZÁVER

Hlavným cieľom tohto projektu je navrhnúť merač LCR na báze mikrokontroléra na meranie indukčnosti, kapacity a odporu. Cieľ bol dosiahnutý, keď merač funguje, a dokáže stlačiť tlačidlo a pripojiť neznámy komponent hodnoty pre všetky tri komponenty. Mikrokontrolér vyšle signál a zmeria odozvu komponentov, ktoré sa prevedú do digitálnej podoby a analyzujú sa pomocou naprogramovaných vzorcov v mikrokontroléri, aby sa získala požadovaná hodnota. Výsledok sa odošle na LCD, aby sa zobrazil.

Krok 7: ŠPECIÁLNE ĎAKUJEM

Osobitné poďakovanie patrí členom mojej skupiny a môjmu inštruktorovi, ktorý mi pomohol pri realizácii tohto projektu. Dúfam, že vás tento návod bude zaujímať. Toto je Fatima Abbas z UET Signing Off.

Dúfam, že vám čoskoro prinesieme ďalšie. Do tej doby sa starajte:)