Android On-The-Go (OTG) LC-metar: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Prije nekoliko godina izgradio sam LC-mjerač zasnovan na dizajnu otvorenog koda "Iznenađujuće preciznog LC-mjerača" Phil Rice VK3BHR na

Ovdje je predstavljen modificirani dizajn zasnovan na Microchip PIC18F14K50 USB Flash mikrokontroleru koji je povezan s Android telefonom pomoću načina rada On-The-Go (OTG). Telefon napaja strujna kola, a Android aplikacija pruža grafičko korisničko sučelje (GUI).

Ovo su najvažniji dijelovi dizajna:

1. Jedan mikrokontroler PIC18F14K50 sa USB interfejsom i unutrašnjim analognim komparatorom
2. Jednostavan c-kod na mikrokontroleru koji implementira osnovni brojač frekvencija
3. Testni kod grafičkog sučelja u Qt Creatoru i Android aplikaciji koristeći Android Studio
4. Svi proračuni su izvedeni na jeziku višeg nivoa
5. Mala potrošnja energije ~ 18 mA na +5V
6. Dizajn je verifikovan izgradnjom ploče za hleb i projektovane jedinice

Želim priznati korištenje USB koda za serijski kontroler za Android v4.5 primjer koda u implementaciji OTG povezivanja.

Korak 1: Teorija rada i shema kola

Princip rada

Osnovni princip rada zasniva se na određivanju rezonantne frekvencije LC paralelno podešenog kola.

Upućujući ekvivalentno kolo: Interni komparator je postavljen kao oscilator čija je frekvencija određena paralelnim rezonantnim krugom LC.

L1/C7 čine jezgro rezonantnog kola koje oscilira na ~ 50 kHz. Nazovimo ovo F1

Kondenzator tačne vrijednosti, C6, dodaje se paralelno tokom ciklusa kalibracije. Frekvencija se tada mijenja na ~ 30 kHz. Nazovimo ovo F2.

Rezonantna frekvencija se mijenja kada je nepoznati induktor LX serijski spojen s L1 ili je nepoznati kondenzator CX spojen paralelno s C7. Nazovimo to F3.

Mjereći F1, F2 i F3 moguće je izračunati nepoznate LX ili CX pomoću prikazanih jednadžbi.

Prikazane su izračunate i prikazane vrijednosti za dva stanja 470 nF i 880 uH.

Shema kola

PIC18F14K50 je rješenje sa jednim čipom za OTG-LC mjerač jer pruža interni komparator koji se može koristiti za LC-oscilator i ugrađeno USB sučelje koje omogućava povezivanje s PC-USB portom ili OTG portom za Android telefon.

Korak 2: Android aplikacija

Operativni koraci:

1. Nakon postavljanja Android telefona u razvojni način, instalirajte app-debug.apk iz programskog koraka pomoću računala i odgovarajućeg USB kabela.
2. Povežite LC-mjerač s Android telefonom pomoću OTG adaptera.
3. Otvorite aplikaciju LC mjerača (slika 1)
4. Pritisnite dugme Connect, rezultat je zahtjev za povezivanje (slika 2)
5. Kada su sonde otvorene u C-modu ili kratke u L-modu, pritisnite Calibrate, rezultat je Ready (Slika 3)
6. U C-načinu priključite nepoznati kondenzator (470 nF) i pritisnite Run (Slika 4, 5)
7. U L-modu, spojite nepoznati induktor (880 uH) i pritisnite Run (slika 6, 7)

Korak 3: Potrošnja energije

PIC18F14K50 je USB Flash mikrokontroler sa nanoWatt XLP tehnologijom.

Tri slike prikazuju struju koju LC-mjerač troši u OTG-modu tokom različitih faza rada:

1. Kada je hardver povezan s Android telefonom, ali aplikacija nije pokrenuta, 16,28 mA
2. Kada je aplikacija pokrenuta i nalazi se u načinu rada RUN, 18,89 mA
3. Samo 2 sekunde kada se pokrene kalibracija, 76 mA (dodatna relejna struja)

Sve u svemu, aplikacija prilikom rada troši manje od 20 mA, što bi bilo redoslijedom koji je nacrtao 'Torch' na Android telefonu.

Korak 4: Hardver

Dizajn PCB-a izveden je u Eagle-7.4, a CAD datoteke su priložene u. Zip obliku. Oni sadrže sve detalje, uključujući Gerberove podatke.

Međutim, za ovaj projekt prvo je izrađen model matične ploče. Nakon finalizacije sklopa, izveden je detaljan dizajn u CADSOFT Eagle 7.4, a PCB je izrađen metodom prenosa tonera.

Prije pakiranja kartice u plastično kućište izvršeno je testiranje nivoa kartice pomoću Qt test softvera.

Izrada i ispitivanje dvije jedinice pomaže u potvrđivanju ponovljivosti dizajna.

Korak 5: Softver

Ovaj projekt uključivao je razvoj koda na tri razvojne platforme:

1. Razvoj ugrađenog koda za mikrokontroler PIC18F14K50
2. PC/nezavisna aplikacija zasnovana na računaru u Qt -u na Linuxu
3. Android aplikacija koja koristi Android Studio na Linuxu

Kod mikrokontrolera

C-kôd za PIC18F14K50 razvijen je pod MPLAB 8.66 koristeći CCS-C WHD kompajler. Kod i datoteka osigurača su u prilogu:

1. 037_Android_2_17 17. septembra. Arrar
2. PIC_Android_LC-Meter.hex (otvoren u MPLAB-u sa kontrolnom sumom 0x8a3b)

Qt test aplikacija na Linuxu

Qt test aplikacija razvijena je pod Qt Creator 4.3.1 sa Qt 5.9.1 pod "Debian GNU/Linux 8 (jessie)". Kod je u prilogu:

Aj_LC-Meter_18 Sept 17. Zip

Ovo se može koristiti kao nezavisna aplikacija zasnovana na računaru pomoću hardvera LC-metra

Android aplikacija na Linuxu

Razvijeno pod Android Studio 2.3.3 sa sdk 26.0.1.

Testirano na Android telefonu, Radmi MH NOTE 1LTE sa verzijom Android 4.4.4 KTU84P

LC-Meter_19 Sept 17.zip

apk datoteka app-debug.apk