RC mjerač pomoću Tiva mikrokontrolera: 7 koraka

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

Za ovaj projekt je dizajniran i implementiran RC mjerač na bazi mikrokontrolera koji je prenosiv, precizan, jednostavan za upotrebu i relativno jeftin za izradu. Jednostavan je za upotrebu i korisnik može lako odabrati način rada mjerača: otpor ili kapacitet.

OTPOR:

Otpor nepoznate komponente može se mjeriti korištenjem pravila djelitelja napona gdje je nepoznata komponenta serijski spojena s poznatim otpornikom. Dovodi se poznati napon (Vcc) i pad napona na njemu je direktno proporcionalan njegovom otporu. Za automatsko rangiranje koriste se 4 JFET kola koja uspoređuju nepoznati napon otpora i daju najbolju vrijednost.

KAPACITET:

Za kapacitivnost, vrijeme potrebno za punjenje potpuno ispražnjenog kondenzatora na 0,632 napona napajanja, VS; se nalazi kroz brojač u mikrokontroleru i dijeli se s vrijednošću poznatog otpora, odnosno 10 k da bi se dobio kapacitet. Izmjerena vrijednost se prikazuje na LCD -u koji daje vrijednost s pomičnim zarezom.

Korak 1: Hardver i komponente

Koristit ćemo sljedeće komponente:

1. Mikrokontroler TM4C123GH6PM

Mikrokontroler Cortex-M odabran za programiranje zasnovano na hardveru i ilustracije povezivanja je TM4C123 kompanije Texas Instruments. Ovaj mikrokontroler pripada ARM Cortex-M4F arhitekturi visokih performansi i ima široki skup integriranih perifernih uređaja.

2. LCD

Displej sa tečnim kristalima (LCD) zamenjuje sedmo-segmentni ekran zbog svojih smanjenja troškova i svestraniji je za prikazivanje alfanumeričkih znakova. Sada su dostupni i napredniji grafički ekrani po nominalnim cijenama. Koristit ćemo 16x2 LCD.

3. 2N7000 MOSFET

2N7000 je N-kanalni MOSFET u načinu poboljšanja koji se koristi za aplikacije prebacivanja male snage, s različitim rasporedom elektroda i trenutnim nazivima. Pakirano u kućištu TO-92, 2N7000 je uređaj od 60 V. Može prebaciti 200 mA.

4. Otpor

Otpori od 100 ohma, 10 kohma, 100 kohma, 698 kohma koriste se za automatsko mijenjanje u mjeraču otpora i 10 k za krug u mjeraču kapacitivnosti.

Korak 2: KONFIGURACIJA PIN -a

Redoslijed kojim ćemo pričvrstiti igle prikazan je na slici:

Korak 3: RAD

R metar

Princip

R mjerač je dizajniran po principu podjele napona. U njemu se navodi da je napon podijeljen između dva serijska otpornika izravno proporcionalno njihovom otporu.

Working

Koristili smo četiri MOSFET -ova kola koja omogućuju prebacivanje. Kad god se želi izmjeriti nepoznati otpor, prije svega se mjeri napon na nepoznatom otporu koji je zajednički za svako od 4 kola pomoću pravila o podjeli napona. Sada ADC daje vrijednost napona na svakom poznatom otporniku i prikazuje je na LCD -u. Shema kola i raspored PCB -a za R metar prikazani su na slici.

U našem krugu koristimo 5 kontrolnih pinova mikrokontrolera, odnosno PD2, PC7, PC6, PC5 i PC4. Ovi pinovi se koriste za davanje 0 ili 3,3 V odgovarajućem krugu. ADC pin, tj. PE2 mjeri napon i LCD ga prikazuje na ekranu.

C metar

Princip

Za mjerenje C koristimo koncept vremenske konstante.

Working

Postoji jednostavan RC krug, čiji ulazni istosmjerni napon kontroliramo mi, tj. Pomoću pina PD3 tive. Na koji napajamo krug od 3,3 V. Čim napravimo pin PD3 izlaz, pokrećemo mjerač vremena i također počinjemo mjeriti napon na kondenzatoru pomoću analogno -digitalnog pretvarača, koji je već prisutan u tivi. Čim napon iznosi 63 posto ulaza (što u našem slučaj je 2.0856), zaustavljamo mjerač vremena i prekidamo napajanje našeg kruga. Zatim mjerimo vrijeme pomoću vrijednosti brojača i frekvencije. koristimo R poznate vrijednosti, tj. 10k, pa sada imamo vremena i R možemo jednostavno i vrijednost kapacitivnosti koristiti sljedeću formulu:

t = RC

Korak 4: KODIRANJE I VIDEO

Ovdje se nalaze projektni kodovi i podatkovni listovi korištenih komponenti.

Projekt je kodiran u Keil Microvision 4. Možete ga preuzeti sa web stranice Keil 4. Za detalje o različitim linijama kodova, preporučujemo vam da prođete kroz tehnički list tiva mikrokontrolera na https:// www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

Korak 5: REZULTATI

Rezultati različitih vrijednosti otpornika i kondenzatora prikazani su u obliku tablica, a njihova usporedba prikazana je i na slici.

Korak 6: ZAKLJUČAK

Glavni cilj ovog projekta je dizajniranje LCR mjerača zasnovanog na mikrokontroleru za mjerenje induktivnosti, kapaciteta i otpora. Cilj je postignut dok mjerač radi i može pronaći vrijednosti za sve tri komponente kada se pritisne dugme i kada je nepoznata komponenta spojena. Mikrokontroler će poslati signal i izmjeriti odziv komponenata koji se pretvara u digitalni oblik i analizira pomoću programiranih formula u mikrokontroleru kako bi se dobila željena vrijednost. Rezultat se šalje na LCD da se prikaže.

Korak 7: POSEBNO HVALA

Posebno se zahvaljujem članovima moje grupe i svom instruktoru koji su mi pomogli u ovom projektu. Nadam se da će vam ovo uputstvo biti zanimljivo. Ovo je Fatima Abbas iz UET Signing Off.

Nadam se da ćemo vam uskoro donijeti još nešto. Do tada pazite:)