LC-метър Android On-The-Go (OTG): 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Преди няколко години изградих LC-метър въз основа на проект с отворен код на „Изненадващо точен LC метър“от Фил Райс VK3BHR на

Тук е представен модифициран дизайн, базиран на Microchip PIC18F14K50 USB Flash микроконтролер, който е свързан към телефон с Android, използвайки режим On-The-Go (OTG). Телефонът осигурява захранване на веригата, а приложение за Android осигурява графичен потребителски интерфейс (GUI).

Следните са акцентите на дизайна:

1. Единичен микроконтролер PIC18F14K50 с USB интерфейс и вътрешен аналогов компаратор
2. Прост c-код на микроконтролера, изпълняващ основен честотен брояч
3. GUI Тестов код в Qt Creator и приложение за Android с помощта на Android Studio
4. Всички изчисления се извършват на език от по -високо ниво
5. Ниска консумация на енергия ~ 18 mA при +5V
6. Дизайнът е проверен чрез изграждане на дъска за хляб и конструиран блок

Искам да потвърдя използването на примерния код на USB сериен контролер за Android v4.5 при внедряване на OTG свързаност.

Стъпка 1: Теория на работа и схема на веригата

Принцип на действие

Основният принцип на работа се основава на определяне на резонансната честота на LC паралелно настроена верига.

Позовавайки се на еквивалентната верига: Вътрешният компаратор е настроен като осцилатор, чиято честота се определя от LC паралелна резонансна верига.

L1/C7 образуват основната резонансна верига, осцилираща при ~ 50 kHz. Нека го наречем F1

Кондензатор с точна стойност, C6 се добавя паралелно по време на цикъла на калибриране. След това честотата се променя на ~ 30 kHz. Нека го наречем F2.

Резонансната честота се променя, когато неизвестен индуктор LX е свързан последователно с L1 или неизвестен кондензатор CX е свързан паралелно с C7. Нека го наречем F3.

Измервайки F1, F2 и F3, е възможно да се изчислят неизвестните LX или CX с помощта на показаните уравнения.

Показани са изчислените и показани стойности за две условия 470 nF и 880 uH.

Схема на веригата

PIC18F14K50 е решение с един чип за измервателния уред OTG-LC, тъй като предоставя вътрешен сравнител, който може да се използва за LC-осцилатора и вграден USB интерфейс, позволяващ свързване към компютър-USB порт или OTG порт за телефон с Android.

Стъпка 2: Приложение за Android

Операционни стъпки:

1. След като настроите телефона с Android в режим на разработка, инсталирайте app-debug.apk от стъпката на софтуера, като използвате компютър и подходящ USB кабел.
2. Свържете LC-метъра към телефона с Android с помощта на OTG адаптер.
3. Отворете приложението LC meter (Фигура 1)
4. Натиснете бутона Connect, резултатът е заявка за връзка (Фигура 2)
5. С отворени сонди в C-режим или късо съединение в L-режим, натиснете Calibrate, резултатът е готов (Фигура 3)
6. В C-режим свържете неизвестен кондензатор (470 nF) и натиснете Run, (Фигура 4, 5)
7. В L-режим свържете неизвестен индуктор (880 uH) и натиснете Run (Фигура 6, 7)

Стъпка 3: Консумация на енергия

PIC18F14K50 е USB флаш микроконтролер с nanoWatt XLP технология.

Трите снимки показват тока, извлечен от хардуера на LC-Meter в OTG-режим по време на различни етапи на работа:

1. Когато хардуерът е свързан към телефона с Android, но приложението не е стартирано, 16,28 mA
2. Когато приложението е инициирано и е в режим RUN, 18,89 mA
3. Само за 2 секунди при стартиране на калибрирането, 76 mA (допълнителен релеен ток)

Като цяло приложението, когато работи, извлича по -малко от 20 mA, което би било от реда, изготвен от „Torch“в телефон с Android.

Стъпка 4: Хардуер

Дизайнът на печатни платки е осъществен в Eagle-7.4 и CAD файловете са прикачени във формат. Zip. Те съдържат всички подробности, включително данните на Gerber.

Въпреки това за този проект първо беше създаден макет. След финализиране на електрическата верига подробният проект беше извършен в CADSOFT Eagle 7.4 и печатната платка беше произведена по метода за прехвърляне на тонер.

Тестовете за ниво на картата бяха проведени с помощта на софтуера за тестване Qt, преди да се опакова картата в пластмасовата кутия.

Изработването и изпитването на две единици помага за потвърждаване на повторяемостта на дизайна.

Стъпка 5: Софтуер

Този проект включва разработването на код на три платформи за разработка:

1. Разработването на вградения код за микроконтролера PIC18F14K50
2. PC базирано тестово/независимо приложение в Qt на Linux
3. Приложение за Android, използващо Android Studio на Linux

Код на микроконтролера

C-кодът за PIC18F14K50 е разработен под MPLAB 8.66 с помощта на CCS-C WHD компилатор. Кодът и файлът с предпазител са приложени:

1. 037_Android_2_17 17. септември.rar
2. PIC_Android_LC-Meter.hex (отворен в MPLAB с контролна сума 0x8a3b)

Qt тестово приложение за Linux

Тестово приложение Qt е разработено под Qt Creator 4.3.1 с Qt 5.9.1 под „Debian GNU/Linux 8 (jessie)“. Кодът е приложен:

Aj_LC-Meter_18 17 септември

Това може да се използва като независимо компютърно приложение, използващо хардуера на LC-метър

Приложение за Android на Linux

Разработен под Android Studio 2.3.3 с sdk 26.0.1.

Тестван на телефон с Android, Radmi MH NOTE 1LTE с версия на Android 4.4.4 KTU84P

LC-Meter_19 септември 17.zip

apk файл app-debug.apk