RC метър с помощта на микроконтролер Tiva: 7 стъпки

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

За този проект RC метър, базиран на микроконтролер, е проектиран и внедрен да бъде преносим, точен, лесен за използване и сравнително евтин за производство. Той е лесен за използване и потребителят може лесно да избере режима на измервателния уред като съпротивление или капацитет.

УПОТРЕБА:

Съпротивлението на неизвестен компонент може да бъде измерено с помощта на делител на напрежение, когато неизвестният компонент е свързан последователно с известен резистор. Подава се известно напрежение (Vcc) и спадът на напрежението в него е правопропорционален на неговото съпротивление. За автоматично определяне на диапазона се използват 4 JFET вериги, които сравняват неизвестното напрежение на съпротивлението и дават най-добрата стойност.

КАПАЦИТАНТ:

За капацитет, времето, необходимо за зареждане на напълно разреден кондензатор до 0,632 от захранващото напрежение, VS; се намира през брояча в микроконтролера и се разделя на стойността на познатото съпротивление, т.е. 10k, за да се даде капацитет. Измерената стойност се показва на LCD дисплея, който дава стойност с плаваща запетая.

Стъпка 1: Хардуер и компоненти

Ще използваме следните компоненти:

1. Микроконтролер TM4C123GH6PM

Микроконтролерът Cortex-M, избран за хардуерно програмиране и илюстриране на интерфейси, е TM4C123 от Texas Instruments. Този микроконтролер принадлежи към високопроизводителната ARM Cortex-M4F базирана архитектура и има широк набор от периферни устройства.

2. LCD

Дисплеят с течни кристали (LCD) заменя седем-сегментния дисплей поради своите намалени разходи и е по-универсален за показване на буквено-цифрови символи. Вече се предлагат и по -модерни графични дисплеи на номинални цени. Ще използваме 16x2 LCD.

3. 2N7000 MOSFET

2N7000 е N-канал, MOSFET в режим на подобрение, използван за приложения за превключване с ниска мощност, с различни подредби на проводници и текущи стойности. Опакован в корпус TO-92, 2N7000 е 60 V устройство. Може да превключва 200 mA.

4. Съпротивление

Съпротивления от 100 ohm, 10kohm, 100kohm, 698kohm се използват за автоматично регулиране в измервател на съпротивление и 10k за веригата в измервател на капацитет.

Стъпка 2: КОНФИГУРАЦИЯ НА ПИН

Редът, по който ще прикрепяме щифтове, е показан на фигурата:

Стъпка 3: РАБОТА

R метър

Принцип

R метърът е проектиран по принципа на разделяне на напрежението. В него се посочва, че напрежението е разделено между два последователни резистора правопропорционално на тяхното съпротивление.

Работещи

Използвали сме четири MOSFET вериги, които осигуряват превключване. Винаги, когато трябва да се измери неизвестно съпротивление, първо се измерва напрежението в неизвестното съпротивление, което е общо за всяка от 4 -те вериги, като се използва правилото за разделител на напрежение. Сега ADC дава стойността на напрежението във всеки известен резистор и го показва на LCD. Схемата и схемата на платката за R метър са показани на фигурата.

В нашата схема ние използваме 5 контролни пина на микроконтролер, т.е. PD2, PC7, PC6, PC5 и PC4. Тези щифтове се използват за подаване на 0 или 3.3V към съответната верига. ADC извод, т.е. PE2 измерва напрежението и LCD го показва на екрана.

C метър

Принцип

За измерване на C използваме концепцията за времева константа.

Работещи

Има проста RC верига, чието входно DC напрежение се контролира от нас, т.е. чрез щифта PD3 на tiva. На който захранваме 3,3 волта към веригата. Веднага щом направим извода на пинов PD3, стартираме таймера и също така започваме да измерваме напрежението в кондензатора, използвайки аналогово -цифров преобразувател, който вече присъства в tiva. Веднага щом напрежението е 63 процента от входа (което в нашия случай е 2.0856), спираме таймера и спираме да подаваме захранване към нашата верига. След това измерваме времето, използвайки стойността и честотата на брояча. ние използваме R с известна стойност, т.е. 10k, така че сега имаме време и R можем просто и стойността на капацитета, използвайки следната формула:

t = RC

Стъпка 4: КОДИРАНЕ И ВИДЕО

Тук са кодовете на проектите и техническите листове на използваните компоненти.

Проектът е кодиран в Keil Microvision 4. Можете да го изтеглите от уебсайта на Keil 4. За подробности относно различните редове кодове, се насърчаваме да преминете през листа с данни на микроконтролера tiva на https:// www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

Стъпка 5: РЕЗУЛТАТИ

Резултатите от различни стойности на резистори и кондензатори са показани под формата на таблици и тяхното сравнение също е показано на фигурата.

Стъпка 6: ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основната цел на този проект е да се проектира LCR метър на базата на микроконтролер за измерване на индуктивност, капацитет и съпротивление. Целта е постигната, тъй като измервателният уред работи и може да намери стойностите и за трите компонента, когато бутонът е натиснат и неизвестният компонент е свързан. Микроконтролерът ще изпрати сигнал и ще измери реакцията на компонентите, която се преобразува в цифрова форма и се анализира с помощта на програмирани формули в микроконтролера, за да даде желаната стойност. Резултатът се изпраща на LCD дисплея за показване.

Стъпка 7: СПЕЦИАЛНИ БЛАГОДАРЯ

Специални благодарности на членовете на моята група и моя инструктор, които ми помогнаха в този проект. Надявам се тази инструкция да ви е интересна. Това е Фатима Абас от UET Signing Off.

Надявам се скоро да донеса още нещо за вас. Дотогава се грижи:)