LC-merilnik Android On-The-Go (OTG): 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Pred nekaj leti sem na osnovi https://sites.google.com/site/vk3bhr zgradil LC-meter na podlagi odprtokodne zasnove "Presenetljivo natančnega merilnika LC" Phil Rice VK3BHR

Tu je predstavljena spremenjena zasnova, ki temelji na mikrokontrolerju USB Flash Microchip PIC18F14K50, ki je povezan s telefonom s sistemom Android v načinu On-The-Go (OTG). Telefon napaja vezja, aplikacija za Android pa grafični uporabniški vmesnik (GUI).

Spodaj so poudarki oblikovanja:

1. En sam mikrokrmilnik PIC18F14K50 z vmesnikom USB in notranjim analognim primerjalnikom
2. Preprosta c-koda na mikrokrmilniku, ki izvaja osnovni števec frekvenc
3. GUI Testna koda v Qt Creatorju in aplikaciji Android z uporabo Android Studio
4. Vsi izračuni so izvedeni v jeziku višje ravni
5. Nizka poraba energije ~ 18 mA pri +5V
6. Zasnova je bila preverjena z izdelavo deske za kruh in inženirsko enoto

Priznati želim uporabo vzorčnega koda serijskega krmilnika USB za Android v4.5 pri izvajanju povezljivosti OTG.

1. korak: Teorija delovanja in shema vezja

Načelo delovanja

Osnovno načelo delovanja temelji na določanju resonančne frekvence LC vzporedno uglašenega vezja.

Sklicevanje na enakovredno vezje: Notranji primerjalnik je nastavljen kot oscilator, katerega frekvenco določa vzporedno resonančno vezje LC.

L1/C7 tvorijo jedrno resonančno vezje, ki niha pri ~ 50 kHz. Pokličimo to F1

Kondenzator natančne vrednosti, C6, se med kalibracijskim ciklusom dodaja vzporedno. Frekvenca se nato spremeni na ~ 30 kHz. Pokličimo to F2.

Rezonančna frekvenca se spremeni, če je neznani induktor LX serijsko povezan z L1 ali je neznani kondenzator CX priključen vzporedno s C7. Pokličimo to F3.

Z meritvami F1, F2 in F3 je mogoče izračunati neznane LX ali CX s pomočjo prikazanih enačb.

Prikazani sta izračunani in prikazani vrednosti za dva pogoja 470 nF in 880 uH.

Shema vezja

PIC18F14K50 je rešitev z enim čipom za merilnik OTG-LC, saj zagotavlja notranji primerjalnik, ki ga je mogoče uporabiti za LC-oscilator in vgrajen vmesnik USB, ki omogoča povezavo z vrati PC-USB ali vrati OTG za telefon Android.

2. korak: aplikacija za Android

Koraki delovanja:

1. Po nastavitvi telefona Android v razvojni način namestite app-debug.apk iz koraka programske opreme z računalnikom in ustreznim kablom USB.
2. LC-meter povežite s telefonom Android z adapterjem OTG.
3. Odprite aplikacijo merilnika LC (slika 1)
4. Pritisnite gumb Poveži, prikaže se zahteva za povezavo (slika 2)
5. Ko so sonde odprte v načinu C ali kratke v načinu L, pritisnite Calibrate, rezultat je pripravljen (slika 3)
6. V načinu C priključite neznani kondenzator (470 nF) in pritisnite Run (Slika 4, 5)
7. V načinu L priključite neznani induktor (880 uH) in pritisnite Run (slika 6, 7)

3. korak: Poraba energije

PIC18F14K50 je mikrokontroler USB z nanoWatt XLP tehnologijo.

Tri slike prikazujejo tok, ki ga porabi strojna oprema LC-merilnika v načinu OTG v različnih fazah delovanja:

1. Ko je strojna oprema povezana s telefonom Android, vendar aplikacija ni sprožena, 16,28 mA
2. Ko je aplikacija sprožena in je v načinu RUN, 18,89 mA
3. Samo za 2 sekundi, ko se začne kalibracija, 76 mA (dodatni relejni tok)

Na splošno aplikacija med delovanjem porabi manj kot 20 mA, kar bi ustrezalo vrstnemu redu, ki ga napiše "Torch" v telefonu Android.

4. korak: Strojna oprema

Zasnova tiskanega vezja je bila izvedena v Eagle-7.4, datoteke CAD pa so priložene v obliki. Zip. Vsebujejo vse podrobnosti, vključno s podatki Gerber.

Vendar pa je bil za ta projekt najprej izdelan model mize. Po dokončanju vezja je bila izdelana podrobna zasnova v CADSOFT Eagle 7.4 in tiskana vezja izdelana po metodi prenosa tonerja.

Preskusi ravni kartice so bili izvedeni s programsko opremo Qt test, preden so kartico zapakirali v plastično ohišje.

Izdelava in preskus dveh enot pomagata potrditi ponovljivost zasnove.

5. korak: Programska oprema

Ta projekt je vključeval razvoj kode na treh razvojnih platformah:

1. Razvoj vdelane kode za mikrokrmilnik PIC18F14K50
2. Računalniška preskusna/neodvisna aplikacija v Qt v Linuxu
3. Aplikacija za Android s sistemom Android Studio v sistemu Linux

Koda mikrokrmilnika

Koda C za PIC18F14K50 je bila razvita v skladu z MPLAB 8.66 z uporabo CCS-C WHD Compiler. Datoteka s kodo in varovalko je priložena:

1. 037_Android_2_17 17. septembra
2. PIC_Android_LC-Meter.hex (odprto v MPLAB s kontrolno vsoto 0x8a3b)

Testna aplikacija Qt za Linux

Testna aplikacija Qt je bila razvita pod Qt Creator 4.3.1 s Qt 5.9.1 pod "Debian GNU/Linux 8 (jessie)". Koda je priložena:

Aj_LC-Meter_18 17. septembra

To lahko uporabite kot neodvisno aplikacijo, ki temelji na računalniku, z uporabo strojne opreme LC-meter

Android aplikacija za Linux

Razvit v sistemu Android Studio 2.3.3 s sdk 26.0.1.

Preizkušeno na telefonu Android, Radmi MH NOTE 1LTE z različico Android 4.4.4 KTU84P

LC-Meter_19 17. septembra. Zip

apk datoteka app-debug.apk