RC merilnik z uporabo mikrokrmilnika Tiva: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Za ta projekt je RC števec, ki temelji na mikrokrmilniku, zasnovan in izveden kot prenosljiv, natančen, enostaven za uporabo in razmeroma poceni za izdelavo. Je enostaven za uporabo in uporabnik lahko enostavno izbere način merilnika: upor ali kapacitivnost.

Upor:

Upor neznane komponente je mogoče izmeriti s pravilom delilnika napetosti, kjer je neznana komponenta zaporedno povezana z znanim uporom. Dovaja se znana napetost (Vcc) in padec napetosti na njej je neposredno sorazmeren z njenim uporom. Za samodejno določanje razpona se uporabljajo 4 vezja JFET, ki primerjajo neznano upornostno napetost in dajejo najboljšo vrednost.

ZMOGLJIVOST:

Za kapacitivnost čas, potreben za polnjenje popolnoma praznega kondenzatorja na 0,632 napajalne napetosti, VS; najdemo skozi števec v mikro krmilniku in ga delimo z vrednostjo znanega upora, tj. 10k, da dobimo kapacitivnost. Izmerjena vrednost se prikaže na LCD -prikazovalniku, ki poda vrednost s plavajočo vejico.

1. korak: Strojna oprema in komponente

Uporabili bomo naslednje komponente:

1. Mikrokrmilnik TM4C123GH6PM

Mikrokrmilnik Cortex-M, izbran za strojno programiranje in ilustracije vmesnikov, je TM4C123 podjetja Texas Instruments. Ta mikrokrmilnik spada v visoko zmogljivo arhitekturo na osnovi ARM Cortex-M4F in ima vgrajen širok nabor zunanjih naprav.

2. LCD

Zaslon s tekočimi kristali (LCD) zaradi svojih stroškov znižuje sedem-segmentni zaslon in je bolj vsestranski za prikaz alfanumeričnih znakov. Zdaj so na voljo tudi naprednejši grafični zasloni po nominalnih cenah. Uporabili bomo 16x2 LCD.

3. 2N7000 MOSFET

2N7000 je N-kanalni MOSFET v načinu izboljšave, ki se uporablja za stikalne aplikacije z nizko porabo energije, z različnimi razporeditvami vodnikov in trenutnimi ocenami. Pakirano v ohišju TO-92 je naprava 2N7000 60 V naprava. Lahko preklopi 200 mA.

4. Odpornost

Odpornosti 100 ohmov, 10 kohm, 100 kohm, 698 kohm se uporabljajo za samodejno spreminjanje v merilniku upora in 10 k za vezje v merilniku kapacitivnosti.

2. korak: KONFIGURACIJA PIN

Vrstni red, v katerem bomo pritrdili zatiče, je prikazan na sliki:

3. korak: DELO

R meter

Načelo

R meter je zasnovan po principu delitve napetosti. Navaja, da je napetost razdeljena med dve serijski uporniki v sorazmerju z njunim uporom.

Delo

Uporabili smo štiri vezja MOSFET, ki zagotavljajo preklapljanje. Kadar koli je treba izmeriti neznani upor, se najprej izmeri napetost na neznanem uporu, ki je skupen vsakemu od štirih tokokrogov z uporabo pravila o delitvi napetosti. Zdaj ADC poda vrednost napetosti na vsakem znanem uporu in jo prikaže na LCD -prikazovalniku. Shema vezja in postavitev tiskanega vezja za R meter je prikazana na sliki.

V našem vezju uporabljamo 5 krmilnih zatičev mikrokrmilnika, to je PD2, PC7, PC6, PC5 in PC4. Ti zatiči se uporabljajo za napajanje 0 ali 3,3 V v ustreznem vezju. Zatič ADC, tj. PE2, meri napetost in LCD jo prikaže na zaslonu.

C meter

Načelo

Za merjenje C uporabljamo koncept časovne konstante.

Delo

Obstaja preprosto vezje RC, katerega vhodno enosmerno napetost nadziramo mi, tj. Z uporabo zatiča PD3 tive. Na katerega napajamo vezje 3,3 V. Takoj, ko izvedemo pin PD3, zaženemo časovnik in začnemo meriti napetost na kondenzatorju s pomočjo analogno -digitalnega pretvornika, ki je že prisoten v tivi. Takoj, ko je napetost 63 odstotkov vhoda (kar je v našem primer 2.0856), ustavimo časovnik in prenehamo napajati naše vezje. Nato merimo čas z vrednostjo števca in frekvenco. uporabljamo R znane vrednosti, tj. 10k, tako da imamo zdaj čas in R lahko preprosto in vrednost kapacitivnosti uporabimo po naslednji formuli:

t = RC

4. korak: KODIRANJE IN VIDEO

Tu so kode projektov in podatkovni listi uporabljenih komponent.

Projekt je bil kodiran v Keil Microvision 4. Lahko ga prenesete s spletnega mesta Keil 4. Za podrobnosti o različnih vrsticah kod, vas vabimo, da si ogledate podatkovni list tiva mikrokrmilnika na naslovu https:// www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

5. korak: REZULTATI

Rezultati različnih vrednosti uporov in kondenzatorjev so prikazani v obliki tabel, njihova primerjava pa je prikazana tudi na sliki.

6. korak: SKLEP

Glavni cilj tega projekta je oblikovanje merilnika LCR na osnovi mikrokontrolerja za merjenje induktivnosti, kapacitivnosti in upora. Cilj je bil dosežen, ko števec deluje in lahko najde vrednosti za vse tri komponente, ko pritisnete gumb in je neznana komponenta povezana. Mikrokrmilnik bo poslal signal in izmeril odziv komponent, ki se pretvori v digitalno obliko in analizira z uporabo programiranih formul v mikrokrmilniku, da dobi želeno vrednost. Rezultat se pošlje na LCD -prikazovalnik.

7. korak: POSEBNA HVALA

Posebna zahvala članom moje skupine in mojemu inštruktorju, ki so mi pomagali pri tem projektu. Upam, da vam bo ta pouk zanimiv. To je Fatima Abbas iz UET Signing Off.

Upam, da vam kmalu prinesem še kaj več. Do takrat pazi nase:)