Android On-The-Go (OTG) LC-mérő: 5 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Néhány évvel ezelőtt építettem egy LC-mérőt Phil Rice VK3BHR "Meglepően pontos LC-mérő" nyílt forráskódú tervezése alapján a https://sites.google.com/site/vk3bhr címen.

Az itt bemutatott módosított kialakítás egy Microchip PIC18F14K50 USB Flash mikrokontrollerre épül, amely Android telefonhoz csatlakozik On-The-Go (OTG) módban. A telefon áramot szolgáltat az áramkörnek, egy Android-alkalmazás pedig a grafikus felhasználói felületet (GUI) biztosítja.

Az alábbiakban bemutatjuk a tervezés legfontosabb elemeit:

1. Egyetlen PIC18F14K50 mikrovezérlő USB interfésszel és belső analóg összehasonlítóval
2. Egyszerű c-kód a mikrovezérlőn, amely alapvető frekvenciaszámlálót hajt végre
3. GUI tesztkód a Qt Creator és Android alkalmazásban az Android Studio használatával
4. Minden számítást magasabb szintű nyelven végeztek
5. Alacsony energiafogyasztás ~ 18 mA +5V -nál
6. A tervezést kenyérlap és mérnöki egység építésével igazolták

Szeretném tudomásul venni, hogy az USB v4,5 -ös soros vezérlőt az Android v4.5 példakódjához használták az OTG kapcsolat megvalósításakor.

1. lépés: A működés elmélete és az áramkör vázlata

Működési elve

A működés alapelve egy LC párhuzamos hangolású áramkör rezonanciafrekvenciájának meghatározásán alapul.

Az egyenértékű áramkör hivatkozása: A belső összehasonlító oszcillátorként van beállítva, amelynek frekvenciáját az LC párhuzamos rezonancia áramkör határozza meg.

Az L1/C7 képezi a ~ 50 kHz -en oszcilláló magrezonancia -áramkört. Nevezzük ezt F1 -nek

A pontos értékű C6 kondenzátort párhuzamosan adják hozzá a kalibrálási ciklus során. A frekvencia ekkor ~ 30 kHz -re változik. Nevezzük ezt F2 -nek.

A rezonancia frekvencia megváltozik, ha vagy egy ismeretlen LX induktivitást sorosan csatlakoztatnak az L1 -hez, vagy egy ismeretlen CX kondenzátort párhuzamosan a C7 -gyel. Nevezzük ezt F3 -nak.

Az F1, F2 és F3 mérésekkel kiszámítható az ismeretlen LX vagy CX a megadott egyenletek segítségével.

A két feltétel 470 nF és 880 uH számított és megjelenített értékei láthatók.

Áramkör vázlata

A PIC18F14K50 egy chipes megoldás az OTG-LC mérőhöz, mivel belső összehasonlítót biztosít az LC-oszcillátorhoz, és egy beépített USB interfészt, amely lehetővé teszi a PC-USB porthoz vagy az Android Phone OTG porthoz való csatlakozást.

2. lépés: Android -alkalmazás

Működési lépések:

1. Miután beállította az Android telefont fejlesztési módba, telepítse az app-debug.apk alkalmazást a szoftverlépésből számítógép és megfelelő USB-kábel segítségével.
2. Csatlakoztassa az LC-mérőt az Android telefonhoz egy OTG adapter segítségével.
3. Nyissa meg az LC mérőalkalmazást (1. ábra)
4. Nyomja meg a Csatlakozás gombot, és a kapcsolatkérést eredményezi (2. ábra)
5. Ha a szondák C-módban nyitva vannak, vagy rövidzárlatban vannak L-módban, nyomja meg a Kalibrálás gombot, és készenléti állapotba kerül (3. ábra)
6. C-módban csatlakoztasson ismeretlen kondenzátort (470 nF), és nyomja meg a Futtatás gombot (4., 5. ábra)
7. L-módban csatlakoztasson ismeretlen induktivitást (880 uH), és nyomja meg a Futtatás gombot (6., 7. ábra)

3. lépés: Energiafogyasztás

A PIC18F14K50 USB flash mikrokontroller nanoWatt XLP technológiával.

A három kép az LC-Meter hardver által az OTG-módban felvett áramot mutatja a működés különböző szakaszaiban:

1. Ha a hardver csatlakoztatva van az Android telefonhoz, de az alkalmazás nincs elindítva, 16,28 mA
2. Amikor az alkalmazás elindul és RUN üzemmódban van, 18,89 mA
3. Csak 2 másodpercig, amikor a kalibrálás elindul, 76 mA (további reléáram)

Összességében az alkalmazás futás közben kevesebb, mint 20 mA -t húz le, ami megegyezik a „Fáklya” sorszámával egy Android telefonon.

4. lépés: Hardver

A NYÁK-tervezést Eagle-7.4-ben hajtottuk végre, és a CAD-fájlokat. Zip formában mellékeltük. Minden részletet tartalmaznak, beleértve a Gerber -adatokat is.

Ehhez a projekthez azonban először egy kenyeretábla modellt gyártottak. Az áramkör véglegesítése után a részletes tervezést a CADSOFT Eagle 7.4-ben végeztük, és a nyomtatott áramkört festékátviteli módszerrel készítettük el.

A kártya szintű teszteket a Qt teszt szoftver segítségével végezték el, mielőtt a kártyát a műanyag házba csomagolták volna.

Két egység gyártása és tesztelése segít a terv megismételhetőségének érvényesítésében.

5. lépés: Szoftver

Ez a projekt három fejlesztési platformon fejlesztette ki a kódot:

1. A PIC18F14K50 mikrovezérlő beágyazott kódjának fejlesztése
2. PC alapú teszt/független alkalmazás Qt -ben Linuxon
3. Android alkalmazás Android Studio használatával Linuxon

Mikrokontroller kód

A PIC18F14K50 C-kódját az MPLAB 8.66 alatt fejlesztették ki CCS-C WHD fordító használatával. A kód és a fuze fájl mellékelve:

1. 037_Android_2_17 Szeptember 17. rar
2. PIC_Android_LC-Meter.hex (megnyitás MPLAB-ban 0x8a3b ellenőrző összeggel)

Qt tesztalkalmazás Linuxon

A Qt tesztalkalmazást a Qt Creator 4.3.1 alatt fejlesztették ki, a Qt 5.9.1 "Debian GNU/Linux 8 (jessie)" alatt. A kód mellékelve:

Aj_LC-Meter_18 Szeptember 17. Zip

Ez független PC-alapú alkalmazásként használható az LC-mérő hardver használatával

Android alkalmazás Linuxon

Android Studio 2.3.3 alatt fejlesztették ki, sdk 26.0.1 verzióval.

Android telefonon tesztelve, Radmi MH NOTE 1LTE Android 4.4.4 KTU84P verzióval

LC-Meter_19 Szeptember 17.zip

apk fájl app-debug.apk