RC mérő a Tiva mikrokontroller használatával: 7 lépés

2025 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2025-01-23 14:48

Ehhez a projekthez egy mikrovezérlő alapú RC mérőt terveztek és valósítottak meg úgy, hogy hordozható, pontos, egyszerűen használható és viszonylag olcsó legyen. Használata egyszerű, és a felhasználó könnyen kiválaszthatja a mérő üzemmódját: ellenállás vagy kapacitás.

ELLENÁLLÁS:

Egy ismeretlen komponens ellenállását feszültségosztó szabály segítségével lehet mérni, ahol az ismeretlen alkatrész sorba van kötve egy ismert ellenállással. Egy ismert feszültséget (Vcc) szállítanak, és a feszültségcsökkenés egyenesen arányos az ellenállásával. Az automatikus tartományméréshez 4 JFET áramkört használnak, amelyek összehasonlítják az ismeretlen ellenállási feszültséget és a legjobb értéket adják.

KAPACITANCIA:

Kapacitás esetén a teljesen lemerült kondenzátor feltöltésének ideje a tápfeszültség 0,632 -re, VS; megtalálható a mikrovezérlő számlálóján, és elosztják az ismert ellenállás értékével, azaz 10k -val, hogy kapacitást kapjunk. A mért érték megjelenik az LCD -n, amely lebegőpontos értéket ad.

1. lépés: Hardver és alkatrészek

A következő összetevőket fogjuk használni:

1. Mikrokontroller TM4C123GH6PM

A hardveralapú programozásra és illesztési illusztrációkhoz kiválasztott Cortex-M mikrokontroller a TM4C123, a Texas Instruments. Ez a mikrokontroller a nagy teljesítményű ARM Cortex-M4F alapú architektúrához tartozik, és számos perifériát tartalmaz.

2. LCD

A folyadékkristályos kijelző (LCD) költségcsökkentése miatt felváltja a hét szegmenses kijelzőt, és sokoldalúbb az alfanumerikus karakterek megjelenítésére. A fejlettebb grafikus kijelzők is elérhetők nominális áron. 16x2 LCD -t fogunk használni.

3. 2N7000 MOSFET

A 2N7000 egy N-csatornás, továbbfejlesztett módú MOSFET-ek kis teljesítményű kapcsolóalkalmazásokhoz, különböző vezetékelrendezésekkel és áramértékekkel. A TO-92 házba csomagolt 2N7000 egy 60 V-os eszköz. 200 mA -t tud kapcsolni.

4. Ellenállás

A 100 ohmos, 10kohm, 100kohm, 698kohm ellenállásokat használják az ellenállásmérő automatikus elrendezésére, és 10 k az áramkörre a kapacitásmérőben.

2. lépés: PIN -KONFIGURÁCIÓ

A csapok rögzítésének sorrendje az ábrán látható:

3. lépés: MUNKA

R Meter

Elv

Az R mérőt a feszültségmegosztás elvével tervezték. Azt írja ki, hogy a feszültség két soros ellenállás között oszlik meg, közvetlenül az ellenállásuk arányában.

Dolgozó

Négy MOSFET áramkört használtunk, amelyek kapcsolást biztosítanak. Amikor ismeretlen ellenállást kell mérni, mindenekelőtt a feszültséget kell elosztani az ismeretlen ellenálláson, amely a 4 áramkör mindegyikén közös. Most az ADC megadja az egyes ismert ellenállások feszültségét, és megjeleníti az LCD -n. Az R mérő kapcsolási rajza és NYÁK -elrendezése az ábrán látható.

Az áramkörünkben a mikrovezérlő 5 vezérlőcsapját használjuk, azaz PD2, PC7, PC6, PC5 és PC4. Ezeket a csapokat 0 vagy 3,3 V feszültség adására használják a megfelelő áramkörhöz. Az ADC tű, azaz a PE2 méri a feszültséget, és az LCD megjeleníti a képernyőn.

C Meter

Elv

A C mérésére az időállandó fogalmát használjuk.

Dolgozó

Létezik egy egyszerű RC áramkör, amelynek egyenáramú bemeneti feszültségét mi irányítjuk, azaz a tiva PD3 csapjának segítségével. Ezen az áramkörön 3,3 V feszültséget szállítunk. Amint létrehozzuk a PD3 tűs kimenetet, elindítjuk az időzítőt, és elkezdjük mérni a feszültséget a kondenzátoron az analóg -digitális átalakító segítségével, amely már a tivában is jelen van. Amint a feszültség a bemenet 63 százaléka (ami nálunk 2,0856), leállítjuk az időzítőt, és nem adjuk tovább az áramkört. Ezután mérjük az időt a számláló értékével és frekvenciájával. ismert értékű R -t használunk, azaz 10k, tehát most van időnk és R egyszerűen és a kapacitás értéke a következő képlet segítségével:

t = RC

4. lépés: KÓDOLÁS ÉS VIDEÓ

Itt találhatók a projektkódok és a felhasznált komponensek adatlapjai.

A projektet a Keil Microvision 4 programba kódolták. Letöltheti a Keil 4 webhelyéről. A különböző kódsorok részleteiért kérjük, nézze át a tiva mikrovezérlő adatlapját a https:// www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

5. lépés: EREDMÉNYEK

Az ellenállások és kondenzátorok különböző értékeinek eredményeit táblázatok formájában mutatjuk be, és összehasonlításukat az ábra is mutatja.

6. lépés: KÖVETKEZTETÉS

Ennek a projektnek a fő célja egy mikrokontroller alapú LCR mérő tervezése az induktivitás, kapacitás és ellenállás mérésére. A cél a mérő működésekor valósult meg, és mindhárom komponens értékét megtalálhatja, amikor megnyomja a gombot és csatlakoztatja az ismeretlen alkatrészt. A mikrokontroller jelet küld, és megméri az összetevők válaszát, amelyet digitális formába alakítanak át, és a mikrokontroller programozott képleteit használva elemzik a kívánt értéket. Az eredmény elküldésre kerül az LCD kijelzőre.

7. lépés: KÜLÖNÖS KÖSZÖNET

Külön köszönet a csoporttagjaimnak és az oktatómnak, akik segítettek nekem ebben a projektben. Remélem, érdekesnek találja ezt a tanulságosat. Ez Fatima Abbas az UET Signing Off -tól.

Remélem hamarosan többet is hozok nektek. Addig is vigyázz magadra:)