RC Meter folosind microcontrolerul Tiva: 7 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Pentru acest proiect, un contor RC bazat pe microcontrolere este proiectat și implementat pentru a fi portabil, precis, simplu de utilizat și relativ ieftin de fabricat. Este ușor de utilizat și utilizatorul poate selecta cu ușurință modul contorului: rezistență sau capacitate.

REZISTENŢĂ:

Rezistența unei componente necunoscute poate fi măsurată folosind regula divizorului de tensiune în care componenta necunoscută este conectată în serie cu un rezistor cunoscut. Se furnizează o tensiune cunoscută (Vcc), iar căderea de tensiune peste aceasta este direct proporțională cu rezistența sa. Pentru reglarea automată, se utilizează 4 circuite JFET care compară tensiunea de rezistență necunoscută și oferă cea mai bună valoare.

CAPACITANȚĂ:

Pentru capacitate, timpul necesar încărcării unui condensator complet descărcat la 0,632 din tensiunea de alimentare, VS; se găsește prin contor în microcontroler și este împărțit la valoarea rezistenței cunoscute, adică 10k pentru a da capacitate. Valoarea măsurată este afișată pe ecranul LCD, care oferă o valoare în virgulă mobilă.

Pasul 1: Hardware și componente

Vom folosi următoarele componente:

1. Microcontroler TM4C123GH6PM

Microcontrolerul Cortex-M selectat pentru ilustrații de programare și interfață bazate pe hardware este TM4C123 de la Texas Instruments. Acest microcontroler aparține arhitecturii ARM Cortex-M4F de înaltă performanță și are un set larg de periferice integrate.

2. LCD

Afișajul cu cristale lichide (LCD) înlocuiește afișajul cu șapte segmente datorită reducerii costurilor și este mai versatil pentru afișarea caracterelor alfanumerice. Afișaje grafice mai avansate sunt, de asemenea, disponibile acum la prețuri nominale. Vom folosi LCD 16x2.

3. MOSFET 2N7000

2N7000 este un MOSFET cu mod de îmbunătățire cu canal N, utilizat pentru aplicații de comutare cu putere redusă, cu aranjamente de plumb diferite și ratinguri curente. Ambalat într-o carcasă TO-92, 2N7000 este un dispozitiv de 60 V. Poate comuta 200 mA.

4. Rezistența

Rezistențele de 100 ohm, 10kohm, 100kohm, 698kohm sunt folosite pentru reglarea automată în contor de rezistență și 10k pentru circuitul în contor de capacitate.

Pasul 2: CONFIGURARE PIN

Ordinea în care vom atașa pinii este prezentată în figură:

Pasul 3: LUCRU

R Meter

Principiu

Contorul R este proiectat folosind principiul diviziunii tensiunii. Se afirmă că Tensiunea este împărțită între două rezistențe din serie în proporție directă cu rezistența lor.

Lucru

Am folosit patru circuite MOSFET care asigură comutare. Ori de câte ori trebuie măsurată o rezistență necunoscută, tensiunea este măsurată în primul rând pe rezistența necunoscută, care este comună fiecăruia din cele 4 circuite, folosind regula divizorului de tensiune. Acum ADC oferă valoarea tensiunii pe fiecare rezistor cunoscut și îl afișează pe LCD. Schema de circuit și aspectul PCB pentru contorul R sunt prezentate în figură.

În circuitul nostru folosim 5 pini de control ai microcontrolerului, adică PD2, PC7, PC6, PC5 și PC4. Acești pini sunt utilizați pentru a da 0 sau 3,3 V circuitului corespunzător. Pinul ADC adică PE2 măsoară tensiunea și LCD-ul îl afișează pe ecran.

C Meter

Principiu

Pentru măsurarea lui C folosim conceptul de constantă de timp.

Lucru

Există un circuit RC simplu, a cărui tensiune DC de intrare este controlată de noi, adică utilizând pinul PD3 al tiva. Pe care furnizăm 3,3 volți circuitului. De îndată ce realizăm ieșirea pin PD3, pornim cronometrul și începem să măsurăm tensiunea pe condensator folosind convertorul analogic la digital, care este deja prezent în tiva. De îndată ce tensiunea este de 63% din intrare (care în este 2.0856), oprim cronometrul și nu mai furnizăm circuitul nostru. Apoi măsurăm timpul folosind valoarea și frecvența contorului. folosim R de valoare cunoscută adică 10k, deci acum avem timp și R putem pur și simplu și valoarea capacității folosind următoarea formulă:

t = RC

Pasul 4: CODIFICARE ȘI VIDEO

Iată codurile proiectului și fișele tehnice ale componentelor utilizate.

Proiectul a fost codificat în Keil Microvision 4. Puteți să-l descărcați de pe site-ul web al Keil 4. Pentru detalii despre diferite linii de coduri, sunteți încurajați să parcurgeți fișa tehnică a microcontrolerului tiva de la https:// www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

Pasul 5: REZULTATE

Rezultatele diferitelor valori ale rezistențelor și condensatoarelor sunt prezentate sub formă de tabele, iar comparația lor este prezentată și în figură.

Pasul 6: CONCLUZIE

Obiectivul principal al acestui proiect este de a proiecta un contor LCR bazat pe microcontroler pentru a măsura inductanța, capacitatea și rezistența. Obiectivul a fost atins pe măsură ce contorul funcționează și poate găsi valorile pentru toate cele trei componente atunci când butonul este apăsat și componenta necunoscută este conectată. Microcontrolerul va trimite un semnal și va măsura răspunsul componentelor care este convertit într-o formă digitală și analizat folosind formule programate în microcontroler pentru a da valoarea dorită. Rezultatul este trimis pe ecranul LCD pentru a fi afișat.

Pasul 7: MULȚUMIRI SPECIALE

Mulțumiri speciale membrilor grupului meu și instructorului meu care m-au ajutat în acest proiect. Sper că veți găsi acest lucru interesant. Aceasta este Fatima Abbas de la semnarea UET.

Sper să mai aduc câteva în curând. Până atunci ai grijă:)