Android On-The-Go (OTG) LC-mjerač: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Prije nekoliko godina izgradio sam LC-mjerač temeljen na dizajnu otvorenog koda "Iznenađujuće točnog LC-mjerača" Phil Rice VK3BHR na

Ovdje je predstavljen izmijenjeni dizajn temeljen na Microchip PIC18F14K50 USB Flash mikrokontroleru koji je spojen na Android telefon pomoću načina rada On-The-Go (OTG). Telefon napaja strujna kola, a Android aplikacija pruža grafičko korisničko sučelje (GUI).

Slijede istaknuti dijelovi dizajna:

1. Jedan mikrokontroler PIC18F14K50 s USB sučeljem i unutarnjim analognim usporednikom
2. Jednostavan c-kod na mikrokontroleru koji implementira osnovni brojač frekvencija
3. Testni kod grafičkog sučelja u Qt Creatoru i Android aplikaciji pomoću Android Studija
4. Svi izračuni provedeni su na jeziku više razine
5. Mala potrošnja energije ~ 18 mA pri +5V
6. Dizajn potvrđen izgradnjom ploče za kruh i projektirane jedinice

Želim priznati upotrebu USB koda za serijski kontroler za Android v4.5 primjer koda u implementaciji OTG povezivanja.

Korak 1: Teorija rada i shema kola

Princip rada

Osnovni princip rada temelji se na određivanju rezonantne frekvencije LC paralelno podešenog kruga.

Upućujući ekvivalentni krug: Unutarnji usporednik postavljen je kao oscilator čija je frekvencija određena LC paralelnim rezonantnim krugom.

L1/C7 čine jezgru rezonantnog kruga koji oscilira na ~ 50 kHz. Nazovimo to F1

Kondenzator točne vrijednosti, C6, dodaje se paralelno tijekom kalibracijskog ciklusa. Frekvencija se tada mijenja na ~ 30 kHz. Nazovimo to F2.

Rezonantna frekvencija se mijenja kada je nepoznati induktor LX spojen serijski s L1 ili je nepoznati kondenzator CX spojen paralelno s C7. Nazovimo to F3.

Mjereći F1, F2 i F3 moguće je izračunati nepoznate LX ili CX pomoću prikazanih jednadžbi.

Prikazane su izračunate i prikazane vrijednosti za dva uvjeta 470 nF i 880 uH.

Shema kola

PIC18F14K50 rješenje je s jednim čipom za OTG-LC mjerač jer pruža unutarnji usporednik koji se može koristiti za LC-oscilator i ugrađeno USB sučelje koje omogućuje povezivanje s PC-USB priključkom ili OTG priključkom za Android telefon.

2. korak: Android aplikacija

Operativni koraci:

1. Nakon postavljanja Android telefona u razvojni način, instalirajte app-debug.apk iz programskog koraka pomoću računala i odgovarajućeg USB kabela.
2. Spojite LC-mjerač na Android telefon pomoću OTG adaptera.
3. Otvorite aplikaciju LC mjerač (slika 1)
4. Pritisnite gumb Connect, rezultat je zahtjev za povezivanje (slika 2)
5. Kad su sonde otvorene u C-modu ili kratke u L-modu, pritisnite Calibrate, rezultat je Ready (slika 3)
6. U C-načinu priključite nepoznati kondenzator (470 nF) i pritisnite Run (Slika 4, 5)
7. U L-modu spojite nepoznati induktor (880 uH) i pritisnite Run (slika 6, 7)

Korak 3: Potrošnja energije

PIC18F14K50 je USB Flash mikrokontroler s nanoWatt XLP tehnologijom.

Tri slike prikazuju struju koju LC-mjerač troši u OTG-modu tijekom različitih faza rada:

1. Kada je hardver spojen na Android telefon, ali aplikacija nije pokrenuta, 16,28 mA
2. Kad je aplikacija pokrenuta i nalazi se u načinu rada RUN, 18,89 mA
3. Samo 2 sekunde pri pokretanju kalibracije, 76 mA (dodatna relejna struja)

Sveukupno, aplikacija tijekom rada troši manje od 20 mA što bi bilo redoslijedom koji je nacrtao 'Torch' u Android telefonu.

Korak 4: Hardver

Dizajn PCB-a izveden je u Eagle-7.4, a CAD datoteke su priložene u. Zip obliku. Oni sadrže sve pojedinosti, uključujući Gerberove podatke.

Međutim, za ovaj projekt prvo je izrađen model ploče. Nakon finalizacije sklopa, izveden je detaljan dizajn u CADSOFT Eagle 7.4, a PCB je izrađen metodom prijenosa tonera.

Prije pakiranja kartice u plastično kućište provedeno je testiranje razine kartice pomoću softvera za testiranje Qt.

Izrada i ispitivanje dvije jedinice pomaže u potvrđivanju ponovljivosti dizajna.

Korak 5: Softver

Ovaj projekt uključivao je razvoj koda na tri razvojne platforme:

1. Razvoj ugrađenog koda za mikrokontroler PIC18F14K50
2. PC/neovisna aplikacija zasnovana na računalu u Qt -u na Linuxu
3. Android aplikacija koja koristi Android Studio na Linuxu

Kod mikrokontrolera

C-kôd za PIC18F14K50 razvijen je pod MPLAB 8.66 pomoću CCS-C WHD kompajlera. Datoteka koda i osigurača priloženi su:

1. 037_Android_2_17 17. rujna.rar
2. PIC_Android_LC-Meter.hex (otvoren u MPLAB-u s kontrolnom sumom 0x8a3b)

Qt test aplikacija na Linuxu

Qt test aplikacija razvijena je pod Qt Creator 4.3.1 s Qt 5.9.1 pod "Debian GNU/Linux 8 (jessie)". Kod je u prilogu:

Aj_LC-Meter_18 Sept 17. Zip

Ovo se može koristiti kao neovisna aplikacija zasnovana na računalu pomoću hardvera LC-mjerača

Android aplikacija na Linuxu

Razvijeno pod Android Studio 2.3.3 sa sdk 26.0.1.

Testirano na Android telefonu, Radmi MH NOTE 1LTE s Android verzijom 4.4.4 KTU84P

LC-mjerač_19 rujna 17.zip

apk datoteka app-debug.apk