RC mjerač pomoću Tiva mikrokontrolera: 7 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

Za ovaj projekt je dizajniran i implementiran RC mjerač na bazi mikrokontrolera koji je prenosiv, točan, jednostavan za upotrebu i relativno jeftin za izradu. Jednostavan je za uporabu i korisnik može lako odabrati način rada mjerača: otpor ili kapacitet.

OTPORNOST:

Otpor nepoznate komponente može se mjeriti korištenjem pravila o djelitelju napona gdje je nepoznata komponenta serijski spojena s poznatim otpornikom. Dovodi se poznati napon (Vcc), a pad napona na njemu izravno je proporcionalan njegovom otporu. Za automatsko određivanje raspona koriste se 4 JFET kola koja uspoređuju nepoznati napon otpora i daju najbolju vrijednost.

KAPACITET:

Za kapacitivnost, vrijeme potrebno za punjenje potpuno ispražnjenog kondenzatora na 0,632 napona napajanja, VS; se nalazi kroz brojač u mikrokontroleru i dijeli se s vrijednošću poznatog otpora, tj. 10k kako bi se dobio kapacitet. Izmjerena vrijednost prikazuje se na LCD -u koji daje vrijednost s pomičnim zarezom.

Korak 1: Hardver i komponente

Koristit ćemo sljedeće komponente:

1. Mikrokontroler TM4C123GH6PM

Mikrokontroler Cortex-M odabran za hardversko programiranje i ilustracije povezivanja je TM4C123 iz Texas Instruments. Ovaj mikrokontroler pripada arhitekturi temeljenoj na visokim performansama ARM Cortex-M4F i ima integriran široki skup perifernih uređaja.

2. LCD

Zaslon s tekućim kristalima (LCD) zamjenjuje zaslon sa sedam segmenata zbog smanjenja troškova i svestraniji je za prikaz alfanumeričkih znakova. Sada su dostupni i napredniji grafički zasloni po nominalnim cijenama. Koristit ćemo LCD veličine 16x2.

3. 2N7000 MOSFET

2N7000 je N-kanalni MOSFET s načinom poboljšanja koji se koristi za komutacijske aplikacije male snage, s različitim rasporedom elektroda i trenutnim nazivima. Pakirano u kućištu TO-92, 2N7000 je uređaj od 60 V. Može preklopiti 200 mA.

4. Otpor

Otpori od 100 ohma, 10kohma, 100kohma, 698kohm koriste se za automatsko mijenjanje u mjeraču otpora i 10k za krug u mjeraču kapacitivnosti.

Korak 2: KONFIGURACIJA PIN -a

Redoslijed kojim ćemo pričvrstiti igle prikazan je na slici:

Korak 3: RAD

R metar

Načelo

R mjerač je dizajniran po principu podjele napona. U njemu se navodi da je napon podijeljen između dva serijska otpornika izravno proporcionalno njihovom otporu.

Radni

Koristili smo četiri MOSFET sklopa koji omogućuju prebacivanje. Kad god se želi izmjeriti nepoznati otpor, prije svega se mjeri napon na nepoznatom otporu koji je zajednički za svaki od 4 kruga pomoću pravila o razdjelniku napona. Sada ADC daje vrijednost napona na svakom poznatom otporniku i prikazuje je na LCD -u. Dijagram sklopa i izgled PCB -a za R mjerač prikazani su na slici.

U našem krugu koristimo 5 upravljačkih pinova mikrokontrolera, odnosno PD2, PC7, PC6, PC5 i PC4. Ovi pinovi se koriste za davanje 0 ili 3,3 V odgovarajućem krugu. ADC pin, tj. PE2 mjeri napon i LCD ga prikazuje na ekranu.

C metar

Načelo

Za mjerenje C koristimo koncept vremenske konstante.

Radni

Postoji jednostavan RC sklop, čiji ulazni istosmjerni napon kontroliramo mi, tj. Pomoću pina PD3 tive. Na koji napajamo krug od 3,3 V. Čim napravimo pin PD3 izlaz, pokrećemo mjerač vremena i također počinjemo mjeriti napon na kondenzatoru pomoću analogno -digitalnog pretvarača, koji je već prisutan u tivi. Čim napon iznosi 63 posto ulaza (što je u našem slučaj je 2.0856), zaustavljamo mjerač vremena i prestajemo opskrbljivati svoj krug. Zatim mjerimo vrijeme pomoću vrijednosti brojača i frekvencije. koristimo R poznate vrijednosti, tj. 10k, pa sada imamo vremena i R možemo jednostavno i vrijednost kapacitivnosti koristiti sljedeću formulu:

t = RC

Korak 4: KODIRANJE I VIDEOZAPIS

Ovdje se nalaze šifre projekata i podatkovni listovi korištenih komponenti.

Projekt je kodiran u Keil Microvision 4. Možete ga preuzeti s web stranice Keil 4. Za detalje o različitim linijama kodova, preporučujemo vam da prođete kroz podatkovnu tablicu tiva mikrokontrolera na https:// www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

Korak 5: REZULTATI

Rezultati različitih vrijednosti otpornika i kondenzatora prikazani su u obliku tablica, a njihova usporedba također je prikazana na slici.

Korak 6: ZAKLJUČAK

Glavni cilj ovog projekta je dizajnirati LCR mjerač na bazi mikrokontrolera za mjerenje induktivnosti, kapaciteta i otpora. Cilj je postignut dok mjerač radi i može pronaći vrijednosti za sve tri komponente kada se pritisne gumb i kada je nepoznata komponenta spojena. Mikrokontroler će poslati signal i izmjeriti odziv komponenata koji se pretvara u digitalni oblik i analizira pomoću programiranih formula u mikrokontroleru kako bi se dobila željena vrijednost. Rezultat se šalje na LCD zaslon radi prikaza.

Korak 7: POSEBNO HVALA

Posebno zahvaljujem članovima moje grupe i svom instruktoru koji su mi pomogli u ovom projektu. Nadam se da će vam ovo uputstvo biti zanimljivo. Ovo je Fatima Abbas iz UET Signing Off.

Nadam se da ću vam uskoro donijeti još nešto. Do tada čuvaj se:)