Android On-The-Go (OTG) LC-måler: 5 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

For flere år siden bygde jeg en LC-måler basert på en åpen kildekode-design av en "Overraskende nøyaktig LC-måler" av Phil Rice VK3BHR på

Her presenteres en modifisert design basert på en Microchip PIC18F14K50 USB Flash Microcontroller som er koblet til en Android-telefon ved hjelp av On-The-Go (OTG) -modus. Telefonen gir strøm til kretsene og en Android-applikasjon gir det grafiske brukergrensesnittet (GUI).

Følgende er høydepunktene i designet:

1. Enkelt PIC18F14K50 mikrokontroller med USB -grensesnitt og intern analog komparator
2. Enkel c-kode på mikrokontrolleren som implementerer en grunnleggende frekvensmåler
3. GUI -testkode i Qt Creator og Android -applikasjon ved hjelp av Android Studio
4. Alle beregninger utført på et høyere språk
5. Lavt strømforbruk ~ 18 mA ved +5V
6. Design verifisert ved å bygge et brødbrett og konstruert enhet

Jeg ønsker å bekrefte bruken av Usb seriell kontroller for Android v4.5 eksempelkode ved implementering av OTG -tilkoblingen.

Trinn 1: Teori om drift og kretsskjema

Driftsprinsipp

Det grunnleggende operasjonsprinsippet er basert på å bestemme resonansfrekvensen til en LC parallellinnstilt krets.

Henvisning til ekvivalent krets: Den interne komparatoren er satt opp som en oscillator hvis frekvens bestemmes av LC parallelle resonanskrets.

L1/C7 danner kjerne -resonansskretsen som svinger ved ~ 50 kHz. La oss kalle dette F1

En kondensator med nøyaktig verdi, C6 legges til parallelt under kalibreringssyklusen. Frekvensen endres deretter til ~ 30 kHz. La oss kalle dette F2.

Resonansfrekvensen endres når enten en ukjent induktor LX kobles i serie med L1 eller en ukjent kondensator CX kobles parallelt med C7. La oss kalle dette F3.

Ved å måle F1, F2 og F3 er det mulig å beregne den ukjente LX eller CX ved å bruke ligningene som vises.

De beregnede og viste verdiene for to forhold 470 nF og 880 uH vises.

Kretsskjema

PIC18F14K50 er en enkeltbrikkeløsning for OTG-LC-måleren, da den gir en intern komparator som kan brukes til LC-oscillatoren og et innebygd USB-grensesnitt som muliggjør tilkobling til en PC-USB-port eller Android Phone OTG-porten.

Trinn 2: Android -applikasjon

Driftstrinn:

1. Etter at du har konfigurert Android-telefonen til utviklingsmodus, installerer du app-debug.apk fra programvaretrinnet med en PC og en passende USB-kabel.
2. Koble LC-måleren til Android-telefonen ved hjelp av en OTG-adapter.
3. Åpne LC -målerprogrammet (figur 1)
4. Trykk på Koble til -knappen, resulterer i forespørsel om tilkobling (figur 2)
5. Med prober åpne i C-modus eller kortsluttet i L-modus, trykker du på Kalibrer, resulterer i Klar (figur 3)
6. I C-modus kobler du til ukjent kondensator (470 nF) og trykker på Kjør (Figur 4, 5)
7. I L-modus kobler du til ukjent induktor (880 uH) og trykker på Kjør (figur 6, 7)

Trinn 3: Strømforbruk

PIC18F14K50 er en USB Flash -mikrokontrollere med nanoWatt XLP -teknologi.

De tre bildene viser strømmen tegnet av LC-Meter-maskinvaren i OTG-modus under forskjellige driftstrinn:

1. Når maskinvaren er koblet til Android -telefonen, men applikasjonen ikke er startet, 16,28 mA
2. Når applikasjonen startes og er i RUN -modus, 18,89 mA
3. Bare i 2 sekunder når kalibrering er startet, 76 mA (ekstra reléstrøm)

Totalt sett trekker applikasjonen når du kjører mindre enn 20 mA, noe som vil være av den størrelsesorden som "Torch" i en Android -telefon er.

Trinn 4: Maskinvare

PCB-designet ble utført i Eagle-7.4 og CAD-filene er vedlagt i. Zip-skjema. De inneholder alle detaljer, inkludert Gerber -data.

Imidlertid ble det først fremstilt en brødbrettmodell for dette prosjektet. Etter ferdigstillelse av kretsløpet ble den detaljerte designen utført i CADSOFT Eagle 7.4 og kretskortet produsert ved hjelp av toneroverføringsmetoden.

Kortnivåtester ble utført ved bruk av Qt -testprogramvaren før kortet ble pakket inn i plastkapslingen.

Fremstilling og test av to enheter hjelper til med å validere designens repeterbarhet.

Trinn 5: Programvare

Dette prosjektet involverte utvikling av kode på tre utviklingsplattformer:

1. Utviklingen av den innebygde koden for PIC18F14K50 mikrokontroller
2. PC -basert test/uavhengig applikasjon i Qt på Linux
3. Android -applikasjon som bruker Android Studio på Linux

Mikrokontrollerkode

C-koden for PIC18F14K50 ble utviklet under MPLAB 8.66 ved bruk av CCS-C WHD Compiler. Koden og fuze -filen er vedlagt:

1. 037_Android_2_17 17. 17.rar
2. PIC_Android_LC-Meter.hex (åpent i MPLAB med en kontrollsum 0x8a3b)

Qt testprogram på Linux

En Qt -testapplikasjon ble utviklet under Qt Creator 4.3.1 med Qt 5.9.1 under "Debian GNU/Linux 8 (jessie)". Koden er vedlagt:

Aj_LC-Meter_18 17. 17. zip

Dette kan brukes som en uavhengig PC-basert applikasjon ved hjelp av LC-meter maskinvare

Android -applikasjon på Linux

Utviklet under Android Studio 2.3.3 med sdk 26.0.1.

Testet på Android -telefon, Radmi MH NOTE 1LTE med Android versjon 4.4.4 KTU84P

LC-Meter_19 17. sep. Zip

apk-fil app-debug.apk