RC -meter ved bruk av Tiva mikrokontroller: 7 trinn

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

For dette prosjektet er en mikrokontrollerbasert RC-meter designet og implementert for å være bærbar, nøyaktig, enkel å bruke og relativt billig å lage. Den er enkel å bruke, og brukeren kan enkelt velge modus for måleren som enten: motstand eller kapasitans.

MOTSTAND:

Motstanden til en ukjent komponent kan måles ved hjelp av spenningsdelerregel der den ukjente komponenten er seriekoblet med en kjent motstand. En kjent spenning (Vcc) leveres og spenningsfallet over den er direkte proporsjonalt med motstanden. For autodistribusjon brukes 4 JFET-kretser som sammenligner den ukjente motstandsspenningen og gir den beste verdien.

KAPASITANS:

For kapasitans, tiden det tar å lade en fullstendig utladet kondensator til 0,632 av forsyningsspenningen, VS; finnes gjennom telleren i mikrokontrolleren, og den deles med verdien av den kjente motstanden, dvs. 10k for å gi kapasitans. Den målte verdien vises på LCD -skjermen som gir en flytende verdi.

Trinn 1: Maskinvare og komponenter

Vi kommer til å bruke følgende komponenter:

1. Mikrokontroller TM4C123GH6PM

Cortex-M mikrokontroller valgt for maskinvarebasert programmering og grensesnittillustrasjoner er TM4C123 fra Texas Instruments. Denne mikrokontrolleren tilhører den høyytende ARM Cortex-M4F-baserte arkitekturen og har et bredt sett med eksterne enheter integrert.

2. LCD

LCD-skjermen erstatter sjusegmentet på grunn av kostnadsreduksjonene og er mer allsidig for å vise alfanumeriske tegn. Mer avanserte grafikkdisplayer er også tilgjengelig nå til nominelle priser. Vi kommer til å bruke 16x2 LCD.

3. 2N7000 MOSFET

2N7000 er en N-kanal, forbedringsmodus-MOSFET-er som brukes for applikasjoner med lav effekt, med forskjellige ledningsarrangementer og nåværende vurderinger. Pakket i et TO-92-kabinett, er 2N7000 en 60 V-enhet. Den kan bytte 200 mA.

4. Motstand

Motstander på 100 ohm, 10kohm, 100kohm, 698kohm brukes til autorangering i motstandsmåler og 10k for kretsen i kapasitansmåler.

Trinn 2: PIN -KONFIGURASJON

Rekkefølgen vi skal feste pinner på er vist på figuren:

Trinn 3: ARBEID

R Meter

Prinsipp

R -meter er designet etter prinsippet om spenningsdeling. Den sier at spenningen er delt mellom to seriemotstander i direkte forhold til deres motstand.

Jobber

Vi har brukt fire MOSFET -kretser som gir bytte. Når en ukjent motstand skal måles, måles først og fremst spenning over den ukjente motstanden som er felles for hver av de 4 kretsene ved å bruke spenningsdelerregelen. Nå gir ADC verdien av spenning over hver kjent motstand og viser den på LCD. Kretsdiagram og kretskortoppsett for R -meter er vist i figur.

I kretsen vår bruker vi 5 kontrollpinner på mikrokontrolleren, dvs. PD2, PC7, PC6, PC5 og PC4. Disse pinnene brukes til å gi 0 eller 3.3V til den tilsvarende kretsen. ADC -pin dvs. PE2 måler spenningen og LCD -en viser den på skjermen.

C Meter

Prinsipp

For måling av C bruker vi begrepet tidskonstant.

Jobber

Det er en enkel RC -krets, hvis inngang DC -spenning styres av oss, dvs. ved å bruke tappen PD3 på tiva. På den leverer vi 3,3 volt til kretsen. Så snart vi har stiftet PD3 -utgangen, starter vi timeren og begynner også å måle spenningen over kondensatoren ved hjelp av Analog to Digital converter, som allerede er tilstede i tiva. Så snart spenningen er 63 prosent av inngangen (som i vår case er 2.0856), stopper vi timeren og slutter å gi strøm til kretsen vår. Deretter måler vi tiden ved hjelp av tellerverdi og frekvens. vi bruker R med kjent verdi, dvs. 10k, så nå har vi tid og R kan vi ganske enkelt og verdien av kapasitans ved å bruke følgende formel:

t = RC

Trinn 4: KODING OG VIDEO

Her er prosjektkoder og databladene til komponentene som brukes.

Prosjektet er kodet i Keil Microvision 4. Du kan laste det ned fra nettstedet til Keil 4. For detaljer om ulike kodelinjer, oppfordres du til å gå gjennom databladet til tiva mikrokontroller på https:// www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

Trinn 5: RESULTATER

Resultatene av forskjellige verdier av motstander og kondensatorer vises i form av tabeller, og deres sammenligning er også vist på figuren.

Trinn 6: KONKLUSJON

Hovedmålet med dette prosjektet er å designe en mikrokontrollerbasert LCR -måler for å måle induktans, kapasitet og motstand. Målet ble oppnådd mens måleren fungerer og kan finne verdiene for alle tre komponentene når knappen trykkes og den ukjente komponenten kobles til. Mikrokontrolleren sender et signal og måler responsen til komponentene som konverteres til et digitalt skjema og analyseres ved hjelp av programmerte formler i mikrokontrolleren for å gi ønsket verdi. Resultatet sendes til LCD -skjermen for å bli vist.

Trinn 7: TAKK

Spesiell takk til gruppemedlemmene og instruktøren min som hjalp meg gjennom dette prosjektet. Jeg håper du synes dette er interessant. Dette er Fatima Abbas fra UET Signering Off.

Håper å få litt mer til deg snart. Inntil da ta vare:)