RC Meter Gamit ang Tiva Microcontroller: 7 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Para sa proyektong ito ang isang micro-controller based RC meter ay dinisenyo at ipinatupad upang maging portable, tumpak, simpleng gamitin at medyo murang gawin. Ito ay simpleng gamitin at maaaring piliin ng gumagamit ang mode ng meter nang madali sa alinman sa: paglaban o kapasidad.

PAGLABAN:

Ang paglaban ng isang hindi kilalang sangkap ay maaaring masukat gamit ang panuntunan ng divider ng boltahe kung saan ang hindi kilalang sangkap ay konektado sa serye sa isang kilalang risistor. Ang isang kilalang boltahe (Vcc) ay ibinibigay at ang pagbagsak ng boltahe sa kabuuan nito ay direktang proporsyonal sa paglaban nito. Para sa auto-sumasaklaw, ginagamit ang 4 na mga circuit ng JFET na ihinahambing ang hindi kilalang boltahe ng paglaban at nagbibigay ng pinakamahusay na halaga.

CAPACITANCE:

Para sa kapasidad, ang oras na ginugol upang singilin ang isang ganap na pinalabas na kapasitor sa 0.632 ng boltahe ng supply, VS; ay matatagpuan sa pamamagitan ng counter sa micro controller at ito ay nahahati sa pamamagitan ng halaga ng kilalang paglaban ie 10k upang magbigay ng kapasidad. Ang sinusukat na halaga ay ipinapakita sa LCD na nagbibigay ng halaga ng lumulutang na punto.

Hakbang 1: Hardware at Mga Sangkap

Gagamitin namin ang mga sumusunod na sangkap:

1. Microcontroller TM4C123GH6PM

Ang Cortex-M microcontroller na napili para sa programa na batay sa hardware at interfacingillustrations ay TM4C123 mula sa Texas Instruments. Ang microcontroller na ito ay nabibilang sa mataas na pagganap na ARM Cortex-M4F batay sa arkitektura at may malawak na hanay ng mga peripheral na isinama.

2. LCD

Ang likidong kristal na display (LCD) ay pinapalitan ang pitong-segment na pagpapakita dahil sa mga costreduction nito at pagiging mas maraming nalalaman para sa pagpapakita ng mga alphanumeric character. Ang mga mas advanced na display sa graphics ay magagamit din sa mga nominal na presyo. Gagamitin namin ang 16x2 LCD.

3. 2N7000 MOSFET

Ang 2N7000 ay isang N-channel, pagpapahusay-mode MOSFET na ginagamit para sa mga switchingapplication na may mababang kapangyarihan, na may iba't ibang mga kaayusan sa tingga at kasalukuyang mga rating. Naka-package sa isang enclosure ng TO-92, ang 2N7000 ay isang 60 V aparato. Maaari itong lumipat ng 200 mA.

4. Paglaban

Ang mga resistensya na 100 ohm, 10kohm, 100kohm, 698kohm ay ginagamit para sa autoranging sa Resistansya meter at 10k para sa circuit sa Capacitance meter.

Hakbang 2: KONFIGURASYON ng PIN

Ang pagkakasunud-sunod kung saan maglalakip kami ng mga pin ay ipinapakita sa pigura:

Hakbang 3: TRABAHO

R Meter

Prinsipyo

Ang R meter ay dinisenyo gamit ang prinsipyo ng paghahati ng boltahe. Nakasaad dito na Ang boltahe ay nahahati sa pagitan ng dalawang mga resistors ng serye sa direktang proporsyon sa kanilang paglaban.

Nagtatrabaho

Gumamit kami ng apat na MOSFET circuit na nagbibigay ng paglipat. Kailan man susukat ang isang hindi kilalang pagtutol, una sa lahat ang boltahe ay sinusukat sa hindi kilalang paglaban na karaniwan sa bawat isa sa 4 circuit gamit ang panuntunan ng divider ng boltahe. Ngayon ay binibigyan ng ADC ang halaga ng boltahe sa bawat kilalang risistor at ipinapakita ito sa LCD. Ang diagram ng circuit at layout ng PCB para sa R meter ay ipinapakita sa pigura.

Sa aming circuit gumagamit kami ng 5 control pin ng microcontroller ie PD2, PC7, PC6, PC5 at PC4. Ang mga pin na ito ay ginagamit para magbigay ng 0 o 3.3V sa kaukulang circuit. Sinusukat ng ADC pin ie PE2 ang boltahe at ipinapakita ito ng LCD sa screen.

C Meter

Prinsipyo

Para sa pagsukat ng C ginagamit namin ang konsepto ng oras na pare-pareho.

Nagtatrabaho

Mayroong isang simpleng RC circuit, ang input na boltahe ng DC na kung saan ay kinokontrol ng sa amin ie sa pamamagitan ng paggamit ng pin PD3 ng tiva. Kung saan nagbibigay kami ng 3.3Volts sa circuit. Sa sandaling ginawa namin ang output ng pin PD3, sinisimulan namin ang timer at sinisimulan din ang pagsukat ng boltahe sa kabuuan ng capacitor gamit ang Analog to Digital converter, na mayroon na sa tiva. Sa sandaling ang boltahe ay 63 porsyento ng pag-input (na sa aming ang kaso ay 2.0856), hinihinto namin ang timer at hihinto kami sa pagbibigay ng supply sa aming circuit. Pagkatapos ay sinusukat namin ang oras gamit ang counter na halaga at dalas. gumagamit kami ng R ng kilalang halaga ie 10k, Kaya ngayon mayroon kaming oras at R maaari naming simple at ang halaga ng capacitance gamit ang sumusunod na pormula:

t = RC

Hakbang 4: CODING AT VIDEO

Narito ang mga Project code at ang mga datasheet ng ginamit na mga sangkap.

Ang proyekto ay naka-code sa Keil Microvision 4. Maaari mong i-download ito mula sa website ng Keil 4. Para sa mga detalye ng iba't ibang mga linya ng mga code, hinihimok kang dumaan sa datasheet ng tiva micro-controller sa https:// www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

Hakbang 5: MGA RESULTA

Ang Mga Resulta ng iba't ibang mga halaga ng resistors at capacitors ay ipinapakita sa anyo ng mga talahanayan at ang kanilang comparsion ay ipinapakita rin sa figure.

Hakbang 6: KONKLUSYON

Ang pangunahing layunin ng proyektong ito ay upang magdisenyo ng isang microcontroller na batay sa LCR meter upang sukatin ang Inductance, Capacitance at Resistance. Ang layunin ay nakamit habang gumagana ang meter at maaaring makita ang mga halaga para sa lahat ng tatlong mga bahagi kapag ang pindutan ay naitulak at ang hindi kilalang sangkap ay konektado. Ang microcontroller ay magpapadala ng isang senyas at sukatin ang tugon ng mga bahagi na na-convert sa isang digital form at pinag-aralan gamit ang naka-program na mga formula sa microcontroller upang maibigay ang ninanais na halaga. Ang resulta ay ipinadala sa LCD upang maipakita.

Hakbang 7: SPECIAL THANKS

Espesyal na Salamat sa aking mga kasapi sa pangkat at aking Tagapagturo na tumulong sa akin sa proyektong ito. Inaasahan kong maging kawili-wili ka sa pagtuturo na ito. Ito si Fatima Abbas mula sa UET Signing Off.

Inaasahan kong magdala ng higit pa para sa iyo sa lalong madaling panahon. Hanggang sa mag-ingat ka:)