RC matuoklis naudojant „Tiva“mikrovaldiklį: 7 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Šiam projektui mikrovaldikliu pagrįstas RC matuoklis yra suprojektuotas ir įdiegtas taip, kad būtų nešiojamas, tikslus, paprastas naudoti ir palyginti pigus. Tai paprasta naudoti ir vartotojas gali lengvai pasirinkti skaitiklio režimą: pasipriešinimą arba talpą.

ATSPARUMAS:

Nežinomo komponento varžą galima išmatuoti naudojant įtampos daliklio taisyklę, kai nežinomas komponentas yra nuosekliai prijungtas prie žinomo rezistoriaus. Tiekiama žinoma įtampa (Vcc), o įtampos kritimas yra tiesiogiai proporcingas jo pasipriešinimui. Automatiniam diapazonui naudojamos 4 JFET grandinės, kurios lygina nežinomą varžos įtampą ir suteikia geriausią vertę.

TELPUMAS:

Talpos atveju - laikas, per kurį visiškai įkrautas kondensatorius įkraunamas iki 0,632 maitinimo įtampos, VS; randamas per mikrovaldiklio skaitiklį ir padalijamas iš žinomos varžos vertės, ty 10k, kad būtų suteikta talpa. Išmatuota vertė rodoma LCD ekrane, o tai rodo slankiojo kablelio vertę.

1 žingsnis: Aparatūra ir komponentai

Mes naudosime šiuos komponentus:

1. Mikrokontroleris TM4C123GH6PM

„Cortex-M“mikrovaldiklis, pasirinktas programuoti aparatūros pagrindu ir sąsajos iliustracijoms, yra „Texas Instruments“TM4C123. Šis mikrovaldiklis priklauso didelio našumo ARM Cortex-M4F architektūrai ir turi platų išorinių įrenginių rinkinį.

2. LCD

Skystųjų kristalų ekranas (LCD) pakeičia septynių segmentų ekraną dėl mažesnių išlaidų ir yra universalesnis raidžių ir skaitmenų simboliams rodyti. Taip pat dabar galima įsigyti pažangesnių grafikos ekranų nominaliomis kainomis. Mes naudosime 16x2 LCD.

3. 2N7000 MOSFET

2N7000 yra N kanalo patobulinimo režimo MOSFET, naudojamas mažos galios perjungimo programoms, su skirtingais laidų išdėstymais ir dabartinėmis vertėmis. Supakuotas į TO-92 korpusą, 2N7000 yra 60 V įrenginys. Jis gali perjungti 200 mA.

4. Pasipriešinimas

Atsparumas 100 omų, 10 kohm, 100 kohm, 698 kohm yra naudojamas automatiniam pasiskirstymui pasipriešinimo matuoklyje ir 10 k - grandinei talpos matuoklyje.

2 veiksmas: PIN kodo konfigūravimas

Paveiksle parodyta kaiščių tvirtinimo tvarka:

3 žingsnis: DARBAS

R matuoklis

Principas

R skaitiklis suprojektuotas naudojant įtampos padalijimo principą. Jame teigiama, kad įtampa yra padalinta tarp dviejų serijos rezistorių tiesiogiai proporcingai jų pasipriešinimui.

Dirba

Mes naudojome keturias MOSFET grandines, kurios užtikrina perjungimą. Kai matuojamas nežinomas pasipriešinimas, visų pirma įtampa matuojama per nežinomą varžą, kuri yra bendra kiekvienai iš 4 grandinių, naudojant įtampos daliklio taisyklę. Dabar ADC pateikia įtampos vertę kiekviename žinomame rezistoriuje ir rodo ją LCD. Paveikslėlyje parodyta R skaitiklio grandinės schema ir PCB išdėstymas.

Mūsų grandinėje mes naudojame 5 mikrovaldiklio valdymo kaiščius, ty PD2, PC7, PC6, PC5 ir PC4. Šie kaiščiai naudojami tiekti 0 arba 3,3 V atitinkamai grandinei. ADC kaištis, ty PE2, matuoja įtampą, o LCD rodo ją ekrane.

C matuoklis

Principas

C matavimui naudojame laiko konstantos sąvoką.

Dirba

Yra paprasta RC grandinė, kurios įvesties nuolatinę įtampą valdome mes, t. Y. Naudojant „tiva“kaištį PD3. Ant kurio grandinei tiekiame 3,3 volto įtampą. Kai tik išvedame kaiščio PD3 išvestį, pradedame laikmatį ir taip pat pradedame matuoti įtampą per kondensatorių naudodami analoginį -skaitmeninį keitiklį, kuris jau yra tivoje. Kai tik įtampa yra 63 proc. atveju yra 2.0856), mes sustabdome laikmatį ir nustojame tiekti savo grandinę. Tada mes matuojame laiką naudodami skaitiklio vertę ir dažnį. mes naudojame žinomos vertės R, ty 10 k, taigi dabar turime laiko, o R mes galime tiesiog ir talpos vertę pagal šią formulę:

t = RC

4 žingsnis: KODAVIMAS IR VIDEO

Čia yra projekto kodai ir naudojamų komponentų duomenų lapai.

Projektas buvo užkoduotas „Keil Microvision 4.“. Jį galite atsisiųsti iš „Keil 4“svetainės. Norėdami gauti išsamios informacijos apie įvairias kodų eilutes, raginame peržiūrėti „tiva“mikrovaldiklio duomenų lapą adresu https:// www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

5 žingsnis: REZULTATAI

Skirtingų rezistorių ir kondensatorių verčių rezultatai pateikiami lentelių pavidalu, o jų palyginimas taip pat parodytas paveikslėlyje.

6 žingsnis: IŠVADA

Pagrindinis šio projekto tikslas yra sukurti mikrovaldikliu pagrįstą LCR matuoklį induktyvumui, talpai ir atsparumui matuoti. Tikslas buvo pasiektas, kai skaitiklis veikia ir gali rasti visų trijų komponentų reikšmes, kai mygtukas yra paspaustas ir nežinomas komponentas prijungtas. Mikrokontroleris atsiųs signalą ir išmatuos komponentų atsaką, kuris paverčiamas skaitmenine forma ir analizuojamas naudojant mikrokontrolerio užprogramuotas formules, kad gautų norimą vertę. Rezultatas siunčiamas į LCD, kad būtų rodomas.

7 žingsnis: Ypatingi AČIŪ

Ypatingai dėkoju savo grupės nariams ir mokytojui, padėjusiam įgyvendinti šį projektą. Tikiuosi, kad jums bus įdomu tai pamokyti. Tai Fatima Abbas iš UET Signing Off.

Tikiuosi, kad netrukus atnešiu jums daugiau. Iki tol pasirūpink:)