RC Meter Menggunakan Tiva Mikrokontroler: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Untuk projek ini, meteran RC berasaskan pengawal mikro dirancang dan dilaksanakan agar mudah alih, tepat, mudah digunakan dan murah untuk dibuat. Ia mudah digunakan dan pengguna dapat memilih mod meter dengan mudah sama ada: rintangan atau kapasitans.

KEDATANGAN:

Rintangan komponen yang tidak diketahui dapat diukur menggunakan peraturan pembahagi voltan di mana komponen yang tidak diketahui dihubungkan secara bersiri dengan perintang yang diketahui. Voltan yang diketahui (Vcc) dibekalkan dan penurunan voltan di seberang itu berkadar terus dengan rintangannya. Untuk jarak automatik, 4 rangkaian JFET digunakan yang membandingkan voltan rintangan yang tidak diketahui dan memberikan nilai terbaik.

KEUPAYAAN:

Untuk kapasitansi, masa yang diperlukan untuk mengisi kapasitor yang habis sepenuhnya hingga 0.632 voltan bekalan, VS; dijumpai melalui pembilang dalam pengawal mikro dan ia dibahagi dengan nilai rintangan yang diketahui iaitu 10k untuk memberikan kapasitans. Nilai yang diukur dipaparkan pada LCD yang memberikan nilai titik terapung.

Langkah 1: Perkakasan dan Komponen

Kami akan menggunakan komponen berikut:

1. Mikrokontroler TM4C123GH6PM

Mikrokontroler Cortex-M yang dipilih untuk pengaturcaraan dan perkakasan antar muka berasaskan perkakasan adalah TM4C123 dari Texas Instruments. Mikrokontroler ini tergolong dalam seni bina berasaskan ARM Cortex-M4F berprestasi tinggi dan mempunyai sekumpulan periferal yang bersepadu.

2. LCD

Paparan kristal cecair (LCD) menggantikan paparan tujuh segmen kerana pengurangan harganya dan lebih serba boleh untuk menampilkan watak alfanumerik. Paparan grafik yang lebih maju juga tersedia sekarang dengan harga nominal. Kami akan menggunakan LCD 16x2.

3. 2N7000 MOSFET

2N7000 adalah N-channel, MOSFET mod peningkatan yang digunakan untuk aplikasi pensuisan daya rendah, dengan susunan petunjuk yang berbeza dan penilaian semasa. Dikemas dalam kandang TO-92, 2N7000 adalah peranti 60 V. Ia boleh menukar 200 mA.

4. Penentangan

Daya tahan 100 ohm, 10kohm, 100kohm, 698kohm digunakan untuk autoranging dalam meter Rintangan dan 10k untuk litar dalam meter Kapasiti.

Langkah 2: KONFIGURASI PIN

Urutan pemasangan pin ditunjukkan dalam gambar:

Langkah 3: KERJA

R Meter

Prinsip

R meter dirancang menggunakan prinsip pembahagian voltan. Ia menyatakan bahawa voltan dibahagikan antara dua perintang siri secara langsung dengan rintangannya.

Bekerja

Kami telah menggunakan empat litar MOSFET yang menyediakan pertukaran. Setiap kali rintangan yang tidak diketahui hendak diukur, pertama-tama voltan diukur melintasi rintangan yang tidak diketahui yang biasa bagi setiap litar 4 menggunakan peraturan pembahagi voltan. Sekarang ADC memberikan nilai voltan di setiap perintang yang diketahui dan memaparkannya pada LCD. Gambarajah litar dan susun atur PCB untuk meter R ditunjukkan dalam rajah.

Di litar kami, kami menggunakan 5 pin kawalan mikrokontroler iaitu PD2, PC7, PC6, PC5 dan PC4. Pin ini digunakan untuk memberikan 0 atau 3.3V ke litar yang sesuai. Pin ADC iaitu PE2 mengukur voltan dan LCD memaparkannya di skrin.

C Meter

Prinsip

Untuk pengukuran C kita menggunakan konsep pemalar masa.

Bekerja

Terdapat litar RC sederhana, voltan DC input yang dikawal oleh kami iaitu dengan menggunakan pin PD3 dari tiva. Di mana kami membekalkan 3.3Volts ke litar. Sebaik sahaja kami membuat pin output PD3, kami memulakan pemasa dan juga mula mengukur voltan merentasi kapasitor menggunakan penukar Analog ke Digital, yang sudah ada di tiva. Sebaik sahaja voltan 63 peratus input (yang di kami case adalah 2.0856), kami menghentikan pemasa dan kami berhenti memberikan bekalan ke litar kami. Kemudian kami mengukur masa menggunakan nilai dan kekerapan pembilang. kita menggunakan R dari nilai yang diketahui iaitu 10k, Jadi sekarang kita mempunyai masa dan R kita dapat dan nilai kapasitansi menggunakan formula berikut:

t = RC

Langkah 4: KOD DAN VIDEO

Berikut adalah kod Projek dan lembaran data komponen yang digunakan.

Projek ini telah dikodkan dalam Keil Microvision 4. Anda boleh memuat turunnya dari laman web Keil 4. Untuk perincian pelbagai baris kod, anda digalakkan untuk membaca lembaran data pengawal mikro tiva di https:// www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

Langkah 5: KEPUTUSAN

Hasil dari nilai perintang dan kapasitor yang berbeza ditunjukkan dalam bentuk jadual dan perbandingannya juga ditunjukkan dalam gambar.

Langkah 6: KESIMPULAN

Objektif utama projek ini adalah untuk merancang meter LCR berdasarkan mikrokontroler untuk mengukur Induktansi, Kapasiti dan Rintangan. Objektif dicapai semasa meter berfungsi dan dapat menemukan nilai untuk ketiga-tiga komponen apabila butang ditekan dan komponen yang tidak diketahui disambungkan. Mikrokontroler akan menghantar isyarat dan mengukur tindak balas komponen yang diubah menjadi bentuk digital dan dianalisis menggunakan formula yang diprogramkan dalam mikrokontroler untuk memberikan nilai yang diinginkan. Hasilnya dihantar ke LCD untuk dipaparkan.

Langkah 7: TERIMA KASIH

Terima kasih khas kepada ahli kumpulan saya dan Pengajar saya yang membantu saya dalam projek ini. Saya harap anda mendapat pengajaran yang menarik ini. Ini adalah Fatima Abbas dari UET Signing Off.

Semoga dapat memberikan lebih banyak lagi untuk anda tidak lama lagi. Sehingga kemudian jaga diri:)