Android On-The-Go (OTG) LC-meter: 5 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Ek het 'n paar jaar gelede 'n LC-meter gebou wat gebaseer is op 'n open source-ontwerp van 'n 'Verrassend akkurate LC-meter' deur Phil Rice VK3BHR op

Hier word 'n gewysigde ontwerp aangebied wat gebaseer is op 'n Microchip PIC18F14K50 USB-flitsmikrokontroleerder wat met die On-The-Go (OTG) -modus aan 'n Android-telefoon gekoppel is. Die telefoon bied krag aan die stroombane en 'n Android-toepassing bied die grafiese gebruikerskoppelvlak (GUI).

Die volgende is die hoogtepunte van die ontwerp:

1. Enkele PIC18F14K50 mikrokontroller met USB -koppelvlak en interne analoog vergelyker
2. Eenvoudige c-kode op die mikrobeheerder wat 'n basiese frekwensieteller implementeer
3. GUI -toetskode in Qt Creator en Android -toepassing met behulp van Android Studio
4. Alle berekeninge word in 'n hoër vlak uitgevoer
5. Lae kragverbruik ~ 18 mA by +5V
6. Ontwerp geverifieer deur die bou van 'n broodbord en ontwerpte eenheid

Ek wil die gebruik van die Usb -reekskontroleerder vir Android v4.5 -voorbeeldkode erken by die implementering van die OTG -verbinding.

Stap 1: Teorie van werking en stroombaan

Werkingsbeginsel

Die basiese beginsel van werking is gebaseer op die bepaling van die resonante frekwensie van 'n LC parallelle gestemde kring.

Verwysing van die ekwivalente stroombaan: Die interne vergelyker word opgestel as 'n ossillator waarvan die frekwensie bepaal word deur die LC parallelle resonante stroombaan.

L1/C7 vorm die kernresonante kring wat oscilleer by ~ 50 kHz. Kom ons noem dit F1

'N Kondensator met 'n akkurate waarde, C6 word parallel bygevoeg tydens die kalibrasiesiklus. Die frekwensie verander dan na ~ 30 kHz. Kom ons noem dit F2.

Die resonante frekwensie verander wanneer óf 'n onbekende induktor LX in serie met L1 gekoppel is óf 'n onbekende kapasitor CX parallel met C7 gekoppel is. Kom ons noem dit F3.

Deur F1, F2 en F3 te meet, is dit moontlik om die onbekende LX of CX te bereken met behulp van die getoonde vergelykings.

Die berekende en vertoonde waardes vir twee toestande 470 nF en 880 uH word getoon.

Kringskema

Die PIC18F14K50 is 'n enkele chip-oplossing vir die OTG-LC-meter, aangesien dit 'n interne vergelyker bied wat gebruik kan word vir die LC-ossillator en 'n ingeboude USB-koppelvlak wat verbinding met 'n PC-USB-poort of die Android Phone OTG-poort moontlik maak.

Stap 2: Android -toepassing

Bedryfstappe:

1. Nadat u die Android-telefoon in die ontwikkelingsmodus opgestel het, installeer u die app-debug.apk vanaf die sagtewarestap met 'n rekenaar en 'n geskikte USB-kabel.
2. Koppel die LC-meter aan die Android-telefoon met 'n OTG-adapter.
3. Maak die LC -meter -toepassing oop (Figuur 1)
4. Druk op die Connect -knoppie, dit lei tot 'n versoek om verbinding (figuur 2)
5. As die sondes oop is in die C-modus of in die L-modus kortgemaak is, druk op Kalibreer, dit lei tot gereed (figuur 3)
6. Koppel in die C-modus die onbekende kapasitor (470 nF) aan en druk op Run (Figuur 4, 5)
7. Koppel in die L-modus die onbekende induktor (880 uH) aan en druk op Run (Figuur 6, 7)

Stap 3: Kragverbruik

Die PIC18F14K50 is 'n USB Flash -mikrobeheerders met nanoWatt XLP -tegnologie.

Die drie foto's toon die stroom wat deur die LC-meter-hardeware in die OTG-modus getrek word tydens verskillende stadia van werking:

1. As die hardeware aan die Android -foon gekoppel is, maar die toepassing nie geïnisieer word nie, 16,28 mA
2. As die toepassing begin en in die RUN -modus is, is 18,89 mA
3. Slegs vir 2 sekondes wanneer kalibrasie begin word, 76 mA (bykomende relaisstroom)

Oor die algemeen trek die toepassing minder as 20 mA tydens die gebruik, wat in die orde van die 'fakkel' in 'n Android -telefoon sou wees.

Stap 4: Hardeware

Die PCB-ontwerp is uitgevoer in Eagle-7.4 en die CAD-lêers word in 'n zip-vorm aangeheg. Dit bevat alle besonderhede, insluitend die Gerber -data.

Vir hierdie projek is 'n broodbordmodel egter eers vervaardig. Na afhandeling van die stroombane is die gedetailleerde ontwerp uitgevoer in CADSOFT Eagle 7.4 en die PCB is vervaardig met behulp van die toner-oordragmetode.

Kaartvlaktoetse is uitgevoer met behulp van die Qt -toetsprogrammatuur voordat die kaart in die plastiekomhulsel verpak is.

Die vervaardiging en toets van twee eenhede help om die herhaalbaarheid van die ontwerp te bevestig.

Stap 5: sagteware

Hierdie projek het die ontwikkeling van kode op drie ontwikkelingsplatforms behels:

1. Die ontwikkeling van die ingebedde kode vir die PIC18F14K50 mikrobeheerder
2. PC -gebaseerde toets/onafhanklike toepassing in Qt op Linux
3. Android -toepassing met Android Studio op Linux

Kode vir mikrobeheerder

Die C-kode vir die PIC18F14K50 is ontwikkel onder MPLAB 8.66 met CCS-C WHD-samesteller. Die kode en fuze lêer is aangeheg:

1. 037_Android_2_17 Sept 17.rar
2. PIC_Android_LC-Meter.hex (oop in MPLAB met 'n kontrolesom 0x8a3b)

Qt -toetsprogram op Linux

'N Qt -toetsprogram is ontwikkel onder Qt Creator 4.3.1 met Qt 5.9.1 onder "Debian GNU/Linux 8 (jessie)". Die kode is aangeheg:

Aj_LC-Meter_18 Sept 17. zip

Dit kan gebruik word as 'n onafhanklike rekenaargebaseerde toepassing met behulp van die LC-meter hardeware

Android -toepassing op Linux

Ontwikkel onder Android Studio 2.3.3 met sdk 26.0.1.

Getoets op Android -selfoon, Radmi MH NOTE 1LTE met Android weergawe 4.4.4 KTU84P

LC-Meter_19 Sept 17. zip

apk-lêer app-debug.apk