RC -meter met behulp van Tiva -mikrobeheerder: 7 stappe

2025 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2025-01-23 12:53

Vir hierdie projek is 'n RC-meter op mikrobeheerder ontwerp en geïmplementeer om draagbaar, akkuraat, maklik om te gebruik en relatief goedkoop te vervaardig. Dit is eenvoudig om te gebruik en die gebruiker kan die modus van die meter maklik kies as: weerstand of kapasitansie.

WEERSTAND:

Die weerstand van 'n onbekende komponent kan gemeet word met behulp van 'n spanningsverdelingsreël, waar die onbekende komponent in serie met 'n bekende weerstand verbind word. 'N Bekende spanning (Vcc) word verskaf en die spanningsval daaroor is direk eweredig aan die weerstand daarvan. Vir outomatiese afstand word 4 JFET-kringe gebruik wat die onbekende weerstandspanning vergelyk en die beste waarde gee.

KAPASITEIT:

Vir kapasitansie, die tyd wat dit neem om 'n volledig ontlaaide kondensator te laai tot 0,632 van die voedingsspanning, VS; word deur die toonbank in die mikrobeheerder gevind en dit word gedeel deur die waarde van die bekende weerstand, dit wil sê 10k om kapasitansie te gee. Die gemete waarde word op die LCD vertoon, wat 'n drywende puntwaarde gee.

Stap 1: Hardeware en komponente

Ons gaan die volgende komponente gebruik:

1. Mikrokontroleerder TM4C123GH6PM

Die Cortex-M-mikrobeheerder wat gekies is vir hardeware-gebaseerde programmering en koppelvlak-illustrasies, is TM4C123 van Texas Instruments. Hierdie mikrobeheerder behoort tot die hoëprestasie ARM Cortex-M4F-gebaseerde argitektuur en het 'n wye reeks randapparatuur geïntegreer.

2. LCD

Die LCD-skerm (LCD) vervang die skerm met sewe segmente vanweë die kostebesparings en is veelsydiger om alfanumerieke karakters te vertoon. Meer gevorderde grafiese skerms is ook teen nominale pryse beskikbaar. Ons gebruik 16x2 LCD.

3. 2N7000 MOSFET

Die 2N7000 is 'n N-kanaal, verbeteringsmodus MOSFETs wat gebruik word vir laekrag-skakelprogramme, met verskillende leidingsreëlings en huidige graderings. 2N7000, verpak in 'n TO-92-omhulsel, is 'n 60 V-toestel. Dit kan 200 mA skakel.

4. Weerstand

Weerstande van 100 ohm, 10kohm, 100kohm, 698kohm word gebruik vir outorangstelling in weerstandsmeter en 10k vir die stroombaan in kapasiteitsmeter.

Stap 2: PIN -KONFIGURASIE

Die volgorde waarin ons penne gaan heg, word in die figuur getoon:

Stap 3: WERK

R Meter

Beginsel

R meter is ontwerp volgens die beginsel van spanningsverdeling. Dit verklaar dat die spanning tussen twee reeksweerstande verdeel word in 'n direkte verhouding tot hul weerstand.

Werk

Ons het vier MOSFET -kringe gebruik wat oorskakel. Wanneer 'n onbekende weerstand gemeet moet word, word eerstens spanning gemeet oor die onbekende weerstand wat algemeen is vir elk van die vier stroombane met behulp van 'n spanningsverdelingsreël. Nou gee ADC die waarde van spanning oor elke bekende weerstand en vertoon dit op LCD. Kringdiagram en PCB -uitleg vir R -meter word in figuur getoon.

In ons kring gebruik ons 5 bedieningspenne van mikrobeheerder, dit wil sê PD2, PC7, PC6, PC5 en PC4. Hierdie penne word gebruik om die ooreenstemmende stroombaan 0 of 3.3V te gee. ADC -pen, dit wil sê PE2 meet die spanning en LCD vertoon dit op die skerm.

C Meter

Beginsel

Vir die meting van C gebruik ons die konsep van tydkonstante.

Werk

Daar is 'n eenvoudige RC -stroombaan, waarvan die ingang DC -spanning deur ons beheer word, d.i. deur die pen PD3 van tiva te gebruik. Waarop ons 3,3 Volt aan die stroombaan verskaf. Sodra ons die pin PD3 -uitgang maak, begin ons die timer en begin ons ook die spanning oor die kapasitor meet met behulp van Analog to Digital converter, wat reeds in tiva voorkom. Sodra die spanning 63 persent van die ingang is (wat in ons Die geval is 2.0856), ons stop die tydteller en stop met die toevoer aan ons stroombaan. Dan meet ons die tyd met behulp van die tellerwaarde en frekwensie. ons gebruik R van bekende waarde, dit wil sê 10k, dus nou het ons tyd en R kan ons eenvoudig en die waarde van kapasitansie met behulp van die volgende formule:

t = RC

Stap 4: KODING EN VIDEO

Hier is projekkodes en die gegewensblaaie van die komponente wat gebruik word.

Die projek is gekodeer in Keil Microvision 4. U kan dit aflaai van die webwerf van Keil 4. Vir die besonderhede van verskillende reëls kodes, word u aangemoedig om deur die datablad van die tiva-mikrobeheerder te gaan op https:// www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

Stap 5: RESULTATE

Die resultate van verskillende waardes van weerstande en kapasitors word in die vorm van tabelle getoon, en die vergelyking daarvan word ook in die figuur getoon.

Stap 6: GEVOLGTREKKING

Die hoofdoel van hierdie projek is om 'n LCR -meter op mikrobeheerder te ontwerp om induktansie, kapasiteit en weerstand te meet. Die doelwit is bereik terwyl die meter werk en kan die waardes vir al drie komponente bereik as die knoppie gedruk word en die onbekende komponent verbind word. Die mikrobeheerder stuur 'n sein en meet die reaksie van die komponente wat na 'n digitale vorm omgeskakel word en ontleed word met behulp van geprogrammeerde formules in die mikrobeheerder om die gewenste waarde te gee. Die resultaat word na die LCD gestuur om vertoon te word.

Stap 7: SPESIALE DANKIE

Spesiale dank aan my groeplede en my instrukteur wat my deur hierdie projek gehelp het. Ek hoop dat u hierdie instruksies interessant vind. Dit is Fatima Abbas van UET Sign Off.

Hoop om binnekort meer vir u te bring. Tot dan, pas op:)