RC მეტრი Tiva მიკროკონტროლის გამოყენებით: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ამ პროექტისათვის მიკროკონტროლერზე დაფუძნებული RC მეტრი შექმნილია და ხორციელდება პორტატული, ზუსტი, მარტივი გამოსაყენებლად და შედარებით იაფი შესაქმნელად. მისი გამოყენება მარტივია და მომხმარებელს შეუძლია მარტივად შეარჩიოს მრიცხველის რეჟიმი როგორც: წინააღმდეგობა ან ტევადობა.

წინააღმდეგობა:

უცნობი კომპონენტის წინააღმდეგობა შეიძლება შეფასდეს ძაბვის გამყოფის წესის გამოყენებით, როდესაც უცნობი კომპონენტი სერიულად არის დაკავშირებული ცნობილ რეზისტორთან. მიეწოდება ცნობილი ძაბვა (Vcc) და მასზე ძაბვის ვარდნა პირდაპირ პროპორციულია მის წინააღმდეგობასთან. ავტომატური დიაპაზონისთვის გამოიყენება 4 JFET სქემა, რომლებიც ადარებენ უცნობ წინააღმდეგობის ძაბვას და იძლევა საუკეთესო მნიშვნელობას.

სიმძლავრე:

ტევადობისთვის, სრულად დათხოვნილი კონდენსატორის დასატენად საჭირო დრო მიწოდების ძაბვის 0.632, VS; გვხვდება მრიცხველის მეშვეობით მიკრო კონტროლერში და იგი იყოფა ცნობილი წინააღმდეგობის მნიშვნელობით, ანუ 10k, რათა მიანიჭოს ტევადობა. გაზომილი მნიშვნელობა ნაჩვენებია LCD– ზე, რაც იძლევა მცურავი წერტილის მნიშვნელობას.

ნაბიჯი 1: აპარატურა და კომპონენტები

ჩვენ გამოვიყენებთ შემდეგ კომპონენტებს:

1. მიკროკონტროლი TM4C123GH6PM

აპარატურაზე დაფუძნებული პროგრამირებისა და ინტერფეისის ილუსტრაციებისთვის შერჩეული Cortex-M მიკროკონტროლერი არის TM4C123 Texas Instruments– დან. ეს მიკროკონტროლი მიეკუთვნება მაღალი ხარისხის ARM Cortex-M4F არქიტექტურას და აქვს ინტეგრირებული პერიფერიული მოწყობილობების ფართო ნაკრები.

2. LCD

თხევადკრისტალური დისპლეი (LCD) ცვლის შვიდი სეგმენტის ეკრანს მისი შემცირების გამო და უფრო მრავალმხრივია ალფანუმერული სიმბოლოების ჩვენებისათვის. უფრო მოწინავე გრაფიკული ეკრანები ასევე ხელმისაწვდომია ნომინალური ფასებით. ჩვენ გამოვიყენებთ 16x2 LCD- ს.

3. 2N7000 MOSFET

2N7000 არის N არხის გაფართოების რეჟიმი MOSFET, რომელიც გამოიყენება დაბალი სიმძლავრის გადართვის პროგრამებისთვის, გამძლე ტყვიის მოწყობითა და მიმდინარე რეიტინგებით. შეფუთულია TO-92 დანართში, 2N7000 არის 60 ვ მოწყობილობა. მას შეუძლია გადართოს 200 mA.

4. წინააღმდეგობა

წინააღმდეგობა 100 ohm, 10kohm, 100kohm, 698kohm გამოიყენება წინააღმდეგობის მრიცხველში ავტოკორგანიზაციისთვის და 10k სიმძლავრის მეტრზე მიკროსქემისათვის.

ნაბიჯი 2: PIN- ის კონფიგურაცია

თანმიმდევრობა, რომლითაც ჩვენ ვამაგრებთ ქინძისთავებს, ნაჩვენებია ფიგურაში:

ნაბიჯი 3: მუშაობა

R მეტრი

პრინციპი

R მეტრი შექმნილია ძაბვის გაყოფის პრინციპის გამოყენებით. მასში ნათქვამია, რომ ძაბვა იყოფა ორ სერიულ რეზისტორს შორის მათი წინააღმდეგობის პროპორციულად.

მუშაობდა

ჩვენ გამოვიყენეთ ოთხი MOSFET სქემა, რომლებიც უზრუნველყოფენ გადართვას. როდესაც უცნობი წინააღმდეგობის გაზომვა ხდება, უპირველეს ყოვლისა ძაბვა იზომება უცნობი წინააღმდეგობის გასწვრივ, რომელიც საერთოა თითოეული 4 წრისთვის ძაბვის გამყოფის წესის გამოყენებით. ახლა ADC იძლევა ძაბვის მნიშვნელობას თითოეულ ცნობილ რეზისტორზე და აჩვენებს მას LCD- ზე. სქემატური დიაგრამა და R მეტრის PCB განლაგება ნაჩვენებია ფიგურაში.

ჩვენს წრეში ჩვენ ვიყენებთ მიკროკონტროლის 5 საკინძს, ანუ PD2, PC7, PC6, PC5 და PC4. ეს ქინძისთავები გამოიყენება შესაბამისი წრედის 0 ან 3.3V მიცემისთვის. ADC pin ანუ PE2 ზომავს ძაბვას და LCD აჩვენებს მას ეკრანზე.

C მეტრი

პრინციპი

C– ს გასაზომად ჩვენ ვიყენებთ დროის მუდმივის კონცეფციას.

მუშაობდა

არსებობს მარტივი RC წრე, რომლის DC ძაბვა კონტროლდება ჩვენ მიერ, ანუ tiva pin PD3 გამოყენებით.რომელსაც ჩვენ ვაძლევთ 3.3 ვოლტს წრეში. როგორც კი ჩვენ გავაკეთებთ pin PD3 გამომავალს, ჩვენ ვიწყებთ ტაიმერს და ასევე ვიწყებთ ძაბვის გაზომვას კონდენსატორზე ანალოგური ციფრული გადამყვანის გამოყენებით, რომელიც უკვე არსებობს ტივაში. როგორც კი ძაბვა შეყვანის 63 პროცენტია (რაც ჩვენს საქმე არის 2.0856), ჩვენ ვაჩერებთ ტაიმერს და ვწყვეტთ მიწოდებას ჩვენს წრეზე. შემდეგ ჩვენ ვზომავთ დროს მრიცხველის მნიშვნელობისა და სიხშირის გამოყენებით. ჩვენ ვიყენებთ R- ს ცნობილი მნიშვნელობით, ანუ 10k, ასე რომ, ახლა ჩვენ გვაქვს დრო და R ჩვენ შეგვიძლია უბრალოდ და ტევადობის მნიშვნელობა შემდეგი ფორმულის გამოყენებით:

t = RC

ნაბიჯი 4: კოდირება და ვიდეო

აქ არის პროექტის კოდები და გამოყენებული კომპონენტების მონაცემთა ცხრილი.

პროექტი დაშიფრულია Keil Microvision 4. შეგიძლიათ გადმოწეროთ Keil 4. – ის ვებ – გვერდიდან, რათა მიიღოთ სხვადასხვა კოდების დეტალები, გირჩევთ გაეცნოთ tiva მიკროკონტროლერის მონაცემთა ცხრილს https:// www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

ნაბიჯი 5: შედეგები

რეზისტორებისა და კონდენსატორების სხვადასხვა მნიშვნელობების შედეგები ნაჩვენებია ცხრილების სახით და მათი შედარება ასევე ნაჩვენებია ფიგურაში.

ნაბიჯი 6: დასკვნა

ამ პროექტის მთავარი მიზანია მიკროკონტროლერზე დაფუძნებული LCR მეტრის შემუშავება ინდუქტიურობის, ტევადობის და წინააღმდეგობის გასაზომად. მიზანი მიღწეულია მრიცხველის მუშაობისას და მას შეუძლია სამივე კომპონენტის მნიშვნელობის პოვნა ღილაკზე დაჭერისას და უცნობი კომპონენტის შეერთების დროს. მიკროკონტროლი აგზავნის სიგნალს და ზომავს კომპონენტების პასუხს, რომელიც გარდაიქმნება ციფრულ ფორმაში და გაანალიზებულია მიკროკონტროლერში დაპროგრამებული ფორმულების გამოყენებით სასურველი მნიშვნელობის მისაცემად. შედეგი იგზავნება LCD ეკრანზე.

ნაბიჯი 7: განსაკუთრებული მადლობა

განსაკუთრებული მადლობა ჩემი ჯგუფის წევრებს და ჩემს ინსტრუქტორს, რომლებიც დამეხმარნენ ამ პროექტის განხორციელებაში. ვიმედოვნებ, რომ ეს ინსტრუქცია თქვენთვის საინტერესო იქნება. ეს არის ფატიმა აბასი UET Signing Off– დან.

ვიმედოვნებ, რომ მალე მოგიტანთ მეტს. მანამდე იზრუნე:)