Android On-The-Go (OTG) LC Metre: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Birkaç yıl önce, https://sites.google.com/site/vk3bhr adresinde Phil Rice VK3BHR tarafından hazırlanan "Şaşırtıcı Şekilde Doğru LC metre"nin açık kaynaklı tasarımına dayalı bir LC-Meter oluşturdum.

Burada, On-The-Go (OTG) modunu kullanarak bir Android telefona bağlanan bir Microchip PIC18F14K50 USB Flash Mikrodenetleyiciye dayalı değiştirilmiş bir tasarım sunulmaktadır. Telefon devrelere güç sağlar ve bir Android Uygulaması Grafiksel Kullanıcı Arayüzü (GUI) sağlar.

Tasarımın öne çıkan özellikleri şunlardır:

1. USB arabirimli ve dahili analog karşılaştırıcılı tek PIC18F14K50 mikro denetleyici
2. Temel bir frekans sayacı uygulayan mikro denetleyicide basit c kodu
3. Android Studio kullanarak Qt Creator ve Android uygulamasında GUI Test kodu
4. Daha yüksek seviyeli dilde yapılan tüm hesaplamalar
5. +5V'de düşük güç tüketimi ~ 18 mA
6. Bir breadboard ve mühendislik birimi oluşturularak tasarım doğrulandı

OTG bağlantısının uygulanmasında Android v4.5 örnek kodu için Usb seri denetleyicisinin kullanıldığını kabul etmek istiyorum.

Adım 1: Çalışma Teorisi ve Devre Şeması

Çalışma prensibi

Temel çalışma prensibi, bir LC paralel ayarlı devrenin rezonans frekansının belirlenmesine dayanmaktadır.

Eşdeğer devreye atıfta bulunarak: Dahili karşılaştırıcı, frekansı LC paralel rezonans devresi tarafından belirlenen bir osilatör olarak kurulur.

L1/C7, ~50 kHz'de salınan çekirdek rezonans devresini oluşturur. Buna F1 diyelim

Doğru değerde bir kapasitör, C6, kalibrasyon döngüsü sırasında paralel olarak eklenir. Frekans daha sonra ~ 30 kHz olarak değişir. Buna F2 diyelim.

Bilinmeyen bir LX indüktörü L1 ile seri olarak bağlandığında veya bilinmeyen bir kapasitör CX C7 ile paralel bağlandığında rezonans frekansı değişir. Buna F3 diyelim.

F1, F2 & F3'ü ölçerek, gösterilen denklemleri kullanarak bilinmeyen LX veya CX'i hesaplamak mümkündür.

470 nF ve 880 uH olmak üzere iki koşul için hesaplanan ve görüntülenen değerler gösterilir.

Devre şeması

PIC18F14K50, LC-Osilatör için kullanılabilen dahili bir karşılaştırıcı ve bir PC-USB portuna veya Android Telefon OTG Portuna bağlantıya izin veren dahili bir USB arayüzü sağladığı için OTG-LC Meter için tek çipli bir çözümdür.

2. Adım: Android Uygulaması

İşletim Adımları:

1. Android telefonu geliştirme moduna ayarladıktan sonra, bir PC ve uygun bir USB kablosu kullanarak yazılım adımından app-debug.apk dosyasını yükleyin.
2. Bir OTG adaptörü kullanarak LC-metreyi Android telefona bağlayın.
3. LC metre Uygulamasını açın (Şekil 1)
4. Bağlan düğmesine basın, bağlantı isteği ile sonuçlanır (Şekil 2)
5. Problar C Modunda açıkken veya L Modunda kısa devre yapmışken Kalibre Et'e basın, Sonuç Hazır (Şekil 3)
6. C-Modunda, bilinmeyen kondansatörü (470 nF) bağlayın ve Çalıştır'a basın (Şekil 4, 5)
7. L-Modunda, bilinmeyen indüktörü (880 uH) bağlayın ve Çalıştır'a basın (Şekil 6, 7)

3. Adım: Güç Tüketimi

PIC18F14K50, nanoWatt XLP Teknolojisine sahip bir USB Flash Mikrodenetleyicidir.

Üç resim, farklı çalışma aşamalarında OTG Modunda LC Metre donanımı tarafından çekilen akımı gösterir:

1. Donanım Android telefona bağlandığında ancak uygulama başlatılmadığında, 16.28 mA
2. Uygulama başlatıldığında ve RUN modundayken, 18,89 mA
3. Kalibrasyon başladığında sadece 2 Saniye, 76 mA (ilave röle akımı)

Genel olarak uygulama, çalışırken 20 mA'dan daha az çeker; bu, bir Android telefondaki 'Torch' tarafından çizilen sırada olacaktır.

4. Adım: Donanım

PCB tasarımı Eagle-7.4'te gerçekleştirilmiştir ve CAD dosyaları. Zip biçiminde eklenmiştir. Gerber verileri dahil tüm detayları içerirler.

Ancak bu proje için önce bir breadboard modeli üretildi. Devrenin tamamlanmasından sonra detaylı tasarım CADSOFT Eagle 7.4'te yapıldı ve PCB, toner transfer yöntemi kullanılarak üretildi.

Kart, plastik muhafazaya paketlenmeden önce Qt test yazılımı kullanılarak kart seviye testleri yapılmıştır.

İki ünitenin imalatı ve testi, tasarımın tekrarlanabilirliğinin doğrulanmasına yardımcı olur.

Adım 5: Yazılım

Bu proje, üç geliştirme platformunda kod geliştirmeyi içeriyordu:

1. PIC18F14K50 mikrodenetleyici için gömülü kodun geliştirilmesi
2. Linux'ta Qt'de PC tabanlı test/bağımsız uygulama
3. Linux'ta Android Studio kullanan Android uygulaması

Mikrodenetleyici Kodu

PIC18F14K50 için C Kodu, CCS-C WHD Derleyici kullanılarak MPLAB 8.66 altında geliştirilmiştir. Kod ve fuze dosyası ektedir:

1. 037_Android_2_17 Eylül 17.rar
2. PIC_Android_LC-Meter.hex (bir sağlama toplamı 0x8a3b ile MPLAB'de açılır)

Linux'ta Qt test uygulaması

"Debian GNU/Linux 8 (jessie)" altında Qt 5.9.1 ile Qt Creator 4.3.1 altında bir Qt test uygulaması geliştirildi. Kod ektedir:

Aj_LC-Meter_18 Eylül 17. Zip

Bu, LC-metre donanımı kullanılarak bağımsız bir PC tabanlı uygulama olarak kullanılabilir.

Linux'ta Android uygulaması

Android Studio 2.3.3 altında sdk 26.0.1 ile geliştirildi.

Android telefonda test edildi, Radmi MH NOTE 1LTE, Android 4.4.4 KTU84P sürümüyle

LC-Meter_19 Eylül 17.zip

apk dosyası app-debug.apk