Tiva Mikrodenetleyici Kullanan RC Metre: 7 Adım

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

Bu proje için, taşınabilir, doğru, kullanımı basit ve imalatı nispeten ucuz olacak şekilde mikro denetleyici tabanlı bir RC metre tasarlanmış ve uygulanmıştır. Kullanımı basittir ve kullanıcı, metrenin modunu kolayca seçebilir: direnç veya kapasitans.

DİRENÇ:

Bilinmeyen bir bileşenin direnci, bilinmeyen bileşenin bilinen bir dirençle seri olarak bağlandığı voltaj bölücü kuralı kullanılarak ölçülebilir. Bilinen bir voltaj (Vcc) sağlanır ve üzerindeki voltaj düşüşü direnciyle doğru orantılıdır. Otomatik aralık için, bilinmeyen direnç voltajını karşılaştıran ve en iyi değeri veren 4 JFET devresi kullanılır.

KAPASİTANS:

Kapasitans için, tamamen boşalmış bir kapasitörün besleme geriliminin 0,632'si VS'ye şarj edilmesi için geçen süre; mikro denetleyicideki sayaç aracılığıyla bulunur ve kapasitans vermek için bilinen direncin değerine yani 10k değerine bölünür. Ölçülen değer, kayan nokta değeri veren LCD'de görüntülenir.

1. Adım: Donanım ve Bileşenler

Aşağıdaki bileşenleri kullanacağız:

1. Mikrodenetleyici TM4C123GH6PM

Donanım tabanlı programlama ve arayüz çizimleri için seçilen Cortex-M mikro denetleyici, Texas Instruments'tan TM4C123'tür. Bu mikro denetleyici, yüksek performanslı ARM Cortex-M4F tabanlı mimariye aittir ve entegre edilmiş geniş bir çevre birimi setine sahiptir.

2. LCD

Likit kristal ekran (LCD), maliyet düşürmeleri ve alfanümerik karakterleri görüntülemek için daha çok yönlü olması nedeniyle yedi segmentli ekranın yerini alıyor. Artık nominal fiyatlarla daha gelişmiş grafik ekranlar da mevcut. 16x2 LCD kullanacağız.

3. 2N7000 MOSFET

2N7000, farklı uç düzenlemeleri ve akım derecelendirmeleri ile düşük güç anahtarlama uygulamaları için kullanılan bir N-kanal, geliştirme modu MOSFET'leridir. TO-92 muhafazasında paketlenmiş 2N7000, 60 V'luk bir cihazdır. 200 mA geçiş yapabilir.

4. Direnç

Rezistans metrede otomatik kademelendirme için 100 ohm, 10kohm, 100kohm, 698kohm, Kapasitans metrede devre için 10k rezistanslar kullanılmaktadır.

2. Adım: PIN YAPILANDIRMASI

Pimleri takacağımız sıra şekilde gösterilmiştir:

Adım 3: ÇALIŞMAK

R Metre

Prensip

R metre, voltaj bölme prensibi kullanılarak tasarlanmıştır. Voltajın, dirençleriyle doğru orantılı olarak iki seri direnç arasında bölündüğünü belirtir.

Çalışma

Anahtarlama sağlayan dört MOSFET devresi kullandık. Bilinmeyen bir direnç ölçüleceği zaman, öncelikle voltaj bölücü kuralı kullanılarak 4 devrenin her biri için ortak olan bilinmeyen direnç boyunca voltaj ölçülür. Şimdi ADC, bilinen her direnç üzerindeki voltajın değerini verir ve bunu LCD'de görüntüler. R metre için devre şeması ve PCB yerleşimi şekilde gösterilmiştir.

Devremizde 5 adet mikrodenetleyici yani PD2, PC7, PC6, PC5 ve PC4 kontrol pinleri kullanıyoruz. Bu pinler ilgili devreye 0 veya 3.3V vermek için kullanılır. ADC pini yani PE2 voltajı ölçer ve LCD bunu ekranda gösterir.

C Metre

Prensip

C'nin ölçümü için zaman sabiti kavramını kullanıyoruz.

Çalışma

Basit bir RC devresi var giriş DC voltajı tarafımızca yani tiva'nın PD3 pini kullanılarak kontrol ediliyor. Devreye 3.3Volt besliyoruz. Pin PD3 çıkışını yapar yapmaz, zamanlayıcıyı çalıştırıyoruz ve ayrıca zaten tiva'da bulunan Analog-Dijital dönüştürücü kullanarak kapasitör üzerindeki voltajı ölçmeye başlıyoruz. case 2.0856), timer'ı durduruyoruz ve devremize beslemeyi bırakıyoruz. Daha sonra sayaç değeri ve frekansı kullanarak zamanı ölçüyoruz. Bilinen değerde R kullanıyoruz, yani 10k, Şimdi zamanımız var ve R'yi aşağıdaki formülü kullanarak basitçe ve kapasitans değerini yapabiliriz:

t = RC

4. Adım: KODLAMA VE VİDEO

İşte kullanılan bileşenlerin proje kodları ve veri sayfaları.

Proje Keil Microvision 4'te kodlanmıştır. Keil 4'ün web sitesinden indirebilirsiniz. Çeşitli kod satırlarının detayları için https://www.tiva mikro denetleyicisinin veri sayfasını incelemeniz önerilir. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

Adım 5: SONUÇLAR

Direnç ve kapasitörlerin farklı değerlerinin sonuçları tablolar şeklinde gösterilmekte ve bunların karşılaştırılması da şekilde gösterilmektedir.

6. Adım: SONUÇ

Bu projenin temel amacı, Endüktans, Kapasitans ve Direnç ölçmek için mikrodenetleyici tabanlı bir LCR metre tasarlamaktır. Sayaç çalışırken hedefe ulaşıldı ve düğmeye basıldığında ve bilinmeyen bileşen bağlandığında üç bileşenin tümü için değerleri bulabilir. Mikrodenetleyici bir sinyal gönderecek ve dijital forma dönüştürülen ve mikrodenetleyicide programlanmış formüller kullanılarak analiz edilen bileşenlerin tepkisini istenen değeri verecek şekilde ölçecektir. Sonuç, görüntülenmek üzere LCD'ye gönderilir.

7. Adım: ÖZEL TEŞEKKÜRLER

Bu projede bana yardımcı olan grup üyelerime ve Eğitmenime özel teşekkürler. Umarım bu öğreticiyi ilginç bulursunuz. Ben UET İmza Atma'dan Fatima Abbas.

Yakında sizin için biraz daha getirmeyi umuyoruz. O zamana kadar kendine iyi bak:)