Android On-The-Go (OTG) LC-Meter: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

منذ عدة سنوات ، قمت ببناء LC-Meter بناءً على تصميم مفتوح المصدر لـ "مقياس LC دقيق بشكل مدهش" بواسطة Phil Rice VK3BHR على

يظهر هنا تصميم معدل يعتمد على Microchip PIC18F14K50 USB Flash Microcontroller المتصل بهاتف Android باستخدام وضع On-The-Go (OTG). يوفر الهاتف الطاقة للدائرة ويوفر تطبيق Android واجهة المستخدم الرسومية (GUI).

فيما يلي أبرز ملامح التصميم:

1. متحكم PIC18F14K50 واحد مع واجهة USB ومقارن تناظري داخلي
2. رمز c بسيط على المتحكم الدقيق الذي يستخدم عداد تردد أساسي
3. كود اختبار واجهة المستخدم الرسومية في Qt Creator وتطبيق Android باستخدام Android Studio
4. تم إجراء جميع الحسابات بلغة المستوى الأعلى
5. انخفاض استهلاك الطاقة ~ 18 مللي أمبير عند +5 فولت
6. تم التحقق من التصميم من خلال بناء لوح خبز ووحدة هندسية

أود أن أقر باستخدام وحدة تحكم USB التسلسلية لنظام Android v4.5 على سبيل المثال في تنفيذ اتصال OTG.

الخطوة 1: نظرية التشغيل ومخطط الدائرة

مبدأ التشغيل

يعتمد المبدأ الأساسي للعملية على تحديد تردد الرنين لدائرة LC موالفة متوازية.

الإشارة إلى الدائرة المكافئة: يتم إعداد المقارنة الداخلية كمذبذب يتم تحديد تردده بواسطة دارة الطنين الموازية LC.

L1 / C7 تشكل دائرة الطنين الأساسية المتذبذبة عند ~ 50 كيلو هرتز. دعونا نسمي هذا F1

مكثف ذو قيمة دقيقة ، يضاف C6 بالتوازي أثناء دورة المعايرة. ثم يتغير التردد إلى ~ 30 كيلو هرتز. دعونا نسمي هذا F2.

يتغير تردد الطنين عندما يتم توصيل إما محث غير معروف LX في سلسلة مع L1 أو مكثف غير معروف CX متصل بالتوازي مع C7. دعونا نسمي هذا F3.

قياس F1 و F2 و F3 من الممكن حساب المجهول LX أو CX باستخدام المعادلات الموضحة.

يتم عرض القيم المحسوبة والمعروضة للشرطين 470 nF و 880 uH.

مخطط الدائرة

يعد PIC18F14K50 حل شريحة واحدة لمقياس OTG-LC لأنه يوفر مقارنًا داخليًا يمكن استخدامه لمذبذب LC وواجهة USB مدمجة تسمح بالاتصال بمنفذ PC-USB أو منفذ OTG الخاص بهاتف Android.

الخطوة الثانية: تطبيق Android

خطوات التشغيل:

1. بعد إعداد هاتف Android على وضع التطوير ، قم بتثبيت app-debug.apk من خطوة البرنامج باستخدام كمبيوتر شخصي وكابل USB مناسب.
2. قم بتوصيل عداد LC بهاتف Android باستخدام محول OTG.
3. افتح تطبيق عداد LC (الشكل 1)
4. اضغط على زر الاتصال ، مما يؤدي إلى طلب الاتصال (الشكل 2)
5. مع فتح المجسات في C-Mode أو مختصرة في L-Mode ، اضغط على معايرة ، ينتج عنه جاهز (الشكل 3)
6. في C-Mode ، قم بتوصيل مكثف غير معروف (470 nF) واضغط على Run ، (الشكل 4 ، 5)
7. في L-Mode ، قم بتوصيل مغو غير معروف (880 uH) واضغط على Run (الشكل 6 ، 7)

الخطوة الثالثة: استهلاك الطاقة

PIC18F14K50 عبارة عن متحكمات USB صغيرة بتقنية nanoWatt XLP.

تُظهر الصور الثلاث التيار المرسوم بواسطة جهاز LC-Meter في وضع OTG أثناء مراحل مختلفة من التشغيل:

1. عند توصيل الجهاز بهاتف Android ولكن التطبيق لم يبدأ ، 16.28 مللي أمبير
2. عند بدء التطبيق ويكون في وضع التشغيل ، 18.89 مللي أمبير
3. لمدة ثانيتين فقط عند بدء المعايرة ، 76 مللي أمبير (تيار ترحيل إضافي)

بشكل عام ، يسحب التطبيق عند التشغيل أقل من 20 مللي أمبير والذي سيكون بالترتيب المرسوم بواسطة "Torch" في هاتف Android.

الخطوة 4: الأجهزة

تم تنفيذ تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور في Eagle-7.4 وتم إرفاق ملفات CAD بصيغة Zip. أنها تحتوي على جميع التفاصيل بما في ذلك بيانات جربر.

ومع ذلك ، بالنسبة لهذا المشروع ، تم تصنيع نموذج اللوح لأول مرة. بعد الانتهاء من الدوائر ، تم تنفيذ التصميم التفصيلي في CADSOFT Eagle 7.4 وصُنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام طريقة نقل الحبر.

تم إجراء اختبارات مستوى البطاقة باستخدام برنامج اختبار Qt قبل تغليف البطاقة في العلبة البلاستيكية.

يساعد تصنيع واختبار وحدتين في التحقق من قابلية تكرار التصميم.

الخطوة 5: البرمجيات

تضمن هذا المشروع تطوير الكود على ثلاث منصات تطوير:

1. تطوير الكود المضمن للميكروكونترولر PIC18F14K50
2. اختبار قائم على الكمبيوتر / تطبيق مستقل في Qt على Linux
3. تطبيق Android يستخدم Android Studio على Linux

كود متحكم

تم تطوير C-Code لـ PIC18F14K50 تحت MPLAB 8.66 باستخدام مترجم CCS-C WHD. الكود وملف الصمامات مرفقان:

1. 037_Android_2_17 17 سبتمبر.rar
2. PIC_Android_LC-Meter.hex (مفتوح في MPLAB مع المجموع الاختباري 0x8a3b)

تطبيق اختبار Qt على Linux

تم تطوير تطبيق اختبار Qt تحت Qt Creator 4.3.1 مع Qt 5.9.1 ضمن "Debian GNU / Linux 8 (jessie)". الكود مرفق:

Aj_LC-Meter_18 سبتمبر 17 ، مضغوط

يمكن استخدام هذا كتطبيق مستقل قائم على الكمبيوتر الشخصي باستخدام أجهزة LC-meter

تطبيق Android على Linux

تم تطويره تحت Android Studio 2.3.3 مع sdk 26.0.1.

تم اختباره على هاتف Android ، Radmi MH NOTE 1LTE بإصدار Android 4.4.4 KTU84P

LC-Meter_19 سبتمبر 17 ، الرمز البريدي

ملف apk app-debug.apk