عداد RC باستخدام متحكم Tiva: 7 خطوات

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

بالنسبة لهذا المشروع ، تم تصميم مقياس RC القائم على وحدة التحكم الدقيقة وتنفيذه ليكون محمولًا ودقيقًا وسهل الاستخدام ورخيصًا نسبيًا في التصنيع. إنه سهل الاستخدام ويمكن للمستخدم تحديد وضع العداد بسهولة إما: المقاومة أو السعة.

مقاومة:

يمكن قياس مقاومة مكون غير معروف باستخدام قاعدة مقسم الجهد حيث يتم توصيل المكون غير المعروف في سلسلة بمقاوم معروف. يتم توفير جهد معروف (Vcc) ويتناسب انخفاض الجهد عبره بشكل مباشر مع مقاومته. بالنسبة للمدى التلقائي ، يتم استخدام 4 دوائر JFET تقارن جهد المقاومة غير المعروف وتعطي أفضل قيمة.

السعة:

بالنسبة للسعة ، الوقت المستغرق لشحن مكثف كامل الشحن إلى 0.632 من جهد الإمداد ، VS ؛ يتم العثور عليها من خلال العداد في وحدة التحكم الدقيقة ويتم تقسيمها على قيمة المقاومة المعروفة أي 10 كيلو لإعطاء السعة. يتم عرض القيمة المقاسة على شاشة LCD التي تعطي قيمة النقطة العائمة.

الخطوة 1: الأجهزة والمكونات

سنستخدم المكونات التالية:

1. متحكم TM4C123GH6PM

المتحكم الدقيق Cortex-M الذي تم اختياره للبرمجة القائمة على الأجهزة والتوضيح البيني هو TM4C123 من شركة Texas Instruments. ينتمي هذا المتحكم الدقيق إلى البنية عالية الأداء القائمة على ARM Cortex-M4F ولديه مجموعة واسعة من الأجهزة الطرفية المدمجة.

2. شاشات الكريستال السائل

تحل شاشة الكريستال السائل (LCD) محل الشاشة المكونة من سبعة أجزاء نظرًا لتخفيضات التكلفة وكونها أكثر تنوعًا في عرض الأحرف الأبجدية الرقمية. تتوفر أيضًا شاشات رسوميات أكثر تقدمًا الآن بأسعار رمزية ، وسنستخدم شاشة LCD مقاس 16 × 2.

3. 2N7000 موسفيت

2N7000 عبارة عن وحدات MOSFET ذات وضع تحسين ذات قناة N تُستخدم لتطبيقات تبديل الطاقة المنخفضة ، مع ترتيبات قيادة مختلفة وتقييمات حالية. معبأ في حاوية TO-92 ، 2N7000 عبارة عن جهاز 60 فولت. يمكنه تبديل 200 مللي أمبير.

4. المقاومة

يتم استخدام مقاومات 100 أوم ، 10 كيلو أوم ، 100 كيلو أوم ، 698 كيلو أوم للتشغيل التلقائي في عداد المقاومة و 10 كيلو أوم للدائرة في مقياس السعة.

الخطوة الثانية: تهيئة رقم التعريف الشخصي

يظهر الترتيب الذي سنقوم بإرفاق الدبابيس به في الشكل:

الخطوة 3: العمل

R متر

مبدأ

تم تصميم مقياس R باستخدام مبدأ تقسيم الجهد. تنص على أن الجهد مقسم بين سلسلتين من المقاومات في تناسب مباشر مع مقاومتهم.

عمل

لقد استخدمنا أربع دوائر MOSFETs التي توفر التبديل. عندما يتم قياس مقاومة غير معروفة ، يتم أولاً قياس الجهد عبر المقاومة غير المعروفة الشائعة لكل دائرة من الدوائر الأربعة باستخدام قاعدة مقسم الجهد. يعطي الآن ADC قيمة الجهد عبر كل مقاوم معروف ويعرضه على شاشة LCD. يظهر مخطط الدائرة وتخطيط PCB لمقياس R في الشكل.

في دائرتنا ، نستخدم 5 دبابيس تحكم من متحكم دقيق ، مثل PD2 و PC7 و PC6 و PC5 و PC4. تستخدم هذه المسامير لإعطاء 0 أو 3.3V للدائرة المقابلة. دبوس ADC ، أي PE2 ، يقيس الجهد الكهربائي وتعرضه شاشة LCD على الشاشة.

ج متر

مبدأ

لقياس C نستخدم مفهوم ثابت الوقت.

عمل

هناك دائرة RC بسيطة ، يتم التحكم في جهد دخل التيار المستمر بواسطتنا ، أي باستخدام دبوس PD3 الخاص بـ tiva ، حيث نقوم بتزويد الدائرة بـ 3.3 فولت. بمجرد أن نجعل إخراج pin PD3 ، نبدأ الموقت ونبدأ أيضًا في قياس الجهد عبر المكثف باستخدام المحول التناظري إلى الرقمي ، الموجود بالفعل في tiva. بمجرد أن يكون الجهد 63 بالمائة من المدخلات (وهو في منطقتنا الحالة 2.0856) ، نوقف المؤقت ونتوقف عن تزويد دائرتنا ، ثم نقيس الوقت باستخدام قيمة العداد والتردد. نحن نستخدم R ذات القيمة المعروفة ، أي 10k ، والآن لدينا الوقت و R يمكننا ببساطة وقيمة السعة باستخدام الصيغة التالية:

ر = RC

الخطوة 4: البرمجة والفيديو

فيما يلي رموز المشروع وأوراق البيانات الخاصة بالمكونات المستخدمة.

تم ترميز المشروع في Keil Microvision 4. يمكنك تنزيله من موقع Keil 4. للحصول على تفاصيل حول سطور مختلفة من الأكواد ، نشجعك على تصفح ورقة بيانات tiva micro-controller على https:// www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

الخطوة 5: النتائج

يتم عرض نتائج القيم المختلفة للمقاومات والمكثفات في شكل جداول ويظهر أيضًا تناسقها في الشكل.

الخطوة 6: الخاتمة

الهدف الرئيسي من هذا المشروع هو تصميم مقياس LCR قائم على متحكم دقيق لقياس الحث والسعة والمقاومة. تم تحقيق الهدف حيث يعمل العداد ويمكنه العثور على قيم المكونات الثلاثة عند الضغط على الزر وتوصيل المكون غير المعروف. سوف يرسل الميكروكونترولر إشارة ويقيس استجابة المكونات التي يتم تحويلها إلى شكل رقمي وتحليلها باستخدام الصيغ المبرمجة في الميكروكونترولر لإعطاء القيمة المطلوبة. يتم إرسال النتيجة إلى شاشة LCD ليتم عرضها.

الخطوة السابعة: شكر خاص

شكر خاص لأعضاء مجموعتي ومدرسي الذي ساعدني خلال هذا المشروع. آمل أن تجد هذه التعليمات ممتعة. هذه فاطمة عباس من توقيع UET.

آمل أن أحضر المزيد لك قريبًا. حتى ذلك الحين اعتني بنفسك:)