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

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Beberapa tahun yang lalu saya membangun LC-Meter berdasarkan desain open-source "pengukur LC yang Sangat Akurat" oleh Phil Rice VK3BHR di

Disajikan di sini adalah desain yang dimodifikasi berdasarkan Microchip PIC18F14K50 USB Flash Microcontroller yang terhubung ke ponsel Android menggunakan mode On-The-Go (OTG). Telepon menyediakan daya ke sirkuit dan Aplikasi Android menyediakan Graphical-User-Interface (GUI).

Berikut ini adalah highlights dari desain:

1. Mikrokontroler PIC18F14K50 tunggal dengan antarmuka USB dan komparator analog internal
2. Kode-c sederhana pada mikrokontroler yang menerapkan penghitung frekuensi dasar
3. Kode uji GUI di Qt Creator dan aplikasi Android menggunakan Android Studio
4. Semua perhitungan dilakukan dalam bahasa tingkat yang lebih tinggi
5. Konsumsi daya rendah ~ 18 mA pada +5V
6. Desain diverifikasi dengan membangun papan tempat memotong roti dan unit rekayasa

Saya ingin mengakui penggunaan pengontrol serial Usb untuk kode contoh Android v4.5 dalam mengimplementasikan konektivitas OTG.

Langkah 1: Teori Operasi & Skema Sirkuit

Prinsip operasi

Prinsip dasar operasi didasarkan pada penentuan frekuensi resonansi dari rangkaian disetel paralel LC.

Mengacu pada rangkaian ekivalen: Komparator internal diatur sebagai osilator yang frekuensinya ditentukan oleh rangkaian resonansi paralel LC.

L1/C7 membentuk rangkaian resonansi inti yang berosilasi pada ~50 kHz. Mari kita sebut ini F1

Sebuah kapasitor nilai akurat, C6 ditambahkan secara paralel selama siklus kalibrasi. Frekuensi kemudian berubah menjadi ~ 30 kHz. Mari kita sebut ini F2.

Frekuensi resonansi berubah ketika salah satu induktor LX yang tidak diketahui dihubungkan secara seri dengan L1 atau kapasitor CX yang tidak diketahui dihubungkan secara paralel dengan C7. Mari kita sebut ini F3.

Mengukur F1, F2 & F3 dimungkinkan untuk menghitung LX atau CX yang tidak diketahui menggunakan persamaan yang ditunjukkan.

Nilai yang dihitung dan ditampilkan untuk dua kondisi 470 nF dan 880 uH ditampilkan.

Skema Sirkuit

PIC18F14K50 adalah solusi chip tunggal untuk OTG-LC Meter karena menyediakan komparator internal yang dapat digunakan untuk LC-Oscillator dan antarmuka USB built-in yang memungkinkan koneksi ke port PC-USB atau Port OTG Ponsel Android.

Langkah 2: Aplikasi Android

Langkah Operasi:

1. Setelah mengatur ponsel Android ke mode pengembangan, instal app-debug.apk dari langkah perangkat lunak menggunakan PC dan kabel USB yang sesuai.
2. Hubungkan LC-meter ke ponsel Android menggunakan adaptor OTG.
3. Buka Aplikasi LC meter (Gambar 1)
4. Tekan tombol Connect, menghasilkan permintaan koneksi (Gambar 2)
5. Dengan probe terbuka di C-Mode atau korsleting di L-Mode, tekan Calibrate, menghasilkan Ready (Gambar 3)
6. Dalam C-Mode, sambungkan kapasitor yang tidak dikenal (470 nF) dan tekan Run, (Gambar 4, 5)
7. Dalam L-Mode, sambungkan induktor yang tidak dikenal (880 uH) dan tekan Run (Gambar 6, 7)

Langkah 3: Konsumsi Daya

PIC18F14K50 adalah Mikrokontroler USB Flash dengan Teknologi nanoWatt XLP.

Tiga gambar menunjukkan arus yang ditarik oleh perangkat keras LC-Meter dalam Mode OTG selama berbagai tahap operasi:

1. Ketika perangkat keras terhubung ke ponsel Android tetapi aplikasi tidak dimulai, 16,28 mA
2. Saat aplikasi dimulai dan dalam mode RUN, 18,89 mA
3. Hanya selama 2 Detik saat Kalibrasi dimulai, 76 mA (arus relai tambahan)

Secara keseluruhan aplikasi saat berjalan menarik kurang dari 20 mA yang akan menjadi urutan yang ditarik oleh 'Torch' di ponsel Android.

Langkah 4: Perangkat Keras

Desain PCB dilakukan di Eagle-7.4 dan file CAD dilampirkan dalam bentuk. Zip. Mereka berisi semua detail termasuk data Gerber.

Namun untuk proyek ini, model papan tempat memotong roti pertama kali dibuat. Setelah finalisasi sirkuit, desain detail dilakukan di CADSOFT Eagle 7.4 dan PCB dibuat menggunakan metode transfer toner.

Uji level kartu dilakukan menggunakan perangkat lunak uji Qt sebelum mengemas kartu ke dalam wadah plastik.

Fabrikasi dan pengujian dua unit membantu dalam memvalidasi pengulangan desain.

Langkah 5: Perangkat Lunak

Proyek ini melibatkan pengembangan kode pada tiga platform pengembangan:

1. Pengembangan kode tertanam untuk mikrokontroler PIC18F14K50
2. Tes berbasis PC/aplikasi independen di Qt di Linux
3. Aplikasi Android menggunakan Android Studio di Linux

Kode Mikrokontroler

C-Code untuk PIC18F14K50 dikembangkan di bawah MPLAB 8.66 menggunakan CCS-C WHD Compiler. Kode dan file fuze terlampir:

1. 037_Android_2_17 17 September.rar
2. PIC_Android_LC-Meter.hex (buka di MPLAB dengan checksum 0x8a3b)

Aplikasi uji Qt di Linux

Aplikasi uji Qt dikembangkan di bawah Qt Creator 4.3.1 dengan Qt 5.9.1 di bawah "Debian GNU/Linux 8 (jessie)". Kode terlampir:

Aj_LC-Meter_18 September 17. Zip

Ini dapat digunakan sebagai aplikasi berbasis PC independen menggunakan perangkat keras LC-meter

Aplikasi Android di Linux

Dikembangkan di bawah Android Studio 2.3.3 dengan sdk 26.0.1.

Diuji pada ponsel Android, Radmi MH NOTE 1LTE dengan Android versi 4.4.4 KTU84P

LC-Meter_19 September 17.zip

file apk app-debug.apk