RC Meter Menggunakan Mikrokontroler Tiva: 7 Langkah

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

Untuk proyek ini RC meter berbasis mikrokontroler dirancang dan diimplementasikan agar portabel, akurat, mudah digunakan dan relatif murah untuk dibuat. Mudah digunakan dan pengguna dapat memilih mode meteran dengan mudah sebagai: resistansi atau kapasitansi.

PERLAWANAN:

Resistansi dari komponen yang tidak diketahui dapat diukur menggunakan aturan pembagi tegangan dimana komponen yang tidak diketahui dihubungkan secara seri dengan resistor yang diketahui. Tegangan yang diketahui (Vcc) disuplai dan jatuh tegangan yang melintasinya berbanding lurus dengan resistansinya. Untuk auto-ranging, 4 rangkaian JFET digunakan yang membandingkan tegangan resistansi yang tidak diketahui dan memberikan nilai terbaik.

KAPASITAS:

Untuk kapasitansi, waktu yang dibutuhkan untuk mengisi kapasitor yang terisi penuh hingga 0,632 dari tegangan suplai, VS; ditemukan melalui penghitung di pengontrol mikro dan dibagi dengan nilai resistansi yang diketahui yaitu 10k untuk memberikan kapasitansi. Nilai terukur ditampilkan pada LCD yang memberikan nilai floating point.

Langkah 1: Perangkat Keras dan Komponen

Kita akan menggunakan komponen berikut:

1. Mikrokontroler TM4C123GH6PM

Mikrokontroler Cortex-M yang dipilih untuk pemrograman berbasis perangkat keras dan ilustrasi antarmuka adalah TM4C123 dari Texas Instruments. Mikrokontroler ini termasuk dalam arsitektur berbasis ARM Cortex-M4F berkinerja tinggi dan memiliki rangkaian periferal yang luas yang terintegrasi.

2. LCD

Layar kristal cair (LCD) menggantikan layar tujuh segmen karena pengurangan biaya dan lebih fleksibel untuk menampilkan karakter alfanumerik. Tampilan grafis yang lebih canggih juga tersedia sekarang dengan harga nominal. Kita akan menggunakan LCD 16x2.

3. MOSFET 2N7000

2N7000 adalah N-channel, mode peningkatan MOSFET yang digunakan untuk aplikasi switching berdaya rendah, dengan pengaturan lead dan peringkat arus yang berbeda. Dikemas dalam enklosur TO-92, 2N7000 adalah perangkat 60 V. Itu dapat beralih 200 mA.

4. Perlawanan

Resistansi 100 ohm, 10kohm, 100kohm, 698kohm digunakan untuk autoranging di meter Resistansi dan 10k untuk rangkaian di meter Kapasitansi.

Langkah 2: KONFIGURASI PIN

Urutan di mana kita akan memasang pin ditunjukkan pada gambar:

Langkah 3: BEKERJA

R Meter

Prinsip

R meter dirancang menggunakan prinsip pembagian tegangan. Ini menyatakan bahwa Tegangan dibagi antara dua resistor seri sebanding dengan resistansi mereka.

Bekerja

Kami telah menggunakan empat rangkaian MOSFET yang menyediakan switching. Setiap kali resistansi yang tidak diketahui akan diukur, pertama-tama tegangan diukur melintasi resistansi yang tidak diketahui yang umum untuk masing-masing rangkaian 4 menggunakan aturan pembagi tegangan. Sekarang ADC memberikan nilai tegangan pada setiap resistor yang diketahui dan menampilkannya pada LCD. Diagram sirkuit dan tata letak PCB untuk R meter ditunjukkan pada gambar.

Di sirkuit kami, kami menggunakan 5 pin kontrol mikrokontroler yaitu PD2, PC7, PC6, PC5 dan PC4. Pin ini digunakan untuk memberikan 0 atau 3.3V ke sirkuit yang sesuai. Pin ADC yaitu PE2 mengukur tegangan dan LCD menampilkannya di layar.

C Meter

Prinsip

Untuk pengukuran C kita menggunakan konsep konstanta waktu.

Bekerja

Ada rangkaian RC sederhana, tegangan input DC yang dikendalikan oleh kami yaitu dengan menggunakan pin PD3 dari tiva. Di mana kami memasok 3,3Volt ke rangkaian. Segera setelah kami membuat pin PD3 output, kami memulai timer dan juga mulai mengukur tegangan melintasi kapasitor menggunakan konverter Analog ke Digital, yang sudah ada di tiva. Segera setelah tegangan 63 persen input (yang di case adalah 2,0856), kami menghentikan timer dan kami berhenti memberikan suplai ke sirkuit kami. Kemudian kami mengukur waktu menggunakan nilai penghitung dan frekuensi. kita menggunakan R dari nilai yang diketahui yaitu 10k, Jadi sekarang kita punya waktu dan R kita dapat dengan sederhana dan nilai kapasitansi menggunakan rumus berikut:

t = RC

Langkah 4: CODING DAN VIDEO

Berikut adalah kode Proyek dan lembar data komponen yang digunakan.

Proyek ini telah dikodekan dalam Keil Microvision 4. Anda dapat mengunduhnya dari situs web Keil 4. Untuk rincian berbagai baris kode, Anda dianjurkan untuk membaca lembar data tiva micro-controller di https://www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

Langkah 5: HASIL

Hasil nilai resistor dan kapasitor yang berbeda ditampilkan dalam bentuk tabel dan perbandingannya juga ditunjukkan pada gambar.

Langkah 6: KESIMPULAN

Tujuan utama dari proyek ini adalah merancang LCR meter berbasis mikrokontroler untuk mengukur Induktansi, Kapasitansi dan Resistansi. Tujuannya tercapai saat meteran bekerja dan dapat menemukan nilai untuk ketiga komponen saat tombol ditekan dan komponen yang tidak dikenal terhubung. Mikrokontroler akan mengirimkan sinyal dan mengukur respon komponen yang diubah ke dalam bentuk digital dan dianalisa menggunakan rumus-rumus terprogram dalam mikrokontroler untuk memberikan nilai yang diinginkan. Hasilnya dikirim ke LCD untuk ditampilkan.

Langkah 7: TERIMA KASIH KHUSUS

Terima kasih khusus kepada anggota kelompok saya dan Instruktur saya yang membantu saya melalui proyek ini. Saya harap Anda menemukan instruksi ini menarik. Ini Fatima Abbas dari Penandatanganan UET.

Berharap untuk membawa lebih banyak untuk Anda segera. Sampai saat itu berhati-hatilah:)