Compteur RC utilisant le microcontrôleur Tiva : 7 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Pour ce projet, un compteur RC basé sur un microcontrôleur est conçu et mis en œuvre pour être portable, précis, simple à utiliser et relativement peu coûteux à fabriquer. Il est simple à utiliser et l'utilisateur peut facilement sélectionner le mode du compteur: résistance ou capacité.

LA RÉSISTANCE:

La résistance d'un composant inconnu peut être mesurée en utilisant la règle du diviseur de tension où le composant inconnu est connecté en série avec une résistance connue. Une tension connue (Vcc) est fournie et la chute de tension à ses bornes est directement proportionnelle à sa résistance. Pour la gamme automatique, 4 circuits JFET sont utilisés qui comparent la tension de résistance inconnue et donnent la meilleure valeur.

CAPACITANCE:

Pour la capacité, le temps nécessaire pour charger un condensateur complètement déchargé à 0,632 de la tension d'alimentation, VS; se trouve à travers le compteur dans le microcontrôleur et il est divisé par la valeur de la résistance connue, c'est-à-dire 10k pour donner la capacité. La valeur mesurée est affichée sur l'écran LCD qui donne une valeur à virgule flottante.

Étape 1: Matériel et composants

Nous allons utiliser les composants suivants:

1. Microcontrôleur TM4C123GH6PM

Le microcontrôleur Cortex-M sélectionné pour la programmation matérielle et les illustrations d'interfaçage est le TM4C123 de Texas Instruments. Ce microcontrôleur appartient à l'architecture haute performance basée sur ARM Cortex-M4F et dispose d'un large ensemble de périphériques intégrés.

2. ACL

L'affichage à cristaux liquides (LCD) remplace l'affichage à sept segments en raison de ses réductions de coûts et de sa polyvalence pour l'affichage des caractères alphanumériques. Des écrans graphiques plus avancés sont également disponibles dès maintenant à des prix nominaux. Nous allons utiliser un écran LCD 16x2.

3. MOSFET 2N7000

Le 2N7000 est un MOSFET à canal N à mode d'amélioration utilisé pour les applications de commutation à faible puissance, avec différents agencements de fils et différents courants nominaux. Emballé dans un boîtier TO-92, le 2N7000 est un appareil 60 V. Il peut commuter 200 mA.

4. Résistance

Des résistances de 100 ohms, 10 kohms, 100 kohms, 698 kohms sont utilisées pour la sélection automatique de gamme dans le compteur de résistance et 10 k pour le circuit dans le mesureur de capacité.

Étape 2: CONFIGURATION DU PIN

L'ordre dans lequel nous allons attacher les broches est indiqué sur la figure:

Étape 3: TRAVAILLER

R mètre

Principe

Le compteur R est conçu en utilisant le principe de division de tension. Il indique que la tension est divisée entre deux résistances en série en proportion directe de leur résistance.

Travail

Nous avons utilisé quatre circuits MOSFET qui assurent la commutation. Chaque fois qu'une résistance inconnue doit être mesurée, la tension est tout d'abord mesurée aux bornes de la résistance inconnue qui est commune à chacun des 4 circuits en utilisant la règle du diviseur de tension. L'ADC donne maintenant la valeur de la tension aux bornes de chaque résistance connue et l'affiche sur l'écran LCD. Le schéma de circuit et la disposition du circuit imprimé pour le compteur R sont illustrés dans la figure.

Dans notre circuit, nous utilisons 5 broches de contrôle du microcontrôleur, c'est-à-dire PD2, PC7, PC6, PC5 et PC4. Ces broches sont utilisées pour donner 0 ou 3,3V au circuit correspondant. La broche ADC, c'est-à-dire PE2, mesure la tension et l'écran LCD l'affiche à l'écran.

C mètre

Principe

Pour la mesure de C, nous utilisons le concept de constante de temps.

Travail

Il existe un circuit RC simple, dont la tension continue d'entrée est contrôlée par nos soins c'est-à-dire en utilisant la broche PD3 de tiva. Sur laquelle nous fournissons 3,3 Volts au circuit. Dès que nous réalisons la sortie de la broche PD3, nous démarrons la minuterie et commençons également à mesurer la tension aux bornes du condensateur à l'aide du convertisseur analogique-numérique, qui est déjà présent dans tiva. Dès que la tension atteint 63 pour cent de l'entrée (ce qui dans notre le cas est 2.0856), nous arrêtons la minuterie et nous arrêtons d'alimenter notre circuit. Ensuite, nous mesurons le temps en utilisant la valeur du compteur et la fréquence. nous utilisons R de valeur connue, c'est-à-dire 10k, alors maintenant nous avons le temps et R nous pouvons simplement et la valeur de la capacité en utilisant la formule suivante:

t = RC

Étape 4: CODAGE ET VIDÉO

Voici les codes de projet et les fiches techniques des composants utilisés.

Le projet a été codé en Keil Microvision 4. Vous pouvez le télécharger sur le site de Keil 4. Pour le détail des différentes lignes de codes, vous êtes invité à consulter la fiche technique du micro-contrôleur tiva à l'adresse https://www. ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

Étape 5: RÉSULTATS

Les résultats de différentes valeurs de résistances et de condensateurs sont affichés sous forme de tableaux et leur comparaison est également indiquée dans la figure.

Étape 6: CONCLUSION

L'objectif principal de ce projet est de concevoir un compteur LCR basé sur un microcontrôleur pour mesurer l'inductance, la capacité et la résistance. L'objectif a été atteint pendant que le compteur fonctionne et peut trouver les valeurs des trois composants lorsque le bouton est enfoncé et que le composant inconnu est connecté. Le microcontrôleur enverra un signal et mesurera la réponse des composants qui est convertie sous forme numérique et analysée à l'aide de formules programmées dans le microcontrôleur pour donner la valeur souhaitée. Le résultat est envoyé à l'écran LCD pour être affiché.

Étape 7: REMERCIEMENTS SPÉCIAUX

Un merci spécial aux membres de mon groupe et à mon instructeur qui m'ont aidé à travers ce projet. J'espère que vous trouverez cette instructable intéressante. Voici Fatima Abbas de la signature de l'UET.

J'espère vous en apporter d'autres bientôt. En attendant prenez soin de vous:)