टीवा माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग कर आरसी मीटर: 7 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

इस परियोजना के लिए एक माइक्रो-कंट्रोलर आधारित आरसी मीटर को पोर्टेबल, सटीक, उपयोग में आसान और बनाने के लिए अपेक्षाकृत सस्ते होने के लिए डिज़ाइन और कार्यान्वित किया गया है। इसका उपयोग करना आसान है और उपयोगकर्ता आसानी से मीटर के मोड का चयन कर सकता है: प्रतिरोध या समाई।

प्रतिरोध:

एक अज्ञात घटक के प्रतिरोध को वोल्टेज विभक्त नियम का उपयोग करके मापा जा सकता है जहां अज्ञात घटक एक ज्ञात प्रतिरोधक के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है। एक ज्ञात वोल्टेज (वीसीसी) की आपूर्ति की जाती है और इसके पार वोल्टेज ड्रॉप इसके प्रतिरोध के सीधे आनुपातिक होता है। ऑटो-रेंजिंग के लिए, 4 जेएफईटी सर्किट का उपयोग किया जाता है जो अज्ञात प्रतिरोध वोल्टेज की तुलना करते हैं और सर्वोत्तम मूल्य देते हैं।

क्षमता:

कैपेसिटेंस के लिए, पूरी तरह से डिस्चार्ज किए गए कैपेसिटर को सप्लाई वोल्टेज के 0.632 तक चार्ज करने में लगने वाला समय, VS; माइक्रो कंट्रोलर में काउंटर के माध्यम से पाया जाता है और इसे कैपेसिटेंस देने के लिए ज्ञात प्रतिरोध यानी 10k के मान से विभाजित किया जाता है। मापा मूल्य एलसीडी पर प्रदर्शित होता है जो एक फ्लोटिंग पॉइंट वैल्यू देता है।

चरण 1: हार्डवेयर और घटक

हम निम्नलिखित घटकों का उपयोग करने जा रहे हैं:

1. माइक्रोकंट्रोलर TM4C123GH6PM

हार्डवेयर-आधारित प्रोग्रामिंग और इंटरफेसिंग इलस्ट्रेशन के लिए चयनित कोर्टेक्स-एम माइक्रोकंट्रोलर टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स से TM4C123 है। यह माइक्रोकंट्रोलर उच्च प्रदर्शन वाले एआरएम कॉर्टेक्स-एम4एफ आधारित आर्किटेक्चर से संबंधित है और इसमें एकीकृत बाह्य उपकरणों का एक व्यापक सेट है।

2. एलसीडी

लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (एलसीडी) अपनी लागत में कटौती और अल्फ़ान्यूमेरिक वर्णों को प्रदर्शित करने के लिए अधिक बहुमुखी होने के कारण सात-खंड डिस्प्ले की जगह ले रहा है। अधिक उन्नत ग्राफिक्स डिस्प्ले भी अब नाममात्र की कीमतों पर उपलब्ध हैं। हम 16x2 एलसीडी का उपयोग करने वाले हैं।

3. 2N7000 MOSFET

2N7000 एक एन-चैनल, एन्हांसमेंट-मोड MOSFETs है जिसका उपयोग कम-शक्ति स्विचिंग अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, जिसमें अलग-अलग लीड व्यवस्था और वर्तमान रेटिंग होती है। TO-92 बाड़े में पैक किया गया, 2N7000 एक 60 V डिवाइस है। यह 200 एमए स्विच कर सकता है।

4. प्रतिरोध

प्रतिरोध मीटर में ऑटोरेंजिंग के लिए 100 ओम, 10kohm, 100kohm, 698kohm के प्रतिरोधों का उपयोग किया जा रहा है और कैपेसिटेंस मीटर में सर्किट के लिए 10k का उपयोग किया जा रहा है।

चरण 2: पिन विन्यास

जिस क्रम में हम पिन संलग्न करने जा रहे हैं वह चित्र में दिखाया गया है:

चरण 3: काम करना

आर मीटर

सिद्धांत

आर मीटर वोल्टेज विभाजन के सिद्धांत का उपयोग करके बनाया गया है। इसमें कहा गया है कि वोल्टेज को उनके प्रतिरोध के सीधे अनुपात में दो श्रृंखला प्रतिरोधों के बीच विभाजित किया जाता है।

काम में हो

हमने चार MOSFETs सर्किट का उपयोग किया है जो स्विचिंग प्रदान करते हैं। जब भी किसी अज्ञात प्रतिरोध को मापा जाता है, तो सबसे पहले वोल्टेज को अज्ञात प्रतिरोध में मापा जाता है जो वोल्टेज विभक्त नियम का उपयोग करते हुए 4 सर्किट में से प्रत्येक के लिए सामान्य है। अब एडीसी प्रत्येक ज्ञात प्रतिरोधक में वोल्टेज का मान देता है और इसे एलसीडी पर प्रदर्शित करता है। आर मीटर के लिए सर्किट आरेख और पीसीबी लेआउट चित्र में दिखाया गया है।

हमारे सर्किट में हम माइक्रोकंट्रोलर के 5 कंट्रोल पिन यानी PD2, PC7, PC6, PC5 और PC4 का उपयोग कर रहे हैं। इन पिनों का उपयोग संबंधित सर्किट को 0 या 3.3V देने के लिए किया जाता है। ADC पिन यानी PE2 वोल्टेज को मापता है और LCD इसे स्क्रीन पर प्रदर्शित करता है।

सी मीटर

सिद्धांत

C के मापन के लिए हम समय स्थिरांक की अवधारणा का उपयोग कर रहे हैं।

काम में हो

एक साधारण आरसी सर्किट होता है, जिसका इनपुट डीसी वोल्टेज हमारे द्वारा नियंत्रित किया जाता है यानी टीवा के पिन पीडी 3 का उपयोग करके। जिस पर हम सर्किट को 3.3 वोल्ट की आपूर्ति करते हैं। जैसे ही हम पिन PD3 आउटपुट बनाते हैं, हम टाइमर शुरू करते हैं और एनालॉग से डिजिटल कनवर्टर का उपयोग करके कैपेसिटर में वोल्टेज को मापना भी शुरू करते हैं, जो पहले से ही tiva में मौजूद है। जैसे ही वोल्टेज इनपुट का 63 प्रतिशत है (जो हमारे में है केस 2.0856) है, हम टाइमर बंद कर देते हैं और हम अपने सर्किट को आपूर्ति देना बंद कर देते हैं। फिर हम काउंटर वैल्यू और फ़्रीक्वेंसी का उपयोग करके समय को मापते हैं। हम ज्ञात मूल्य के आर का उपयोग कर रहे हैं यानी 10k, तो अब हमारे पास समय है और आर हम आसानी से और निम्न सूत्र का उपयोग कर समाई का मूल्य कर सकते हैं:

टी = आरसी

चरण 4: कोडिंग और वीडियो

यहां प्रोजेक्ट कोड और उपयोग किए गए घटकों की डेटाशीट हैं।

परियोजना को केइल माइक्रोविजन 4 में कोडित किया गया है। आप इसे केइल 4 की वेबसाइट से डाउनलोड कर सकते हैं। कोड की विभिन्न पंक्तियों के विवरण के लिए, आपको https://www पर टीवा माइक्रो-कंट्रोलर की डेटाशीट के माध्यम से जाने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है। ti.com/lit/gpn/tm4c123gh6pm

चरण 5: परिणाम

प्रतिरोधों और संधारित्रों के विभिन्न मानों के परिणामों को तालिकाओं के रूप में दिखाया जा रहा है और उनका तुलना भी चित्र में दिखाया गया है।

चरण 6: निष्कर्ष

इस परियोजना का मुख्य उद्देश्य इंडक्शन, कैपेसिटेंस और रेजिस्टेंस को मापने के लिए एक माइक्रोकंट्रोलर आधारित एलसीआर मीटर डिजाइन करना है। उद्देश्य प्राप्त किया गया था क्योंकि मीटर काम करता है और बटन को धक्का देने और अज्ञात घटक कनेक्ट होने पर सभी तीन घटकों के मूल्यों को प्राप्त कर सकता है। माइक्रोकंट्रोलर एक संकेत भेजेगा और उन घटकों की प्रतिक्रिया को मापेगा जो एक डिजिटल रूप में परिवर्तित हो जाते हैं और वांछित मूल्य देने के लिए माइक्रोकंट्रोलर में प्रोग्राम किए गए सूत्रों का उपयोग करके विश्लेषण किया जाता है। परिणाम प्रदर्शित होने के लिए एलसीडी को भेजा जाता है।

चरण 7: विशेष धन्यवाद

मेरे समूह के सदस्यों और मेरे प्रशिक्षक को विशेष धन्यवाद जिन्होंने इस परियोजना के माध्यम से मेरी मदद की। मुझे आशा है कि आपको यह निर्देश योग्य दिलचस्प लगा होगा। यह यूईटी साइनिंग ऑफ से फातिमा अब्बास है।

आशा है कि जल्द ही आपके लिए कुछ और लाएंगे। तब तक ध्यान रखना:)