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

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

چند سال پیش من یک LC-Meter بر اساس یک منبع باز از یک "LC متر شگفت آور دقیق" توسط Phil Rice VK3BHR در https://sites.google.com/site/vk3bhr ساختم

در اینجا یک طرح تغییر یافته بر اساس یک میکروکنترلر Microchip PIC18F14K50 USB Flash ارائه شده است که با استفاده از حالت On-The-Go (OTG) به تلفن Android متصل می شود. این تلفن مدار را تغذیه می کند و یک برنامه Android رابط گرافیکی-کاربر (GUI) را فراهم می کند.

موارد زیر نکات برجسته طراحی است:

1. میکروکنترلر تک PIC18F14K50 با رابط USB و مقایسه کننده داخلی آنالوگ
2. کد c ساده روی میکروکنترلر که شمارنده فرکانس اولیه را اجرا می کند
3. کد GUI تست در Qt Creator و برنامه Android با استفاده از Android Studio
4. تمام محاسبات به زبان سطح بالاتر انجام می شود
5. مصرف برق کم: 18 میلی آمپر در +5V
6. طراحی با ساخت یک تخته نان و واحد مهندسی شده تأیید می شود

من مایلم استفاده از کنترل کننده سریال Usb برای کد نمونه Android v4.5 در اجرای اتصال OTG را تأیید کنم.

مرحله 1: نظریه عملیات و شماتیک مدار

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

اصل اساسی عملکرد بر اساس تعیین فرکانس رزونانس یک مدار تنظیم شده موازی LC است.

ارجاع به مدار معادل: مقایسه کننده داخلی به عنوان یک نوسان ساز تنظیم شده است که فرکانس آن توسط مدار رزونانس موازی LC تعیین می شود.

L1/C7 مدار تشدید هسته ای را تشکیل می دهد که در 50 کیلوهرتز نوسان می کند. بگذارید این را F1 بنامیم

یک خازن با ارزش دقیق ، C6 به طور موازی در چرخه کالیبراسیون اضافه می شود. سپس فرکانس به k 30 کیلوهرتز تغییر می کند. بگذارید این را F2 بنامیم.

فرکانس تشدید زمانی تغییر می کند که یا یک سلف ناشناخته LX به صورت سری با L1 وصل شود یا یک خازن ناشناخته CX به موازات C7 متصل شود. بگذارید این را F3 بنامیم.

با اندازه گیری F1 ، F2 و F3 می توان LX یا CX ناشناخته را با استفاده از معادلات نشان داده شده محاسبه کرد.

مقادیر محاسبه شده و نمایش داده شده برای دو حالت 470 nF و 880 uH نشان داده شده است.

شماتیک مدار

PIC18F14K50 یک راه حل تک تراشه برای OTG-LC Meter است ، زیرا یک مقایسه کننده داخلی را فراهم می کند که می تواند برای LC-Oscillator و یک رابط USB داخلی که امکان اتصال به پورت PC-USB یا پورت OTG تلفن Android را فراهم می کند ، ارائه شود.

مرحله 2: برنامه Android

مراحل عملیاتی:

1. پس از تنظیم تلفن Android در حالت توسعه ، با استفاده از رایانه شخصی و کابل USB مناسب ، برنامه-debug.apk را از مرحله نرم افزار نصب کنید.
2. LC-meter را با استفاده از آداپتور OTG به تلفن Android متصل کنید.
3. برنامه LC meter را باز کنید (شکل 1)
4. دکمه Connect را فشار دهید ، در نتیجه درخواست اتصال می شود (شکل 2)
5. با باز شدن پروب ها در حالت C یا کوتاه شدن در حالت L ، Calibrate را فشار دهید ، نتیجه آماده می شود (شکل 3)
6. در حالت C ، خازن ناشناخته (470 nF) را وصل کرده و Run را فشار دهید ، (شکل 4 ، 5)
7. در حالت L ، سلف ناشناخته (880 uH) را وصل کرده و Run را فشار دهید (شکل 6 ، 7)

مرحله 3: مصرف برق

PIC18F14K50 یک میکروکنترلر فلش USB با فناوری nanoWatt XLP است.

این سه تصویر جریان جاری شده توسط سخت افزار LC-Meter را در حالت OTG در مراحل مختلف عملیات نشان می دهد:

1. هنگامی که سخت افزار به تلفن Android متصل است اما برنامه اجرا نمی شود ، 16.28 میلی آمپر
2. هنگامی که برنامه راه اندازی می شود و در حالت RUN است ، 18.89 میلی آمپر
3. فقط برای 2 ثانیه که کالیبراسیون شروع می شود ، 76 میلی آمپر (جریان رله اضافی)

به طور کلی برنامه هنگام اجرا کمتر از 20 میلی آمپر می گیرد که از ترتیب "Torch" در تلفن Android استفاده می کند.

مرحله 4: سخت افزار

طراحی PCB در Eagle-7.4 انجام شد و فایل های CAD به صورت. Zip ضمیمه شده اند. آنها شامل تمام جزئیات از جمله داده های Gerber هستند.

با این حال ، برای این پروژه ، ابتدا یک مدل تخته نان ساخته شد. پس از نهایی شدن مدار ، طراحی دقیق در CADSOFT Eagle 7.4 انجام شد و PCB با استفاده از روش انتقال تونر ساخته شد.

تست های سطح کارت با استفاده از نرم افزار تست Qt قبل از بسته بندی کارت در محفظه پلاستیکی انجام شد.

ساخت و آزمایش دو واحد به اعتبار تکرارپذیری طرح کمک می کند.

مرحله 5: نرم افزار

این پروژه شامل توسعه کد در سه پلت فرم توسعه است:

1. توسعه کد جاسازی شده برای میکروکنترلر PIC18F14K50
2. تست مبتنی بر کامپیوتر/برنامه مستقل در Qt در لینوکس
3. برنامه Android با استفاده از Android Studio در لینوکس

کد میکروکنترلر

C-Code برای PIC18F14K50 تحت MPLAB 8.66 با استفاده از CCS-C WHD Compiler توسعه داده شد. کد و فایل fuze ضمیمه شده است:

1. 037_Android_2_17 17 سپتامبر.rar
2. PIC_Android_LC-Meter.hex (در MPLAB با جمع چک 0x8a3b باز می شود)

برنامه تست Qt در لینوکس

یک برنامه تست Qt تحت Qt Creator 4.3.1 با Qt 5.9.1 تحت عنوان "Debian GNU/Linux 8 (jessie)" توسعه داده شد. کد پیوست شده است:

Aj_LC-Meter_18 17 سپتامبر. ZIP

این می تواند به عنوان یک برنامه مستقل مبتنی بر رایانه با استفاده از سخت افزار LC-meter استفاده شود

برنامه اندروید در لینوکس

توسعه یافته تحت Android Studio 2.3.3 با sdk 26.0.1.

تست شده بر روی تلفن Android ، Radmi MH NOTE 1LTE با نسخه Android 4.4.4 KTU84P

LC-Meter_19 17 سپتامبر. zip

apk فایل app-debug.apk