LCF Metru cu PIC16F628A
bazat pe proiectul lui John Becker
Acesta este primul proiect al meu care include și microcontroller, și anume un PIC16F628A. M-am gândit să construiesc un LC metru deoarece
m-am gândit că mi-ar fi de folos, în special pentru măsurat bobine de filtre audio. Prima dată am optat pentru un LC metru pe USB,
care se folosește în combinație cu un PC/laptop, dar am renunțat la acea idee când am dat de acest document (vezi la sfârșitul paginii).
Scurtă descriere (mai pe larg în documentul de mai jos):
LCF metrul(inductometru/capacimetru/frecvențmetru) se bazează pe un oscilator LC pentru calcularea valorii L, și un oscilator RC pentru calcularea valorii C.
Cele 2 oscilatoare sunt construite cu ajutorul a 4 porți logice NAND, încapsulate într-un circuit integrat de tip 4011. Oscilatorul LC este reprezentat
de IC3a și folosește un inductor și 2 bancuri de condensatoare de valori cunoscute(L1=10uH; C5,C6=20nF), iar cel RC
este format de IC3b și IC3c și folosește 2 rezistoare și un condensator, și acestea de valori cunoscute. Cu ajutorul acestor oscilatoare se produce o frecvență
care va fi citită de microprocesor. Apoi programul, știind capacitanța și frecvența generată de oscilatorul LC poate calcula valoarea inductorului extern.
Analog pentru cazul masurării unui condensator.
Deasemenea, "jucăria" asta poate indica valoarea unei frecvențe externe de nivel TTL (0-5V). Frecvența este introdusă în microprocesor
în absența unui inductor/condensator, aceasta practic înlocuind frecvența produsă de oscilatoarele interne circuitului.
Construirea aparatului:
Inițial am avut o problemă (mare aș putea zice) cu switch-ul S2 (selectorul L-C) pentru că este un fel de întrerupător cu minim 3 rânduri, fiecare a câte 2 poziții.
Așa ceva nu prea aveam la-ndemână și să dau comandă de pe cine știe ce site doar pentru întrerupător nu era rentabil. După vreo săptămână de stors creierii
cum să fac cu întrerupătorul mi-a venit o idee care după părerea mea e îndeajuns de bună: Aveam pe masă o grămadă de întrerupătoare mici, dintre care unul
cu 2 rânduri/2 poziții normal, pe care-l denumesc "A", și unul cu 2 rânduri/2 poziții cu revenire (cu arc, recuperat dintr-un telefon fix cred...), numit "B".
Întrerupătorul A nu are laterale la carcasă , deci partea care culisează e expusă. Având în vedere acest fapt, am pus cele 2 întrerupătoare unul lângă altul
astfel încât când A este în poziția pentru măsurare de inductanțe, partea culisantă din A îl va acționa pe B. Când A este în poziția pentru
măsurarea de capacitanțe, B nu mai este acționat. Cam asta a fost cea mai dificilă parte în ceea ce privește construcția...
Am prevăzut aparatul cu alimentare de la baterie de 9V, dar deasemenea, are și alimentare externă de 9-12V - comutarea se face automat
când mufa de alimentare e introdusă. Având în vedere că iluminarea LCD-ului consumă mult mai mult decât partea "deșteaptă",
am zis că e mai bine dacă alimentez iluminarea din alt regulator, ca să nu afectez tensiunea de alimentare a porților și a PIC-ului.
Imagini:
Documentul original - autor John Becker: PDF
Arhiva cu codul ASM și HEX pentru PIC16F628, original: ZIP
Arhiva cu codul ASM și HEX pentru PIC16F628 (in caz că cel de mai sus nu funcționează): ZIP
Arhiva cu codul HEX pentru PIC16F628A: ZIP
Edit august 2015: LCF Meter v2
Le-am prezentat colegilor "de la muncă" LC metrul de mai sus (care are acum 2 ani de când l-am făcut), și au rămas plăcut surprinși de precizia lui,
raportat la prețul de construție derizoriu. Având în vedere feedback-ul pozitiv, am decis să revizuiesc PCB-ul și să înlocuiesc componentele
cu unele mai de precizie în încercarea de a îmbunătăți performanțele aparatului, care se dovedesc deja a fi destul de bune...
Structura internă a fost modificată în felul următor: Acum PCB-ul cu electronica de măsură se află pe partea cealaltă a cutiei.
Astfel am redus considerabil lungimea firelor de legatură dintre PCB, comutatorul de mod și conectoarele pentru componenta de măsurat.
Versiunea 2 a PCB-ului este dublu placată. Pe o parte se află porțile logice și microcontrollerul, și pe partea opusă în mare parte se află
un plan de masă care ecranează parțial logica de măsură și asigură un traseu de masă o impedanță mică.
Deasemenea, comutatorul L-C confecționat din 2 comutatoare separate a fost înlocuit cu un comutator cu 2P4T (2 rânduri / 4 poziții).
Singurele fire lungi existente în cutie acum sunt cele de alimentare, dar asta nu afectează masurătorile.
O ultimă modificare adusă a fost adăugarea unui indicator de baterie descărcată. Acest indicator este format dintr-un LM358 care compară
o parte din tensiunea de pe baterie și 1/2 din tensiunea de alimentare a logicii de măsură. Cu un trimmer se poate seta pragul la care
martorul de baterie scăzută se aprinde. În urma unui test am constatat ca regulatorul de tensiune folosit nu mai funcționează corect
dacă la intrare sunt mai puțin de 6.5V. Ca urmare martorul de baterie scăzută se aprinde când tensiunea de pe bateria de 9V scade sub 6.5V.
Imagini structură internă (v2):
