Программа Сервисный Центр
0

USB-измерительный прибор для проведения экспериментов


Введение

Данная разработка позволяет измерять 4 напряжения с точностью до 0.002 В, два периода по переднему фронту, две длительности высокого уровня и подсчитать количество импульсов. Точность измерения времени 0.001 секунды. Измерить частоту с точностью до 10 Гц. С помощью специальных настроек в приборе можно задавать логическое условие начала измерения времени на логических КМОП входах. Устанавливать логический уровень на 4-х логических КМОП выходах и реализовывать КМОП ШИМ. Ежесекундный отчёт измерения формируется в CSV-файле для дальнейшей загрузки и работе в Open Office Calc.

Прибор

Принципиальная схема прибора изображена на рисунке 1.

USB-измерительный прибор для проведения экспериментов
Рис. 1.

В таблице приведены все характеристики прибора:

Количество
каналов
СпецификацияДиапазонДискретность
4Аналоговый вход,
измерение напряжения
0..22046 мВ0.002 В
1КМОП-вход, частотометр0..3 МГц10 Гц
2КМОП-вход, счетчик
импульсов
0..65535*1
2КМОП-вход, измерение
периода
0..16777215 мс*0.001 с
2КМОП-вход, измерение
длительности
высокого уровня
0..16777215 мс*0.001 с
4КМОП-выход0 В / 5 В 
1КМОП-выход, ШИМ0 В / 5 В 
*При переполнению происходит обнуление всех величин секундомера.

Основой прибора является микро- контроллер DD1 PIC18F2685 [1] и UART-USB интерфейс DD2 FT232RL [2]. Микроконтроллер DD1 можно запрограммировать, подключив к разъёму X4 внутрисхемный программатор MPLAB ICD 2 или MPLAB ICD 3. Принудительная возможность сбросить микроконтроллер во время работы отсутствует, R13 подключен к NMCLR выводу микроконтроллера. Генератор тактовой частоты для микроконтроллера DD1 собран на кварцевом резонаторе ZQ1 и стабилизирующих конденсаторах C1 и C2.

К разъёму X1, X2 и X3 подключены резисторы R1-R12 для рассеивания электриеской энергии из-за возможного замыкания выводов между собой или с питанием. Источник опорного напряжения DA2 LM4040C20ILPE3 подключен последовательно с резистором R17 и даёт для 10-и битного АЦП микроконтроллера 2.048В.

USB-измерительный прибор для проведения экспериментов
Рис. 2.

Питаться прибор может во время программирования через разъём X4 (в настройках интегрированной среды MPLAB IDE нужно этот способ указать). Подключить через разъём X6 блок питания (способного давать переменный или постоянный ток 0,5A и напряжение 9 – 15В). Полярность можно не соблюдать, всё равно диодный мост VD3 выпрямит ток. Интегральный линейный стабилизатор напряжения DA1 L7805ACV стабилизирует напряжение 5В с точностью в 2%. Развязка напряжения между источниками питания подключенными к разъёмам X5 и X6 выполнена на диодах Шоттки VD1 и VD2. Питание прибора блокируется фильтрующими конденсаторами C3-C12.

Светодиоды HL1-HL3 информируют о питании, работе и трафике данных прибора.

Программное обеспечение

Собрав и запрограммировав устройство можно подключить к ПК через USB разъём X5. Скачать драйвер можно с официального сайта [2].

ПО работает с такими ОС, как Windows XP, Vista, 7 и 8.

USB-измерительный прибор для проведения экспериментов
Рис. 3.

Откройте ПО AYKEXP-USB. Затем убедившись, что компьютер распознаёт прибор можно нажать на кнопку «Connect and run» (рис.3), если программа не нашла прибор, тогда появляется сообщение об ошибке, смотреть рис.4. При грамотном подключении программа выглядит, как показано на рис.5. Чтобы в поле «Data» отобразить напряжение, частоту, количество импульсов или время с размерностью нужно дважды щёлкнуть левой кнопкой мыши на нужном поле.

USB-измерительный прибор для проведения экспериментов
Рис. 4.
USB-измерительный прибор для проведения экспериментов
Рис. 5.

Для запуска секундомера нужно выполнить любое из двух условий:

  • Выбрать A и для начала отсчёта времени подать высокий логический уровень на вход InA. Пока происходит удержание высокого уровня на входе InA, секундомер работает, значит можно производить измерения периода (интервала времени между двумя физическими событиями) или время удержания высокого уровня (длительность конкретного физического события) на входе InB.
  • Выбрать С и для начала отсчёта времени установить высокий логический уровень на выходе OutC. Секундомер работает, пока на выходе OutC установлен высокий логический уровень. На рисунке 2 изображена диаграмма измерения времени импульсов на входе InA. В данном режиме аналогичным образом можно измерить время импульсов на входе InB.
  • При работе программа в одной директории формирует отчёт в файле report.csv параллельно ходу измерения, отчёт можно открыть в блокноте (рис.6.).

    USB-измерительный прибор для проведения экспериментов
    Рис. 6.

    Для загрузки CSV-файла в электронную таблицу нужно скачать Open Office с официального сайта и установить как обычное программное обеспечение. Для импорта CSV-файла, нужно в Open Office Calc открыть файл report.csv. Выбрать кодировку «Кириллица (Windows-1251)» и выбрать разделитель табуляция и точка с запятой (рис.7). Нажать «OK».

    USB-измерительный прибор для проведения экспериментов
    Рис. 7.

    На рис.8. показана электронная таблица, импортированная из файла report.csv. Теперь можно провести необходимые расчёты и построить график.

    USB-измерительный прибор для проведения экспериментов
    Рис. 8.

    Для разрыва связи ПК с прибором нужно нажать на кнопку «Disconnect».

     
     
    Информация
    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
     
    Обратная связь

    Наши партнеры

     

    Опросы

    Есть ли справедливость в жизни?
    Конечно есть, уверен!
    Вроде как должна быть, но...
    Затрудняюсь ответить...
    Какая справедливость? О чем Вы?
    Эх.., нет правды на свете!

     

    Облако тегов

    Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

    Показать все теги
     

    Календарь публикаций

    «    Декабрь 2016    »
    ПнВтСрЧтПтСбВс
     
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
     
     

    Архив новостей

    Декабрь 2016 (1)
    Ноябрь 2016 (42)
    Октябрь 2016 (34)
    Сентябрь 2016 (38)
    Август 2016 (34)
    Июль 2016 (36)
     
    Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"