Измеритель ёмкости на микроконтроллере PIC18F1320

В прежней версии статьи шла речь о измерителе ёмкости в диапазоне от 50 нФ до 3500 мкФ.

В комментариях мне написали следующие пожелания:

1. Добавить калибровку нуля, так-как при измерении ёмкости с использованием щупов, прибор завышал показания
2. Убрать незначащие нули
3. добавить измерение ESR
4. Увеличить диапазон работы прибора.

К сожалению, самое основное, из выше указанных пожеланий, а именно измерение ESR я пока так и не реализовал. Никак не могу выбрать метод измерения данного параметра. Что касается калибровки нуля - так проблема оказалась связана с плохими контактами в месте соединения проводов и прибора, поэтому решив вопрос с контактами, калибровка нуля отпала за ненадобностью. А вот оставшиеся 2 пожелания я в новом приборе учёл. Теперь на дисплее не раздражают незначащие нули и диапазон измерения увеличен, особенно в меньшую сторону. Нижний предел 10 пФ, верхний так и остался 3500 мкФ, но это достаточно условно. У меня просто нет конденсаторов большей ёмкости, чтобы проверить на них прибор, а так никаких схемных или программных ограничений, для измерения более высокой ёмкости нету.

Если прошлый прибор измерял любую ёмкость путём полной её разрядки, и зарядки через резистор 4,7 кОм, то для увеличения нижнего диапазона пришлось увеличить это сопротивление до 3 МОм. Но если заряжать конденсатор, к примеру, 1000 мкФ через 3 МОм, то можно сходить покурить, пока он зарядится, поэтому было принято решение сделать 2 режима измерения. 1-й: от 10 пФ до 1 мкФ; и 2-й: от 0,1 мкФ до максимума. Во втором режиме зарядка происходит через резистор 10 кОм.

Также в прошлом измерителе ёмкости я использовал дисплей от Nokia 1202, но не оригинальный, а китайскую копию. В процессе использования дисплей периодически полностью отказывался работать. В чём основная причина, то-ли в качестве дисплея, то-ли в не качественной пайке шлейфа к плате, я так и не выяснил, просто решил заменить дисплей на более надёжный и проверенный: Nokia 5110 (3310). Кроме дисплея, в схему добавлен стабилизатор напряжения 3,3 В, для возможности использования батарейки "крона" и более стабильной работы контроллера и переключатель режимов измерения. 

Схема:

По функциональности:

При включении измерителя подсветка не загорается до появления на шине измеряемой ёмкости. Это сделано для экономии заряда батарейки. На дисплее появляется информация о выбранном диапазоне измерения и рамка, в которой отображается ёмкость.

В режиме до 1 мкФ, при подсоединении конденсатора к шинам, контроллер подаёт на него логический ноль на 100 мс, для полной разрядки и считает время зарядки через резистор 3 МОм до появления логической единицы. В режиме измерения от 0,1 до 3500 мкФ процесс тот-же, только 0 подаётся на 500 мс, так-как для разрядки конденсаторов более высокой ёмкости необходимо больше времени, и зарядка происходит через сопротивление 10 кОм. При испытания прибора я пробовал предварительно разряжать конденсаторы, перед из измерением. Это не оказало значительного влияния на показания, поэтому считаю, что выбранные промежутки времени, для разрядки - достаточные. 

Печатную плату я делал под корпус Z-55, переключатель режимов крепится к корпусу и с платой соединяется проводами, дисплей также соединён с платой через шлейф. Собственно сама плата:

А также фото готового изделия:

ticle

Для желающих повторить этот прибор -исходный код, прошивка, схема и плата в формате "lay" прикрепляются к статье.

Код написан в среде MPLAB v8.92, компилятор Hi Tech picc18 v9.66

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Sprint-Layout
• PIC
• Микроконтроллер