پروژه سلف سنج ارزان و دقیق با میکروکنترلر STM8
ا سلام و خسته نباشید خدمت دوستان ،
مدتی قبل برای انجام یکسری پروژه ها (سویچینگ و مخابراتی) نیاز به دستگاه سلف سنج داشتم ، تصمیم گرفتم یکی از پروژه های آماده سلف سنج موجود در اینترنت رو انتخاب کنم و شروع به ساختن کنم.
مقداری که گشتم ،متوجه شدم اکثر مدارات سلف سنج موجود در اینترنت یا اصلا دقیق نیستن ، یا از میکروکنترلر های کمیاب ، قدیمی و گران استفاده کردن.
بی خیال مدارات موجود در اینترنت شدم و خودم شروع به طراحی و برنامه نویسی یک سلف سنج ارزان و دقیق با میکروکنترلر STM8 کردم.
چند روز قبل مراحل برنامه نویسی تمام شد و مدار رو روی برد بورد بستم ، از یکی از آشنا ها LCR متر Hantek 1832C قرض گرفتم و چند تا سلف رو با مدار خودم و LCR متر آزمایش کردم ، با وجود اینکه برد بورد وسیله خوبی برای آزمایش مدارات فرکانسی و رزونانسی نیست ، اما نتایج بسیار رضایت بخش بودن و مقادیر اندازه گیری شده یا اختلافی نداشتن ، یا اختلاف بسیار کم بود.
در نهایت با وجود زحماتی که انجام این پروژه داشت ، تصمیم گرفتم که کلیه فایل های مورد نیاز برای ساخت این پروژه ( اعم از شماتیک و PCB و فایل هگز ) رو به صورت رایگان و عمومی در گیت هاب منتشر کنم تا مورد استفاده دیگران هم قرار بگیره.
لینک پروژه در گیت هاب :
https://github.com/Electronic-6502/S8ARIM/tree/main
اسم پروژه رو S8ARIM انتخاب کردم که مخفف STM8 AutoRange Inductance Meter هست.
مشخصات فنی :
اندازه گیری سلف از 0.01 میکروهانری تا 999 هانری
ولتاژ کاری 3 تا 5 ولت DC
جریان مصرفی زیر 40 میلی آمپر
نرخ نمونه برداری 3 نمونه بر ثانیه برای سلف های کوچکتر از 500میلی هانری و 1 نمونه بر ثانیه برای سلف های بالاتر از 500 میلی هانری
کالیبره کردن : کالیبره کردن این مدار بسیار ساده هست ، کافیه پراب های Lx رو به هم وصل کنید و دکمه وصل برد رو فشار بدید. بعد از ساخت ،شاید فقط 1 بار نیاز به کالیبره کردن داشته باشید و دفعات بعدی نیازی به کالیبره کردن نیست ، چون مقادیر داخل حافظه EEPROM داخلی میکروکنترلر ذخیره میشن.
نکات مهم :
- مقاومت ها و خازن های کم ظرفیت از نوع SMD هستن ، اما از پکیج 1206 هستن که لحیم کاریشون با هویه معمولی هم ممکن باشه.
- کریستال و خازن های 22 پیکوفارادی متصل ، قطعات اختیاری هستن و در صورت استفاده کردن میتونه باعث افزایش دقت دستگاه بشه. برنامه میکروکنترلر رو طوری نوشتم که در هربار روشن شدن ، وجود کریستال خارجی رو بررسی کنه و در صورت وجود داشتن کریستال ، منبع کلاک رو از نوسان ساز داخلی به کریستال خارجی منتقل کنه. در صورت نبود کریستال هم منبع کلاک روی نوسان ساز داخلی میمونه.
- مهم ترین قطعه که تقریبا 90 درصد دقت مدار بهش وابسته هست ، خازن C3 هست که اکیدا توصیه میکنم که از نوع MKT یا پلی استر و با تلرانس 5 درصد یا کمتر باشه.
اگر تونستید خازن سیلور میکا با ظرفیت نامی پیدا کنید ، بهترین گزینه هست.
- کانکنور J1 برای تغذیه مدار و J2 هم کانکتور Lx برای اندازه گیری سلف مورد نظر هست.
- کانکتور J3 برای پروگرام کردن میکروکنترلر STM8S003F3P6 موجود روی برد استفاده میشه ، در صورتی که فریمور جدید منتشر کنم ، میتونه برای بروزرسانی فریمور استفاده بشه.
- در صفحه گیتهاب ، در داخل پوشه Hardware فایل PDF به نام S8ARIM_Print_Full برای چاپ PCB به روش اتو یا محلول چاپ موجود هست. پیشنهاد میکنم فایل بدون پسوند Global رو چاپ کنید.
- لیست قطعات داخل پوشه Documents موجود هست.
- فایل Hex میکروکنترلر داخل پوشه Source -> Compiled_Hex موجود هست.
- شماتیک و PCB این پروژه رو با نرم افزار KiCad طراحی کردم ، پس درخواست فایل Altium برد بی معنی هست. در عوض فایل Gerber در همون پوشه موجود هست.
- کامپایلر مورد استفاده من برای این پروژه ، SDCC هست. به همین دلیل موقع کامپایل فایل سورس با کامپایلر Cosmic با ارور های زیادی مواجه میشید.
در صورتی که در مورد این پروژه پرسش یا نظری داشتید ، یا اینکه در مراحل ساخت به مشکل خوردید ، میتونید همینجا و در این پست مطرح کنید.
