پروژه سلف سنج دقیق و ارزان با STM8

[HS1386]

با 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

در صورتی که در مورد این پروژه پرسش یا نظری داشتید ، یا اینکه در مراحل ساخت به مشکل خوردید ، میتونید همینجا و در این تاپیک مطرح کنید.

[HS1386]

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.

[nimdar]

درود
از زحماتی که متقبل شدید و آنرا در اختیار عموم قرار دادید تشکر میکنم امیدوارم که این پروژه را بسط داده به یک تستر قطعات الکترونیکی تبدیل نمایید.

[HS1386]

درود
از زحماتی که متقبل شدید و آنرا در اختیار عموم قرار دادید تشکر میکنم امیدوارم که این پروژه را بسط داده به یک تستر قطعات الکترونیکی تبدیل نمایید.

با تشکر از بیان نظرتون،
بله توسعه پروژه از اهداف در آینده هست.
پروژه بعدی ( احتمالا ) ESR سنج دیجیتال هست که بسیار مورد نیاز تعمیرکاران هست.
و اگر همه چیز به خوبی پیش بره ، در نهایت یک دستگاه مولتی متر اتورنج یا تستر چند کاره خواهیم داشت.

[jojo14]

سلام و خداقوت خدمت شما
واقعا کم کسی پیدا میشه که نتیجه زحمات خودش رو رایگان در انجمن های ایرانی قرار بده.
یه سؤال
برای اجرای این برنامه روی STM8S003K3 نیاز به تغییری هست یا نه؟

[HS1386]

سلام و خداقوت خدمت شما
واقعا کم کسی پیدا میشه که نتیجه زحمات خودش رو رایگان در انجمن های ایرانی قرار بده.
یه سؤال
برای اجرای این برنامه روی STM8S003K3 نیاز به تغییری هست یا نه؟

سلام و خسته نباشید ،
اتفاقا یکی از اهداف رایگان بودن این پروژه ، ایجاد انگیزه و زمینه برای طراحی چنین پروژه هایی توسط دیگران بوده.
در مورد سوالتون ، از نظر پریفرال ها ( سخت افزار و امکانات داخلی ) دو میکروکنترلر STM8S003F3 و STM8S003K3 هیچ تفاوتی باهم ندارن ،
تفاوت دو میکروکنترلر نامبرده ، در پکیج و ترتیب پایه ها هست، برای مثال در K3 پایه ۱ برای ریست هست در حالی که در F3 پایه ۱ برای UART و تایمر و... هست .
بنابراین ، به شرط رعایت ترتیب پایه های جدید و مد نظر داشتن پورت و پین ها ، برنامه روی میکروکنترلر مد نظر شما هم کار میکنه.
اما نکته مهم این هست که خروجی آیسی LM393 به جای پورت C6 ، باید به پورت C1 میکروکنترلر وصل بشه، یعنی پایه ۱۸.
اگر مدار رو بستید و کالیبره کردید و سون سگمنت به درستی کار میکرد ، اما مقدار نمایش داده شده با وصل کردن سلف OL یا 0.00 بود ، همینجا اعلام کنید تا فایل هگز جدید بدم .