📼 ⏲️ 🖕🏿 साइरस माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके ट्रांजिस्टर की I-V विशेषता को मापना 🏎️ 😤 🚪

चरण 1: स्रोत सामग्री

घर के स्रोत सामग्री से थे:
1. सरू माइक्रोकंट्रोलर "CY8C29466 - 24PXI" और डिबग बोर्ड "PSoCEVAL1 Rev."

2. PSoC MiniProg प्रोग्रामर और इसके लिए USB-miniUSB तार

3. मल्टीमीटर और एलसीडी डिस्प्ले (डिबगिंग के समय बहुत उपयोगी)

चरण 2: वायरिंग आरेख

पहला कदम समावेश सर्किट का पता लगाना था। आपको याद दिला दूं कि कार्य क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर की वर्तमान-वोल्टेज विशेषताओं को मापना है। अर्थात्, वोल्टेज उज़ (गेट पर) पर (वर्तमान नाली-स्रोत) की निर्भरता है। चूंकि एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स आमतौर पर वोल्टेज माप से बंधे होते हैं, एक ज्ञात वोल्टेज का उपयोग करके वर्तमान में अप्रत्यक्ष रूप से मापने के लिए एक सर्किट की आवश्यकता होती थी। और थोड़ी चर्चा के बाद, निम्नलिखित योजना अस्तित्व में आई।

जहां:
Vdd - माइक्रोकंट्रोलर और बोर्ड की आपूर्ति वोल्टेज
आर 1 - कार्यभार
Q1 - क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर
डीएसी और एडीसी क्रमशः डिजिटल-से-एनालॉग और एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स हैं।

चरण 3: ट्रांजिस्टर चयन

नियमावली में यह पाया गया कि बोर्ड का वोल्टेज Vdd = 5V है, और डिजिटल-से-एनालॉग कनवर्टर की ऑपरेटिंग रेंज लगभग 0 से 5V तक है। इन आंकड़ों के आधार पर, एक ट्रांजिस्टर (Q1) और कार्य प्रतिरोध (R1) का चयन किया गया था। चुनाव KP103M पर गिर गया और 50 ओम का प्रतिरोध हुआ।

ट्रांजिस्टर KP103M की तकनीकी विशेषताएं:

• ट्रांजिस्टर संरचना: पीएन जंक्शन और पी-चैनल के साथ;
• रुपये अधिकतम - विघटित जल-स्रोत शक्ति: 120 mW;
• उजी ओटी - ट्रांजिस्टर कट-ऑफ वोल्टेज - गेट और स्रोत के बीच वोल्टेज: 2.8 ... 7 वी;
• यूएसआई अधिकतम - अधिकतम नाली-स्रोत वोल्टेज: 10 वी;
• आईयूडी भीख - प्रारंभिक नाली वर्तमान: 3 ... 12 एमए;
• एस - ढलान की विशेषताएं: 1.3 से अधिक ... 4.4 एमए / वी;
• सी 11 आई - ट्रांजिस्टर इनपुट कैपेसिटेंस - गेट और स्रोत के बीच समाई: 20 पीएफ;
• 12 - प्रत्यावर्ती धारा के इनपुट पर शॉर्ट सर्किट के दौरान एक आम स्रोत के साथ सर्किट में प्रतिक्रिया क्षमता: 8 पीएफ;
• Ksh - ट्रांजिस्टर शोर का आंकड़ा: 1 kHz की आवृत्ति पर 3 dB से अधिक नहीं।

बाजार में आधे दिन और निम्नलिखित सामान खरीदे गए।
1. फील्ड ट्रांजिस्टर KP103M और 50 ओम का कार्य प्रतिरोध

2. RS 232 केबल, कंप्यूटर में डेटा ट्रांसपोर्ट करने के लिए उपयोगी (मैं RS232-USB खरीदना चाहता था, लेकिन कीमत ने एक भूमिका निभाई, और वर्चुअल कॉम-पोर्ट के साथ काम करने से भी डर गया)

चरण 4: माइक्रोकंट्रोलर को प्रोग्रामिंग करना।

0. परिचय

PSoC Designer 5.3 के वातावरण में प्रोग्रामिंग काफी उच्च स्तर पर की जाती है (हालांकि प्रोग्रामिंग को निश्चितता के साथ नहीं कहा जा सकता है, यह प्रोग्रामिंग और मॉडलिंग के बीच कुछ है)। माध्यम का मुख्य कार्यक्षेत्र एक चिप सर्किट है। जिस पर मुक्त ब्लॉक स्थित हैं (और यदि आपने पहले से ही कुछ जोड़ा है, तो वे मुक्त नहीं हैं) माइक्रोकंट्रोलर मॉड्यूल स्थापित करने के लिए। यह विभिन्न डीएसी, एडीसी, डिस्प्ले कंट्रोलर, डेटा ट्रांससीवर्स, प्रोग्रामेबल एम्पलीफायर्स, टाइमर, काउंटर, तापमान सेंसर (बिल्ट-इन माइक्रोक्रेक्युट), उपयोगकर्ता ब्लॉक, और इतने पर हो सकता है। डिजिटल मॉड्यूल कार्यक्षेत्र के शीर्ष पर स्थित हैं, तल पर एनालॉग। कार्य क्षेत्र में बसें भी शामिल हैं जिन पर एनालॉग और डिजिटल मॉड्यूल के इनपुट और आउटपुट लटकाए जाते हैं, जो बदले में बंदरगाहों (माइक्रोकंट्रोलर के तथाकथित पैर) से जुड़े होते हैं। केवल माउस को खींचने और क्लिक करने से, आप किसी भी मॉड्यूल को स्थापित कर सकते हैं और इसे बंदरगाहों पर बांध सकते हैं, बशर्ते कि इसके लिए एक मुफ्त स्थिति हो।

मुख्य काम करने वाले टैब में एक महत्वपूर्ण वैश्विक संसाधन पैनल भी है। जिसमें, चिप की मुख्य ऑपरेटिंग विशेषताएं स्थित हैं, जैसे: ऑपरेटिंग आवृत्ति, पावर मोड, कुछ वैश्विक चर आवृत्ति डिवाइडर, कुछ डिजिटल और एनालॉग ब्लॉकों के संचालन के लिए आवश्यक हैं।
रेड ने उन गुणों को उजागर किया जो काम के दौरान बदल दिए गए थे। Ref Mux एक चिप के एनालॉग ब्लॉक्स के लिए एक वोल्टेज रेंज है। VC, माइक्रोकंट्रोलर प्रोसेसर की क्लॉक फ़्रीक्वेंसी के सिस्टम डिवाइडर हैं, इन्हें डिजिटल ब्लॉक और ADC / DAC यूनिट्स के सिंक्रनाइज़ ऑपरेशन के लिए आवश्यक है।

1. डैक

पहला कदम माइक्रोकंट्रोलर (जिसका अर्थ 8 बिट डिजिटल-से-एनालॉग कनवर्टर है) पर डीएसी 8 मॉड्यूल स्थापित करना था, जिसका अर्थ है 8-बिट डिजिटल-से-एनालॉग कनवर्टर। 8-बिट बिट का मतलब है कि वोल्टेज परिवर्तन की सबसे छोटी इकाई (Vmax-Vmin) / 256 होगी, हमारे मामले में 5V / 256। माप के लिए सटीकता पर्याप्त से अधिक है। DAC आउटपुट एनालॉगऑटस_0 बस के लिए आउटपुट था। और बस नियंत्रक नियंत्रक के मुक्त बंदरगाहों में से एक के लिए आउटपुट है, मेरा डीएसी पोर्ट_0_3 के लिए आउटपुट है, अफसोस, यह स्क्रीनशॉट में दिखाई नहीं दे रहा है, लेकिन इसके लिए मेरा शब्द ले लो, यह वहां है। इस प्रकार, निम्नलिखित चित्र प्राप्त किया गया था।

इसके बाद, माइक्रोकंट्रोलर और DAC'pa को शुरू करने के लिए एक छोटा कोड लिखना आवश्यक था। एक महत्वपूर्ण नोट यह है कि डिवाइस सी और असेंबली का समर्थन करता है।

#include <m8c.h> // part specific constants and macros #include "PSoCAPI.h" // PSoC API definitions for all User Modules void main(void) { DAC8_1_Start(DAC8_1_HIGHPOWER); M8C_EnableGInt ; // Uncomment this line to enable Global Interrupts while(1) { DAC8_1_WriteBlind(255);//  0  255    8       0   5 } }

  हम चरण 2 में दिखाए गए सर्किट के अनुसार बोर्ड को इकट्ठा करते हैं।

फ़र्मवेयर माइक्रोकंट्रोलर। फ़ंक्शन DAC8_1_WriteBlind () के विभिन्न मानों के लिए परीक्षक को डीबग करें; यदि संकेतक पर्याप्त और रैखिक रूप से निर्भर हैं, तो आगे बढ़ें और डीएसी इकाई से निपटें।

2. एडीसी

यह कहने के लिए नहीं कि DAC'om चीजें बहुत आसान हो गईं। इसके कार्यान्वयन के लिए, माइक्रोकंट्रोलर के 3 मॉड्यूल की आवश्यकता थी। पहला पीजीए (प्रोग्रामेबल गेन एम्पलीफायर) है, जो एक प्रोग्रामेबल ऑपरेशनल एम्पलीफायर है। लाभ के लिए यह बहुत ज्यादा नहीं है (ईमानदार होने के लिए, इसमें लाभ 1 पर सेट है, और इसके अलावा, यह आपूर्ति वोल्टेज से अधिक वोल्टेज देने में सक्षम नहीं है) लेकिन इनपुट प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए। ताकि सर्किट में वर्तमान की परिमाण माप की सटीकता को प्रभावित न करें। एक प्रवेश द्वार, जो जमीन में अटका हुआ है, और दूसरा port_0_1 पर लटका दिया गया है। दूसरा मॉड्यूल DAC ही था, ADCINC12 तत्व का पूरा नाम। बिट क्षमता, जो 12 बिट है, जो कि इनपुट सिग्नल के लिए 4096 मात्रा का ठहराव चरण है। डीएसी का एक इनपुट पीजीए आउटपुट से जुड़ा था, दूसरा डिफ़ॉल्ट रूप से जमीन से जुड़ा हुआ है। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि, तुल्यकालिक ऑपरेशन के लिए इन सभी चीजों (DAC'ka सहित) को एक घड़ी जनरेटर, या बल्कि प्रोसेसर घड़ी डिवाइडर पर बैठना चाहिए। एनालॉग ब्लॉक SysClock / 8 (24MHz / 8) के बराबर VC1 क्लॉक डिवाइडर पर लगाए जाते हैं। उपरोक्त सभी के लगभग निम्नलिखित रूप हैं।

अंतिम मॉड्यूल, जिसके बारे में उन्होंने अभी तक कुछ भी नहीं कहा है, एलसीडी मॉड्यूल है, जो डिस्प्ले के साथ काम करने के लिए एक इंटरफ़ेस है। और हमें ADC और PGA के कार्य को डीबग करने की आवश्यकता है, क्योंकि हम इन मॉड्यूल के सही संचालन को बाहर से सत्यापित करने में सक्षम नहीं होंगे। सौभाग्य से, यह काम करने वाले सर्किट पर जगह नहीं लेता है, और सेटिंग्स से इसका केवल एक पैरामीटर है - एलसीडीपोर्ट, हमें पोर्ट 2 की आवश्यकता है, जो पहले से ही हमारे डिबग बोर्ड पर है।
अगर मुझे कुछ याद है, तो मैं उपरोक्त ब्लॉकों की सेटिंग्स के स्क्रीनशॉट दे दूंगा

कोड को संशोधित करें:

 #include <m8c.h> // part specific constants and macros #include "PSoCAPI.h" // PSoC API definitions for all User Modules void main(void) { DAC8_1_Start(DAC8_1_HIGHPOWER); PGA_1_Start(PGA_1_HIGHPOWER); ADCINC12_1_Start(ADCINC12_1_HIGHPOWER); ADCINC12_1_GetSamples(0); //   -  LCD_Start(); LCD_Position(1,0); //   M8C_EnableGInt ; // Uncomment this line to enable Global Interrupts while(1) { DAC8_1_WriteBlind(255);//  0  255    8       0   5 result = ADCINC12_1_iGetData() + 2048; ADCINC12_1_ClearFlag(); LCD_Position(1,0); LCD_PrHexInt(result); } }

वोल्टेज लागू होने के आधार पर, 0 से 0x0FFF तक की संख्या स्क्रीन पर दिखाई देती है। सब कुछ ठीक चल रहा है। हम आगे बढ़ते हैं।

3. UART

UART एक डेटा ट्रांसफर प्रोटोकॉल है। RS232 इंटरफ़ेस के लिए सबसे प्रसिद्ध। सर्किट पर UART ब्लॉक डालना आवश्यक था। UART मॉड्यूल दो डिजिटल ब्लॉकों पर कब्जा कर लेता है, एक RX प्राप्त करने वाली लाइन के लिए, दूसरा TX ट्रांसमिशन लाइन के लिए। इन ब्लॉकों के आउटपुट विशेष परिवहन डेटा डेटा के लिए निर्दिष्ट कुछ बंदरगाहों से जुड़े थे। प्रवेश करने के लिए Port_2_7, पोर्ट_1_6। UART डिवाइस को VC3 = SysClock / 156 घड़ी पर चलना चाहिए, जिससे डेटा को 19200 की थोड़ी दर के साथ प्रेषित किया जा सके। UART_1_PutSHexInt () फ़ंक्शन का उपयोग ट्रांसमिशन के लिए किया जाएगा।
और अंत में, अंतिम स्पर्श को चक्र को अनंत से परिवर्तित करना था जबकि (i <255)। यह डीएसी को दिए गए मूल्यों को अलग करना और हर बार एक नया वोल्टेज निकालना संभव होगा।
माइक्रोकंट्रोलर के लिए कोड का अंतिम संस्करण इस तरह दिखता है:

कोड का अंतिम संस्करण

 //---------------------------------------------------------------------------- // C main line //---------------------------------------------------------------------------- #include <m8c.h> // part specific constants and macros #include "PSoCAPI.h" // PSoC API definitions for all User Modules int result; int i; void main(void) { DAC8_1_Start(DAC8_1_HIGHPOWER); PGA_1_Start(PGA_1_HIGHPOWER); ADCINC12_1_Start(ADCINC12_1_HIGHPOWER); ADCINC12_1_GetSamples(0); LCD_Start(); LCD_Position(1,0); UART_1_Start(UART_PARITY_NONE); M8C_EnableGInt ; // Uncomment this line to enable Global Interrupts while(i<255) { DAC8_1_WriteBlind(i); if(ADCINC12_1_fIsDataAvailable() != 0) { result = ADCINC12_1_iGetData() + 2048; ADCINC12_1_ClearFlag(); LCD_Position(1,0); LCD_PrHexInt(result); UART_1_PutSHexInt(result); /* Print result to UART */ i++; } } }

चरण 5: COM पोर्ट को वायरटैप करें

वास्तव में कैसे जांचें, क्या डेटा कंप्यूटर पर आता है? पहले आपको यह जांचने की आवश्यकता है कि क्या कॉम-पोर्ट सक्षम है और आपके कंप्यूटर पर काम कर रहा है। विंडोज़ 7 के लिए -> मेरा कंप्यूटर -> डिवाइस मैनेजर -> राइट-क्लिक करें और हमें टेक्स्ट के दाईं ओर स्थित चित्र को देखना चाहिए। यदि ऐसा नहीं होता है, तो कॉम-पोर्ट सबसे अधिक संभावना अक्षम है, और आपको इसे BIOS में सक्षम करना चाहिए।

अब आपको इसे कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता है।

हम खेतों को उजागर करते हैं
प्रति सेकंड बिट - 19200
डेटा बिट्स - 8
समता - कोई नहीं
स्टॉप बिट्स - 1
प्रवाह नियंत्रण - कोई नहीं

हाइपरटर्मिनल प्रोग्राम या कुछ समान डाउनलोड करें, शायद कुछ मानक भी है। हम इसे लॉन्च करते हैं। हमारा पोर्ट COM1 चुनें।
और हम पागल बाइट दृश्यों को प्राप्त करते हैं।

ट्रांसमीटर काम कर रहा है।

चरण 6: सी # ग्राहक

हम किसी भी VisualStudio C # को शुरू करते हैं। एक कंसोल एप्लिकेशन बनाएं। वहां दो कक्षाएं जोड़ें। एक कॉम दूसरे सी एक्सेल के साथ काम करने के लिए (मैंने उन्हें बुलाया)। प्रोजेक्ट के लिए एक्सेल के साथ काम करने के लिए लाइब्रेरी जोड़ें (संदर्भ पर राइट-क्लिक करें - संदर्भ जोड़ें ... -> एक्सटेंशन -> Microsoft.Office.Interop.Excel)। हेक्स से इंट और इंट से वर्तमान तक सभी रूपांतरण, हम Program.cs में करेंगे।

Program.cs

  class Program { public static List<double> ConvInToAmp(List<int> input) { List<double> converted = new List<double>(); double stap = 0.00116822; double Vdd = 4.8; double R = 50; for (int i = 0; i < 255; i++) { converted.Add(input[i] * stap); converted[i] = Vdd - converted[i]; converted[i] = converted[i] / R; //Console.WriteLine(converted[i]); } return converted; } public static List<double> CreateVolt() { List<double> volts = new List<double>(); double stap = 0.0188235294117647; for (int i = 0; i < 255; i++) { volts.Add(i*stap); } return volts; } static void Main(string[] args) { Com port = new Com(); port.Strart(); while (!port.Full()) ; port.Stop(); Console.WriteLine("Data transmission complite"); List<int> input = port.GetData(); List<double> converted = ConvInToAmp(input); Console.WriteLine("Conversin complite"); Excel exel = new Excel(CreateVolt(), converted); Console.Read(); } }

Com.cs

  class Com { private List<int> values = new List<int>(); private SerialPort port = new SerialPort("COM1", 19200, Parity.None, 8, StopBits.One); private void received(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e) { string buf; buf = port.ReadExisting(); while (!String.IsNullOrEmpty(buf)) { string str = buf.Substring(0, 4); int v = Convert.ToInt32(str, 16); buf = buf.Remove(0, 4); Console.WriteLine(v); values.Add(v); } } public void Strart() { Console.WriteLine("Incoming data:"); port.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(received); port.Open(); } public void Stop() { port.Close(); } public bool Full() { if (values.Count == 255) return true; else return false; } public List<int> GetData() { return values; } }<source lang="cs">

Excel.cs

  class Excel { private List<double> xScale; private List<double> yScale; private Application exApp = new Application(); private Sheets sheets; private Worksheet worksheet; private Range range; public Excel(List<double> x,List<double> y) { xScale = x; yScale = y; exApp.Visible = true; exApp.SheetsInNewWorkbook = 1; exApp.Workbooks.Add(Type.Missing); sheets = exApp.Worksheets; worksheet = (Worksheet)sheets.get_Item(1); for (int i = 1; i < 255; i++) { range = worksheet.get_Range("A" + Convert.ToString(i), "A" + Convert.ToString(i)); range.Value = xScale[i]; range = worksheet.get_Range("B" + Convert.ToString(i), "B" + Convert.ToString(i)); range.Value = yScale[i]; } ChartObjects chartObjs = (ChartObjects)worksheet.ChartObjects(); ChartObject chartObj = chartObjs.Add(150, 20, 700,500); Chart xlChart = chartObj.Chart; xlChart.ChartType = XlChartType.xlXYScatterLinesNoMarkers; //PlotArea. Range xValues = worksheet.Range["A1", "A254"]; Range values = worksheet.Range["B1", "B254"]; SeriesCollection seriesCollection = xlChart.SeriesCollection(); Series series1 = seriesCollection.NewSeries(); series1.MarkerSize = 3; series1.XValues = xValues; series1.Values = values; } } }

यदि सब कुछ सही ढंग से लिखा और किया गया है, तो क्लाइंट लिखेगा कि वह डेटा को स्वीकार करता है और अंत में एक्सेल में ग्राफ को प्रदर्शित करता है।

साइरस माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके ट्रांजिस्टर की I-V विशेषता को मापना