MEDINDO ESR EM CAPACITORES – PARTE VI – C/ PIC12F675 E LCD (REF373)

Conheça a “saúde” dos capacitores eletrolíticos – com pulso de corrente e ADC …

Seguindo o assunto de medição de ESR com microcontroladores resolvi desta vez experimentar o uso de um com poucos pinos. O escolhido foi o PIC12F675 que tem internamente o módulo ADC. Isto facilita as coisas. Mas como temos poucos pinos, alguns terão função dupla. Veja como ficou o esquema desta montagem olhando atentamente o esquema abaixo:

BREVE DESCRITIVO DO CIRCUITO

Olhando o esquema, a primeira coisa que se nota é a forma estranha que o display LCD 16×2 foi ligado. Ele funciona com o método Lplex com apenas 3 pinos do microcontrolador, sendo cada pino ligado a 2 pinos do LCD. A forma de ligação será : um pino ligado direto e outro ligado por um resistor com um capacitor (delay capacitivo). Conforme o tempo que o microcontrolador mantém o pino em ‘1’ o pino do LCD com o delay poderá ser ‘0’ ou ‘1’. Já foram publicados várias montagens utilizando este método de ligação com LCD como por exemplo:

TINY CLOCK – RELÓGIO DIGITAL EXPERIMENTAL – C/ PIC12F675 (REF265) , TINY VOLTMETER – VOLTIMETRO CC COM PIC 12F675 E LCD (REF218), TERMOSTATO PARA AQUÁRIO – COM PIC 12F675 E LCD 16X2 (REF235), etc.

Observando o esquema acima, ‘pin1’ e ‘pin2’ representa os pinos fêmeas onde colocamos as pontas de prova para ligar o capacitor que deverá ser testado (cx).

Temos os transistores Q1 e Q2 que amplificam o sinal do pulso gerado por Q6 ou Q9 dependendo da escala que foi acionada. No caso, temos apenas 2 escalas, sendo uma de 0 a 0.99 ohms e a outra de 1 a 9.9 ohms. Então o máximo valor de ESR que pode ser medido é 10 ohms. Isto não representa problema porque a maioria dos capacitores eletrolíticos tem ESR muito abaixo deste valor. Os transistores Q3 e Q4 servem apenas para descarregar os capacitores ligados em seus coletores. No pino 4 do microcontrolador 12F675 temos um interruptor que serve para zerar a medição. Necessita que as pontas de prova sejam curtocircuitadas antes de apertar este botão. Isto deve ser feito após ligar o aparelho. Toda vez que se liga o aparelho irá aparecer o nome do aparelho e uma mensagem para zerar antes de usar. Se não for zerado, a medição é incorreta e aparecerá as letras ‘nz’ . Elas significam ‘não zerado’ como um simples lembrete para zerar as pontas antes da medição.

Este aparelho, por usar o método LPLEX é muito sensível a interferências de outros equipamentos. Evite usa-lo perto de computadores, ou outros equipamentos eletroeletrônicos que gerem interferências eletromagnéticas. Quando sofre a ação de uma interferência poderá aparecer caracteres estranhos no display. Realizar uma montagem final usando uma caixa metálica é uma boa solução. Use um ou mais capacitores de filtro entre os pinos 1 e 8 do PIC. Podem ser de valores como 220 nF, 100nF ou 47 nF e devem ser montados o mais próximos possível dos pinos. Coloque também um capacitor de 100nF nos pinos 1 e 2 do LCD. Adicionalmente, poderá acrescentar outro capacitor no pino 4 ao gnd de 100nF. Este pino é muito sensível a interferências nos PIC’s.

Atenção: Tenha certeza que o PIC qur você usará nesta montagem tenha o byte de calibração intacto salvo no último endereço da flash. Alguns programadores de pic copiam este byte antes de apagar e reprogramar. Certifique que o seu equipamento de programação faça isto! Se o byte de programação for perdido o circuito não funcionará. Para conferir se existe este byte, use o programador de pics e leia a flash. Observe que a última posição da flash lida deve ter um valor começando sempre pro 0x34xx. O ‘xx’ pode ser um valor qualquer feito pela fábrica. Se estiver 0xffff então foi perdido este byte. Poderá colocar manualmente um valor começando sempre com 0x34xx e tentar reprogramar. veja o artigo COMO CALIBRAR A FREQUÊNCIA DO OSCILADOR INTERNO DO PIC 12F675/629 (DIDÁTICO).

Esta montagem deverá ser alimentada com uma fonte de tensão de 5 volts. Poderá usar uma bateria de 9 volts com um regulador 78L05 para estabilizar a tensão em 5 volts. É importante que a tensão seja estabilizada para que as leituras sejam corretas. Inclua um interruptor de liga/desliga.

Para calibrar use um resistor de 8,2 ohms 1% de tolerância nas pontas de prova e ajuste o trimpot ‘pot1’ para mostrar o valor correto. Não esqueça de zerar as pontas antes! Depois confira a escala baixa com um resistor de 0,47 ohms 1% de tolerância. Repita a calibragem para o melhor ajuste possível.

Ajuste o potenciômetro de contraste do LCD (pot2) conforme seu gosto pessoal. Este potenciômetro pode ser substituído por um simples resistor de 1K no pino VO ao GND.

Para mais detalhe de uso, tabela comparativa, sugestão de montagem em caixa plástica, etc. poderá ler o artigo MEDINDO ESR EM CAPACITORES – PARTE IV – C/ PIC16F628A E DISPLAY 7SEG (REF371).

Obs. Esta montagem é experimental, sendo de caráter didático, montada apenas em placa experimental (do tipo “Protoboard”), sujeita a “bugs” ainda não detectados. Está sendo fornecido os arquivos para que cada hobista possa alterar o programa segundo suas necessidades.

Abaixo temos uma pasta zipada para download, com os arquivos desta montagem, incluindo algumas fotos feitas durante a montagem no breadboard. Note que encontrará uma versão simples que necessita ser zerada toda vez que se liga a alimentação do circuito e uma segunda versão que grava na eeprom interna do pic o valor da zeragem e recarrega este valor toda vez que se liga o aparelho. Segue então o link abaixo:

TINY_ESRMETER_ZIP

Outras opções de Esrmeter sem usar microcontrolador podem ser obtidas aqui.

Manuais

PIC12F675 datasheet

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Até o próximo artigo!

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