CAPACÍMETRO USANDO PORTA SERIAL DO PC (EXPERIMENTAL) – COM PIC 12F675 (REF 159)

Gostaria de medir o valor de capacitores usando o próprio monitor do PC como display? Veja esta montagem didática…

O objetivo desta montagem não é ter um capacímetro ‘apurado’, mas unicamente para fins de montagem experimental. Tendo apenas uma unica escala de medição, poderá ser usado para obter o valor de capacitores entre 10nF a alguns MiliFarads. O resultado é apresentado no monitor de um PC, na escala de microfarads (uF). Observe o esquema abaixo:

Fazemos uso de um PIC 12f675, utilizando apenas 2 pinos para a função de leitura do valor do capacitor.
O método empregado na medição foi o de primeiro carregar o capacitor em teste ao nível de Vcc e depois medir o tempo de descarga do capacitor, até um patamar de voltagem pré-estabelecido.
Na primeira fase, a rotina faz o pino 5 se tornar ‘1’, acionando assim um BC548 ( ou similar) para carregar de forma rápida o capacitor ‘cx’ em teste.
Depois, o pino 5 será colocado em alta impedância, interrompendo o processo da carga. Imediatamente será ligado o timer 1 para contar tempo, e o capacitor passa então a se descarregar através de um resistor de descarga (ajustável). Usamos o comparador analógico interno do PIC para desligar o timer 1, quando atingir o valor de tensão mínima.
Esta tensão de comparação mínima é obtida por se usar a tensão de referência interna do PIC, ajustada para fornecer 1/3 do Vcc, aplicada ao terminal não-inversor do comparador, sendo esta uma ligação interna. Assim, temos somente a saída inversora ligada ao pino 6 do PIC. No programa, usamos o estado do flag ‘cout’, que representa o resultado da comparação, para a decisão do desligamento do timer 1.
Note que esta contagem representa uma proporção da capacitância medida. Assim, ajustando apenas o valor do resistor de descarga, podemos obter um tempo que corresponda diretamente ao valor do capacitor em teste, em microfarads.
A faixa de operação é de 10 nanofarads a 10 MiliFarads (ou mais). Portanto, não poderá ser usado para medir capacitores de valor abaixo de 10 nF.
O valor obtido pela medição é enviado pelo pino 7, via um transistor BC558 (pnp) para a porta serial de um PC. Para ler a medição, teremos que ter um programa terminal rodando no PC. Poderá ser usado, como exemplo, o HyperTerminal. Este deverá estar configurado para 19200 bauds, 8 bits, sem paridade, 1 stop, sem controle de fluxo.
Ficará configurado conforme mostra o PrintScreen da tela, abaixo:

Quando o circuito estiver ligado a uma fonte de 5 volts para alimentar o circuito,com um capacitor ligado em ‘cx, e devidamente ligado ao PC pela serial, então no HyperTerminal deverá aparecer como no printScreen abaixo:

Para realizar o ajuste, deverá colocar um capacitor de valor conhecido, como por exemplo, de 10 uF, e depois ajustar o trimpot lentamente, até obter a leitura correta na tela.
Neste método de medição, quanto maior for o capacitor a medir, maior será o tempo para descarregar pelo resistor. Um capacitor de 1000 uF demora por volta de 3 a 4 segundos para mostrar o resultado na tela. A primeira medição não é muito precisa, portanto, espere por 2 ou 3 medições, para estabilizar o resultado, especialmente se estiver medindo capacitores de alto valor.
Atenção: Descarregue os capacitores antes de medir. Poderão estar carregados com tensões que podem danificar o PIC ou outros componentes do circuito.
Obs. Esta montagem é de natureza didática, sendo feita apenas em placa de protoboard, sujeita a bugs ainda não observados. Está sendo fornecido os arquivos que poderão ser alterados conforme a necessidade de cada hobista.

Segue os arquivos para esta montagem:

cap_exp_rs232_files

Manuais:

PIC12f675

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Até o próximo artigo!!!