PFS154控制器RC测量实验日记
在电子实验中,PFS154控制器的RC测量项目是一项极具实践意义的尝试。本文详细记录了实验过程中的硬件调试、测量原理、编程实现及优化方案,为电子爱好者提供参考与借鉴。
项目完整的开发代码请联系逐高电子技术开发部索取
硬件连接:从调试难题到稳定方案
实验初期,使用Paddock编程器进行控制器调试时遇到了不少挑战。编程器与控制器的连接需要精确对准引脚,否则会导致通信失败或检测错误。

图1:编程器与PFS154控制器的引脚连接特写,显示16条连接线的连接方式
尽管手册说明不够详尽,但通过反复调试发现,将全部16条线路连接后问题得到缓解。控制器与编程座的安装方式也至关重要,需确保稳固接触。

图2:PFS154控制器稳固安装在编程座中,适配器连接到电路扩展端确保稳定通信
每次开发新应用时,需确保编程器正确检测到工作电压及连接状态,只有当编程器显示"IC ready"时,控制器才能被正常烧录。
RC测量原理:利用时间常数实现电阻检测
由于PFS154控制器未集成AD转换器,实验采用RC时间常数测量法实现电阻检测。其核心原理是通过已知容量的电容器与未知电阻组成RC电路,测量电容器的充电时间来反推电阻值。

图3:RC测量电路原理示意图,展示150pF电容器与被测电阻Rx的连接方式及控制器引脚分配
放电准备
将PB2端口切换为低电平输出,对电容器进行放电
充电测量
切换PB2为输入状态,记录从低电平跳变为高电平的时间
数据转换
将测量时间参数转换为对应的电阻值

图4:RC测量电路的实际搭建效果,包含面包板、电容器、电阻和连接线的具体布局
编程实现:Mini-C语法调试与功能开发
编程过程基于Mini-C语言,初期因对语法规则及与汇编的混合使用不熟悉,遇到了不少问题。编译器对语法错误的提示有时不够直观,需要仔细排查代码结构。

图5:Padauk编译器界面显示的语法错误提示,箭头指示错误位置便于排查
以下是优化后的完整代码,包含详细注释:
测量校准与应用扩展
实验校准显示,当Rx为330kΩ时,稳定测量值n为79,通过公式"Rx=测量值×4.18"可将结果转换为kΩ单位。串口监视器可实时显示测量结果,便于数据分析。

图6:串口监视器显示的RC测量结果,Rx=330kΩ时稳定输出79,验证了测量的准确性
优化方案:解决极化效应问题
直流测量模式存在极化效应,易导致潮湿环境中电极腐蚀。为此对硬件和软件同时进行优化:

图7:采用交替测量法的优化实验装置,通过端口切换消除极化效应,提高测量稳定性
- 将两个端口交替切换到GND和VCC,避免直流极化
- 切换为输入状态,等待高电平信号完成测量
- 两次时间测量值相加,将量程扩展至254
- 既消除极化影响,又提升测量可靠性和精度
实验总结
PFS154控制器的RC测量实验通过硬件调试优化、时间常数测量法应用及编程功能扩展,实现了电阻的间接检测,尤其适用于湿度传感等实际场景。实验过程中解决的硬件连接、语法调试及极化问题,为同类低功耗控制器的应用提供了宝贵经验。
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