Ekonomiczny wielofunkcyjny miernik częstotliwości. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Ekonomiczny wielofunkcyjny miernik częstotliwości. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

Komentarze do artykułu

Główną zaletą proponowanego urządzenia jest jego prostota połączona z wydajnością i łatwością obsługi. Zwiększenie wydajności osiągnięto dzięki zastosowaniu wyświetlacza ciekłokrystalicznego (LCD) oraz automatycznego wyłączania zasilania po określonym czasie bezczynności. Dla wygody przyciski sterowania trybem pomiarowym znajdują się z tyłu wskaźnika, a ich funkcje są na nim zobrazowane, czyli poprzez zmianę programu mikrokontrolera można wprowadzić do urządzenia dodatkowe funkcje.

Główne cechy techniczne opisywanego miernika częstotliwości są następujące: zakres pomiaru częstotliwości - 0,1 Hz ... 60 MHz (właściwie górna granica jest wyższa); próg czułości napięcia wejściowego - 0,08..0,15 V (wartość szczytowa); minimalna wartość częstotliwości sygnału sinusoidalnego niezawodnie ustalanego przez urządzenie wynosi 2 Hz (przy amplitudzie 0,15 V); maksymalna amplituda sygnału wejściowego to 3 V. Urządzenie zasilane jest baterią Krona (możliwe jest zastosowanie zewnętrznego źródła o napięciu 7...16 V), pobór prądu to 10...12 mA . Przewiduje zmianę czasu pomiaru (0,1; 1 i 10 s), przemnożenie odczytów przez 1000 (przy zastosowaniu zewnętrznego dzielnika częstotliwości), zatrzymanie odczytów, zapis jednej wartości częstotliwości do pamięci nieulotnej oraz możliwość późniejszego odczytu.

Schemat ideowy miernika częstotliwości pokazano na ryc. 1. Jego podstawą jest mikrokontroler PIC16F84A, który zlicza impulsy sygnału zewnętrznego, przetwarza uzyskane wartości i wyświetla wyniki pomiarów na wyświetlaczu LCD. Funkcje mikrokontrolera obejmują również przyciski odpytywania (SB1-SB4) oraz zarządzanie energią urządzenia.

(kliknij, aby powiększyć)

Włącz i wyłącz licznik częstotliwości za pomocą przycisku SB1. Po podłączeniu akumulatora (lub przyłożeniu napięcia z zewnętrznego źródła) urządzenie pozostaje w stanie wyłączonym. Po naciśnięciu przycisku SB1 napięcie zasilania przez diodę VD1 jest dostarczane do zintegrowanego regulatora napięcia DA1, a od jego wyjścia do stopnia wejściowego (VT3), mikrokontrolera DD1 i wskaźnika HG1. Następnie na pinie 1 (RA2) mikrokontrolera pojawia się wysoki poziom logiczny, co prowadzi do rozwarcia tranzystorów VT1 i VT2. Następnie sterownik oczekuje na zwolnienie przycisku SB1 (sterowanie sygnałem na pinie 6). Po otwarciu styków napięcie zasilania jest podawane na wejście stabilizatora DA1 przez otwarty tranzystor VT1 i rozpoczyna się pomiar częstotliwości.

Podczas trzymania SB1 na ekranie wskaźnika (rys. 2, a) pojawiają się napisy „FREQUENCY” oraz „VERSION: 1.00” (wersja oprogramowania sterownika). Po ponownym naciśnięciu SB1 napięcie zasilające jest podawane na pin 6 (RB0) mikrokontrolera, który następnie czeka na rozwarcie swoich styków, a gdy to nastąpi, ustawia niski poziom logiczny na pin 1 (RA2). W rezultacie tranzystory VT1, VT2 zamykają się, a urządzenie jest odłączane od zasilania. Jeżeli w trybie pomiarowym wskaźnik pokazuje odczyty zerowe przez około 3 minuty, mikrokontroler ustawia niski poziom logiczny na pinie 1 (RA2) odłączając się tym samym od źródła zasilania.

Ekonomiczny wielofunkcyjny miernik częstotliwości

Czas pomiaru wybrany przyciskiem SB2 (0,1; 1 lub 10 s) jest wyświetlany po prawej stronie dolnej linii wskaźnika (rys. 2b). Cena najmniej znaczącego bitu wynosi odpowiednio 10,1 lub 0,1 Hz. Z czasem pomiaru 0,1; Maksymalnie 1 i 10 s, wyświetlacz LCD może wyświetlić siedem, osiem lub dziewięć cyfr, czyli maksymalna wyświetlana wartość to odpowiednio 99,999.99, 99,999.999 lub 99,999.999.9 MHz.

Naciskając przycisk SB3, odczyty częstotliwości są mnożone przez 1000. Odbywa się to dla wygody odczytu odczytów przy użyciu zewnętrznego dzielnika przez 1000 [1, 2]. Mnożnik („x1” lub „x1000”) jest wyświetlany na środku dolnego wiersza.

Aby zatrzymać (utrwalić) odczyty, naciśnij przycisk SB4 („Pamięć”). Jednocześnie na wyświetlaczu LCD pozostaje wartość częstotliwości jaka była w momencie naciśnięcia przycisku. Można go zapisać w pamięci nieulotnej mikrokontrolera za pomocą przycisku SB2, którego funkcją w tym przypadku jest „Zapamiętaj” (ryc. 2, c). Poprzednia wartość zostaje utracona. Jeśli chcesz odczytać częstotliwość z pamięci, kliknij na SB3 (jego nową funkcją jest „Read”). Aby wyjść z trybu pamięci, użyj przycisku SB4 (nowa funkcja - „Wyjdź”). W trybie pamięci miernik częstotliwości automatycznie wyłącza się po około 3 minutach od naciśnięcia dowolnego przycisku, niezależnie od wskazań wskaźników. Po wyłączeniu zasilania ostatnie parametry pomiaru (czas pomiaru i mnożnik) są zapisywane w pamięci nieulotnej.

Jako VT1, VT2 w urządzeniu możesz użyć dowolnych tranzystorów z serii wskazanej na schemacie. Zastąpimy stabilizator KR1157EN502A 78L05, LM2931Z (przy użyciu tego ostatniego dolna granica napięcia zasilania spadnie do 5,5 V, a pobór prądu spadnie o 2 mA).

Wyświetlacz LCD musi mieć wbudowany kontroler z systemem poleceń zgodnym z poleceniami kontrolera HD44780 oraz znaki rosyjskie w tabeli generatora znaków (prawie wszystkie wyświetlacze LCD syntetyzujące znaki spełniają ten warunek). Odpowiednie są np. wskaźniki DV-16210, DV-16230, DV-16236, DV-16244, DV-16252 (DataVision), ITM-1602 (Intech), PC-1602 (PowerTip).

Kody "firmware" mikrokontrolera w formacie HEX pokazane są w tabeli, kod źródłowy programu.

(kliknij, aby powiększyć)

Miernik częstotliwości jest kalibrowany za pomocą oscylatora odniesienia przy użyciu dostrojonego kondensatora C10. Wybierając rezystor R5, uzyskuje się maksymalną czułość napięciową urządzenia. Kontrast wyświetlanych odczytów wskaźnika reguluje się wybierając rezystor R11.

Jeśli funkcje automatycznego wyłączania i zarządzania energią jednym przyciskiem nie są potrzebne, urządzenie można uprościć, eliminując tranzystory VT1, VT2, diodę VD1, rezystory R1, R3, R4, R7, R8, R10 i przycisk SB1. Pin 6 mikrokontrolera jest w tym przypadku podłączony do wspólnego przewodu, a napięcie zasilania jest podawane bezpośrednio na wejście DA1.

literatura

Slinchenkov A. Ulepszenie wstępnego dzielnika częstotliwości. - Radio, 1999, nr 10, s. 29.
Beetle V. Dzielnik częstotliwości dla zakresu 1...5 GHz. - Radio, 2001, nr 12, s. 28, 29.

Autor: A. Szarypow, Władimir

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Gadżety przed snem są szkodliwe dla zdrowia 16.10.2017

Przewlekły brak snu nie tylko grozi poważnymi problemami zdrowotnymi, ale także wpływa na charakter ludzi.

Według profesora neurobiologii UC Berkeley, Matthew Walkera, brak snu ma „katastrofalny wpływ” na zdrowie i długowieczność, a spanie mniej niż siedem godzin jest niebezpieczne dla zdrowia.

"Kiedy prześpisz mniej niż siedem godzin jednego dnia, zaczną się nieodwracalne zmiany w twoim mózgu i ciele jako całości. A ci, którzy twierdzą, że mogą spać przez sześć godzin, niestety oszukują siebie i swoje zdrowie" - mówi Matthew Walker. profesor neurologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley.

Zdaniem naukowca staranie się o wystarczającą ilość snu w weekendy nie może zrekompensować braku snu w tygodniu pracy. „To nie jest bank. Nie można gromadzić długu, a potem go spłacać” – wyjaśnił.

Jednocześnie brak snu, zdaniem autora, czyni osobę mniej charyzmatyczną i bardziej skłonną do kłamstwa. Walker zwraca też uwagę na niebezpieczny wpływ kawy wieczorem na głębokość snu i obala mity, że alkohol pomaga zasnąć.

Ponadto naukowiec radzi, aby co najmniej godzinę przed pójściem spać zaprzestać korzystania z komputera, smartfona i oglądać telewizję.

Walker wcześniej powiedział, że brak snu może prowadzić do wielu problemów, w tym utraty pamięci, cukrzycy, otyłości, raka i choroby Alzheimera, i wezwał główne organizacje i prawodawców do poważnego zajęcia się problemem braku snu.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Recykling plastiku na paliwo i wosk

▪ Fujitsu F074 Wodoodporny smartfon z systemem Android

▪ Dotyk dla robotów

▪ Ultrabooki nowej generacji firmy Intel

▪ O planetach gwiazdy powie jej fotosfera

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcji witryny Elektronika użytkowa. Wybór artykułów

▪ artykuł Antoine'a de Rivarola. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Czym jest Latający Holender? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł o heliotropie. Legendy, uprawa, metody aplikacji