Частотомір на мікроконтролері. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Частотомір на мікроконтролері. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

Принцип роботи описуваного приладу (як і інших частотомірів) полягає в підрахунку імпульсів, що прийшли на його вхід за фіксований проміжок часу. Ось його основні технічні характеристики: інтервал частоти сигналу, що вимірюється - від 1 Гц до 50 МГц при мінімальній напрузі вхідного сигналу 0,5 В. Розрядність індикатора - 8. що дозволяє вимірювати високочастотні сигнали з точністю до 1 Гц. Напруга живлення - 9 В. а споживаний струм залежить від індикаторів, що використовуються.

На рис. 1 показана схема частотоміра.

(Натисніть для збільшення)

У мікроконтролері КР1878ВЕ1, що використовується, шістнадцятирозрядний таймер-лічильник має восьмибітний предделитель і трибітний лічильник переповнень, що в сумі становить 27 розрядів. Таким чином, лічильник може вважати до 134. Швидкодія мікроконтролера обмежена частотою 217 МГц. Це значення є максимальною частотою сигналу, що вимірюється. Секундний інтервал відраховують за допомогою програмно організованих циклів, які також введена динамічна індикація показань.

Після закінчення рахунку отримати значення виміряної частоти простим опитуванням регістрів можна лише з шістнадцятирозрядного лічильника таймера і трирозрядного лічильника переповнень. Дані, що у восьмиразрядном предделителе. витягують шляхом дорахунку. На вхід ділителя подають одиночні імпульси та. коли фіксують його переповнення (у всіх розрядах - нулі), обчислюють записане в ньому значення, що дорівнює 256 за вирахуванням числа поданих імпульсів. Після цього двійкове число перетворюють на двійково-десяткове, а потім - код семиелементного індикатора. У ньому гасять незначні нулі та при наступному вимірі виводять на табло.

У пристрої застосовані три трирозрядні світлодіодні індикатори підвищеної яскравості від АОНа. За їх відсутності можна застосувати будь-які інші світлодіодні індикатори на необхідну кількість розрядів, наприклад, серії АЛС318. Аноди індикаторів через струмообмежувальні резистори R8-R15 підключені до порту мікроконтролера. Катоди з'єднані з виходами дешифратора DD3 К555ИД10, вихідний струм яких може лог. 0 може досягати 24 мА. Індикація йде справа наліво, тобто. перший розряд - правий за схемою. Дев'ятий розряд не підключений, проте за необхідності його можна використовувати для виведення будь-якої службової інформації.

Для підвищення стабільності генератор зразкової частоти виконано на елементах DDI. 1-DD1.3. живляться від окремого стабілізатора DA1. Програмний спосіб відліку часу вимірювання дозволяє застосовувати кварцові резонатори будь-яку частоту. Слід лише змінити програмні цикли, а це дуже просто, тому що всі інструкції в мікроконтролері виконуються за два такти. Верхнє значення зразкової частоти становить 8 МГц, нижнє визначається тим, що вихідний сигнал предделителя синхронізується сигналом тактової частоти процесора і може бути вище 1/4... 1/12 її значення залежно від типу процесора. На жаль, у документації на мікроконтролер ці параметри не вказані. V схожого контролера фірми Microchip тривалість вхідного сигналу має бути менше чотирьох тактів процесора. Враховуючи восьмирозрядний асинхронний дільник, визначимо мінімальну зразкову частоту: 50X000/4 = 256 кГц.

Частотомір зібраний на макетній платі розміром 30x72 мм. З'єднання виконані навісним монтажем дротом МГТФ.

Правильно зібраний частотомір після увімкнення повинен показати на табло число 87654321 і потім перейти в режим рахунку, індикуючи за відсутності вхідного сигналу нуль у першому розряді. Якщо індикація відсутня, слід перевірити наявність сигналу зразкової частоти. Потім необхідно переконатися, що на входи дешифратора подається код сканування. Вхід 8 мікросхеми DD3 має бути з'єднаний із загальним дротом, інакше її виходи будуть закриті. Крім того, можна спробувати виконати зовнішнє скидання, замкнувши на якийсь час висновки конденсатора C3.

Для перевірки можна подати на вхід мікроконтролера сигнал із генератора зразкової частоти, з'єднавши вихід елемента DD1.3 із входом DD1.4. На індикаторі висвітиться його частота, у разі - 4 МГц. Калібрують частотомір за допомогою зовнішнього генератора.

Не можна подавати вимірюваний сигнал безпосередньо на виведення таймера мікроконтролера (PA4/TCLC), оскільки цей висновок подається сигнал доліку. Щоб запобігти перевантаженню та можливому псуванню елементів пристрою, включений струмообмежувальний резистор R6.

Програма, що керує мікроконтролером, дуже проста, її легко модернізувати чи доповнити новими функціями. Коди програми наведені в таблиці (у осередках з адреси 0000 до 01FF записані нулі).

Повний авторський варіант програми

(Натисніть для збільшення)

Опис мікроконтролера КР1878ВЕ1 – в Інтернеті на сайті виробника angstrem.ru. На жаль, у документації є помилки в цоколівці мікроконтролера та опис компілятора TESSA. Замість команд, etc. ctz. ctn. ctie мають бути clc, elz, cln. die. При програмуванні мікроконтролера слід увімкнути режим внутрішнього генератора на частоту від 500 до 8000 кГц.

Схема простого програматора для КР1878ВЕ1. комп'ютера, що підключається до паралельного порту, наведена на рис. 2. Він зібраний на макетній платі розміром 42x52 мм. Усі з'єднання виконані дротом МГТФ.

Частотомір на мікроконтролері

Зовнішній вигляд програматора показано на рис. 3.

Частотомір на мікроконтролері

На рис. 4 показаний зовнішній вигляд макета цифрової шкали для приймача з діапазоном KB або трансівера. Конструктивно шкала, як і частотомір. зібрана на двох платах, з'єднаних роз'ємом: платі РКІ та основний, на якій розміщені всі інші деталі (на фотографії плати показані окремо).

Частотомір на мікроконтролері

Схемотехнічно цифрова шкала відрізняється від частотоміра наявністю РКІ замість світлодіодного індикатора і відсутністю непотрібної мікросхеми К555ІД10, що виконує в частотомірі функцію буфера.

Автор: Д.Богомолов, м. Москва

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Відкрито новий спосіб збереження вітамінів у їжі 12.12.2022

Кип'ятіння, заморожування, висушування продуктів та багато інших факторів руйнують вітаміни. Тому така їжа стає менш корисною.

Вчені з Массачусетського технологічного інституту розробили новий спосіб збагачення їжі вітаміном А. Це допоможе покращити здоров'я мільйонів людей у всьому світі.

У новому дослідженні вони показали, що інкапсуляція вітаміну А в захисний полімер запобігає руйнуванню поживної речовини при приготуванні або зберіганні їжі. Вчені планують такі вітаміни включити у борошно чи бульйонні кубики.

"Ми хотіли перевірити, чи може вітамін А зберігати свою дію під час приготування їжі, чи не руйнуватиметься вона під впливом різних факторів", - зазначила автор дослідження Ганна Якленек.

Щоб захистити вітамін від руйнування, вчені змішали його з полімером, щоб утворити частинки діаметром від 100 до 200 мікронів. Вони також покрили їх крохмалем, щоб запобігти злипанню. Ці інкапсульовані частки вчені включили в борошно та бульйонні кубики. Виявилося, що продукти, збагачені вітаміном А, залишалися корисними навіть після кип'ятіння та під дією високих температур.

"Збагачена нашим вітаміном А їжа може забезпечити рекомендовану добову норму, навіть після тривалого зберігання або під дією високих температур", - додає співавтор дослідження Вен Тан.

Інші цікаві новини:

▪ Повітроочисні фіранки

▪ Радіотелескоп FAST займеться пошуком екзопланет із магнітним полем

▪ Надсилання повідомлення за допомогою електронної телепатії

▪ Монітор Iiyama ProLite X3291HS

▪ Знайдено міжзоряне залізо

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Металошукачі. Добірка статей

▪ стаття На переправі коней не змінюють. Крилатий вислів

▪ стаття Чи сміються гієни? Детальна відповідь

▪ стаття Маркерний вузол. Поради туристу