Економічний багатофункціональний частотомір. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Економічний багатофункціональний частотомір. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

Основна перевага пропонованого приладу - простота, що поєднується з економічністю та зручністю управління. Підвищення економічності досягнуто застосуванням рідкокристалічного індикатора (ЖКІ) та вузла автоматичного відключення живлення після певного часу бездіяльності. Для зручності роботи кнопки керування режимами вимірювань розміщені з тильного боку індикатора та їх функції відображаються на ньому, тобто шляхом зміни програми мікроконтролера пристрій можна вводити додаткові можливості.

Основні технічні характеристики описуваного частотоміра наступні: діапазон вимірювання частоти - 0,1 Гц ... 60 МГц (реально верхня межа вище); поріг чутливості по вхідній напрузі - 0,08..0,15 (амплітудне значення); мінімальне надійно фіксоване приладом значення частоти синусоїдального сигналу - 2 Гц (амплітудою 0,15); максимальна амплітуда вхідного сигналу - 3 В. Живиться прилад від батареї типу "Крона" (можливе використання зовнішнього джерела напругою 7...16 В), струм - 10...12 мА. Передбачено зміну часу вимірювання (0,1; 1 і 10 с), множення показань на 1000 (при застосуванні зовнішнього дільника частоти), утримання показань, запис одного значення частоти в енергонезалежну пам'ять та можливість подальшого зчитування.

Принципова схема частотоміра зображена на рис. 1. Його основа - мікроконтролер PIC16F84A, який здійснює рахунок імпульсів зовнішнього сигналу, обробку отриманих значень та виведення результатів вимірювання на РКІ. У функції мікроконтролера також входять опитування кнопок (SB1-SB4) та керування живленням приладу.

(Натисніть для збільшення)

Вмикають та вимикають частотомір кнопкою SB1. Після підключення батареї живлення (або напруги від зовнішнього джерела) прилад залишається у вимкненому стані. При натисканні на кнопку SB1 напруга живлення через діод VD1 надходить на інтегральний стабілізатор напруги DA1, а з виходу - на вхідний каскад (VT3), мікроконтролер DD1 і індикатор HG1. Потім на виведенні 1 (RA2) мікроконтролера з'являється високий логічний рівень, що призводить до відкривання транзисторів VT1 та VT2. Далі контролер очікує відпускання кнопки SB1 (контролюючи сигнал на виводі 6). Після розмикання контактів напруга живлення подається на вхід стабілізатора DA1 через відкритий транзистор VT1 і починається вимірювання частоти.

Під час утримання SB1 на екрані індикатора (рис. 2,а) висвічуються написи "ЧАСТОТОМІР" та "ВЕРСІЯ: 1.00" (версія пришивки контролера). При повторному натисканні на SB1 напруга живлення надходить на висновок 6 (RB0) мікроконтролера, який після цього очікує на розмикання її контактів, і коли це відбудеться, встановлює низький логічний рівень на виведенні 1 (RA2). В результаті транзистори VT1, VT2 закриваються і прилад знеструмлюється. Якщо в режимі вимірювання на індикаторі відображаються нульові показання протягом приблизно 3 хв, мікроконтролер встановлює низький логічний рівень на виводі 1 (RA2), тим самим відключаючи від джерела живлення.

Економічний багатофункціональний частотомір

Час виміру, вибраний кнопкою SB2 (0,1; 1 або 10 с), відображається у правій частині нижнього рядка індикатора (рис. 2,б). Ціна молодшого розряду – 10,1 або 0,1 Гц відповідно. За часу виміру 0,1; 1 і 10 з максимально на РКІ може відображатися сім, вісім або дев'ять розрядів, тобто максимальне відображуване значення дорівнює відповідно 99,999.99, 99,999.999 або 99,999.999.9 МГц.

Натисканням кнопки SB3 показники частоти множать на 1000. Це зроблено для зручності зчитування показань при використанні зовнішнього дільника на 1000 [1, 2]. Коефіцієнт множення ("х1" або "х1000") відображається в середині нижнього рядка.

Щоб утримати (зафіксувати) показання, натискають кнопку SB4 (Пам'ять). При цьому на РКІ залишається значення тієї частоти, яке було в момент натискання кнопки. Його можна зберегти в незалежній пам'яті мікроконтролера, скориставшись кнопкою SB2, функція якої в цьому випадку - "Запам'ятати" (рис. 2, в). Колишнє значення при цьому втрачається. Якщо необхідно рахувати частоту з пам'яті, натискають на SB3 (її нова функція - "Рахувати"). Для виходу з режиму роботи із пам'яттю використовують кнопку SB4 (нова функція - "Вихід"). У режимі роботи з пам'яттю частотомір автоматично вимикається приблизно через 3 хвилини після натискання на будь-яку кнопку незалежно від показань індикатора. Після вимкнення живлення в енергонезалежній пам'яті зберігаються останні параметри вимірювання (час вимірювання та множник).

Як VT1, VT2 у приладі можна застосувати будь-які транзистори зазначених на схемі серій. Стабілізатор КР1157ЕН502А замінимо на 78L05, LM2931Z (при використанні останнього нижня межа напруги живлення знизиться до 5,5 В, а струм, що споживається, зменшиться на 2 мА).

РКІ повинен мати вбудований контролер із системою команд, сумісної з командами контролера HD44780, і російські символи в таблиці знакогенератора (практично всі знакосинтезуючі РКІ задовольняють цій умові). Придатними є, наприклад, індикатори DV-16210, DV-16230, DV-16236, DV-16244, DV-16252 (DataVision), ITM-1602 (Intech), PC-1602 (PowerTip).

Коди "прошивки" мікроконтролера в НЕХ-форматі наведені в таблиці, вихідний текст програми.

(Натисніть для збільшення)

Калібрують частотомір за зразковим генератором за допомогою підбудованого конденсатора С10. Підбором резистора R5 досягають максимальної чутливості приладу за напругою. Контрастність показань індикатора регулюють підбором резистора R11.

Якщо функції автоматичного вимкнення живлення та керування живленням однією кнопкою не потрібні, прилад можна спростити, виключивши транзистори VT1, VT2, діод VD1, резистори R1, R3, R4, R7, R8, R10 та кнопку SB1. Виведення 6 мікроконтролера в цьому випадку з'єднують із загальним дротом, а напруга живлення подають безпосередньо на вхід DA1.

література

Слінченко А. Удосконалення попереднього дільника частоти. – Радіо, 1999, № 10, с. 29.
Жук В. Дільник частоти діапазон 1 ...5 ГГц. – Радіо, 2001, № 12, с. 28, 29.

Автор: О.Шарипов, м.Володимир

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

Гаджети перед сном шкодять здоров'ю 16.10.2017

Хронічне недосипання як загрожує серйозними проблемами зі здоров'ям, а й впливає характер людей.

Як вважає професор неврології Каліфорнійського університету в Берклі Метью Вокер, проблема недосипання надає "катастрофічне вплив" на здоров'я та довгожительство, а тривалість сну менше семи годин небезпечна для здоров'я.

"Варто вам якось проспати менше семи годин, і у вашому мозку та організмі в цілому почнуться незворотні зміни. І ті, хто стверджують, що можуть спати по шість годин, на жаль, обманюють себе і своє здоров'я", - стверджує Метью Вокер, професор неврології Каліфорнійського університету в Берклі.

За словами вченого, спроба виспатися у вихідні не може компенсувати недосипання протягом робочого тижня. "Це не банк. Не можна накопичити борг, а потім погасити його пізніше", - пояснив він.

При цьому недосипання, за твердженням автора, робить людину менш харизматичною і більш схильною до брехні. Вокер також вказує на небезпечний вплив вечірнього вживання кави на глибину сну та розвіює міфи про те, що алкоголь допомагає заснути.

Крім того, вчений радить припинити користуватися комп'ютером, смартфоном і перестати дивитися телевізор не менш як за годину до того, як вирушити спати.

Раніше Уокер розповів, що нестача сну може призвести до численних проблем, у тому числі до погіршення пам'яті, діабету, ожиріння, раку та хвороби Альцгеймера, і закликав великі організації та законодавців серйозно зайнятися проблемою недосипання.

Інші цікаві новини:

▪ Переробка пластику в паливо та віск

▪ Водонепроникний Android-смартфон Fujitsu F074

▪ Дотик для роботів

▪ Ультрабуки нового покоління від Intel

▪ Про планети зірки розповість її фотосфера

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Побутова електроніка. Добірка статей

▪ стаття Антуан де Рівароль. Знамениті афоризми

▪ стаття Що таке Летючий голландець? Детальна відповідь

▪ стаття Геліотроп. Легенди, вирощування, способи застосування