Генератор гужовий сигнал. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Генератор гужовий сигнал. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

Сигнал на виході цього генератора має форму, що збігається з кривою, "намальованою" користувачем на екрані графічного РКІ з роздільною здатністю 128x64 пкс. Такий генератор стане у пригоді для перевірки різних електронних приладів. З його допомогою можна, наприклад, підібрати форму сигналів незвичайного тембру для електромузичних інструментів.

Рис. 1 (натисніть , щоб збільшити)

Частоту повторення "намальованою" кривою на виході генератора можна змінювати від 0,2 до 7500 Гц і навіть вище, якщо на екрані намалювати не один, а кілька періодів. Наприклад, якщо намалювати 64 імпульси, їх частоту можна змінювати приблизно від 12,8 Гц до 470 кГц.

Нижній край екрану індикатора відповідає нульовій напрузі на першому виході генератора, а верхній - максимальному позитивному, яке наявним регулятором можна змінювати від 0 приблизно до +3,5 В. Сигнал на другому виході відрізняється тим, що в ньому відсутня постійна складова. Крім того, на цьому виході за низької частоти повторення кривої можливе спотворення її форми.

Генератор можна живити від будь-якого джерела стабілізованої постійної напруги 5 В. Споживає він лише 18 мА. У момент вимкнення живлення форма кривої, що є на екрані, зберігається в цифровому вигляді в енергонезалежній пам'яті мікроконтролера, а при його включенні вона відновлюється.

Схема генератора показано на рис. 1. Основні його деталі - мікроконтролер DD1 (PIC16F873A-I/P) та графічний РКІ HG1 (МТ-12864J-2FLA). Опис індикатора можна знайти в [1], а особливості його стикування з мікроконтролером - у [2].

Тактова частота мікроконтролера 20 МГц задано кварцовим резонатором ZQ1. Ланцюг R1C1 призначений для встановлення мікроконтролера у вихідний стан при включенні живлення, а діод VD1 забезпечує швидку розрядку конденсатора C1 після вимкнення живлення. Кнопками SB1-SB3 керують генератором.

Двійкові коди відліків "намальованого" на екрані РКІ сигналу, що зберігаються в пам'яті, мікроконтролер із заданою частотою виводить на виходи RA0- RA5. Резистор R2 є навантаженням виходу RA4, який, на відміну від інших виходів мікроконтролера, виконаний за схемою з відкритим стоком.

До виходів RA0-RA5 підключений перетворювач двійкового коду пропорційне його значенню напруга, зібраний з резисторів R3-R8. Зверніть увагу, що кожен з резисторів має опір, вдвічі менший, ніж попередній. Це необхідно для правильного перетворення і має суворо дотримуватися. Однак опір резистора R7 трохи менше розрахункового, що дорівнює 6 кОм, що частково компенсує вплив резистора R2 на характеристику перетворення.

Резистори R3-R8 вказаного на схемі опору необхідно підібрати з максимально можливою точністю з-поміж найближчих стандартних номіналів. Вимірювати їх опір у процесі добірки слід одним і тим самим цифровим приладом.

Чим менше необхідний опір резистора, тим більшою точністю його потрібно підбирати. Для полегшення добірки можна становити кожен резистор із двох, з'єднаних послідовно. Один з них повинен мати опір, близький до необхідного, але менший його, а другий - додавати решту.

Емітерний повторювач на транзисторі VT1 усуває вплив навантаження генератора на роботу перетворювача коду в напругу. Резистор R9 встановлює робочу точку транзистора так, щоб при низьких рівнях напруги одночасно на всіх виходах RA0-RA5 напруга на емітері транзистора була максимально близькою до нуля, але він залишався в активному режимі. Цим усуваються спотворення нижньої (на екрані РКІ) частини "намальованого" сигналу. Конденсатор C5 згладжує сходи сформованого цифровим способом сигналу. Працюючи з низькочастотними сигналами його ємність може знадобитися збільшити у кілька разів, і з високочастотними - зменшити.

Змінним резистором R10 регулюють амплітуду вихідного сигналу. Резистор R12 захищає транзистор від пошкодження при випадковому замиканні виходу 1 на загальний провід, коли двигун змінного резистора знаходиться у верхньому схемі положенні. Конденсатор C6 не пропускає на вихід 2 постійну складову сигналу, що генерується.

Конденсатор C4 - блокувальний в ланцюзі живлення генератора, а вибіркою резистора R11 досягають кращої контрастності зображення на екрані індикатора.

Генератор намальованого сигналу
Рис. 2

Генератор зібраний у корпусі розмірами 80x60x24 мм і за конструкцією аналогічний кишеньковому осцилографу, описаному в [3]. Зовнішній вигляд генератора показано на рис. 2. При першому включенні приладу з щойно запрограмованим мікроконтролером у нижній частині екрана РКІ буде виведено пряму лінію. Надалі - це крива заданої у попередньому сеансі роботи форми.

Роботу починають із натискання на одну з кнопок генератора. Після натискання кнопки SB1 на виходах генератора з'являється сигнал зображеної на екрані форми. Натисканням на SB2 переходять у режим зміни його частоти, а натисканням на кнопку SB3 - режим введення або коригування форми кривої на екрані.

У режимі зміни частоти кнопкою SB1 зменшують значення, а кнопкою SB3 збільшують його. Початкова частота дорівнює 476 Гц. Усього є 511 фіксованих значень частоти, що у зазначеному раніше діапазоні.

Відразу після входу в режим введення та коригування кривої умовний курсор завжди знаходиться на першій зліва її точці. При натиснутій кнопці SB3 точка переміщається вгору екраном, а досягнувши верхньої межі екрана, з'являється знизу. З відпусканням кнопки точка зупиняється. Встановивши в потрібне положення першу точку, натисканням на кнопку SB2 переходять до другої, встановивши її, переходять до третьої і так далі. За точкою 128 правому краю екрана піде точка 1 з його лівому краю.

Намалювавши описаним способом бажану форму сигналу, генератор включають натисканням на кнопку SB1. При цьому введена крива буде записана в енергонезалежну пам'ять (EEPROM) мікроконтролера. Тому після вимкнення живлення приладу та його нового ввімкнення повторно вводити її не доведеться.

Генератор намальованого сигналу
Рис. 3

Сигнал можна почути в головних телефонах, підключивши до виходу генератора, або побачити на екрані осцилографа (рис. 3). Швидкість розгортки осцилографа була встановлена рівною 0,2 мс/діл., а чутливість каналу його вертикального відхилення - 0,5 В/діл.

Програму мікроконтролера можна завантажити з ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/03/genf.zip.

література

Рідкокристалічний модуль MT-12864J. - melt.com.ru/files/file2150172.5.pdf.
Мілевський А. Використання графічного РКІ МТ-12864А з мікроконтролером фірми Microchip. – Радіо, 2009, № 6, с. 28-31.
Пічугів. А. Кишеньковий осцилограф. – Радіо, 2013, № 10, с. 20, 21.

Автор: А. Пічугов

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

Передача даних USB 3.2 зі швидкістю до 20 Гбіт/с 31.05.2018

Компанія Synopsys успішно провела першу у світі демонстрацію можливостей USB 3.2. Основна система працювала під керуванням ОС Windows 10 зі стандартними драйверами USB без будь-яких модифікацій.

Хост контролер USB 3.2 був заснований на платформі HAPS-80 FPGA, підключеної до фізичної плати через конектор Type-C. Цільова система працювала під управлінням Linux та містила аналогічні апаратні ресурси. Відмінності полягали лише в тому, що друга система була налаштована як пристрій зберігання інформації.

Плата, що використовується, дозволяла здійснювати передачу даних зі швидкістю до 10 Гбіт/с для кожної лінії. У своєму рішенні інженери Synopsys об'єднали обидві лінії, щоб досягти підсумкової пропускної спроможності 20 Гбіт/с. При цьому в компанії зазначають, що для роботи USB 3.2 не потрібно використовувати специфічні кабелі.

Для демонстрації застосовувалась пара звичайних кабелів Belkin USB 3.1 Type-C, які можна купити у звичайному магазині.

Інші цікаві новини:

▪ Марс отруйний для бактерій

▪ Перший смартфон під Android 4.0 Ice Cream Sandwich

▪ Нейтрино розкажуть, чому ми існуємо

▪ Штучне сонце

▪ Мікрогенератор на природному паливі

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електрику. Добірка статей

▪ стаття Від жилетки рукава. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке лазіння? Детальна відповідь

▪ стаття Лакове дерево японське. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Установка Квадро-ефект. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Кулька у лунці. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт