Малогабаритний частотомір. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Малогабаритний частотомір. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

Частотомір вимірює частоту вхідного сигналу в діапазоні 10 Гц ... 50 МГц з часом рахунки 0,1 і 1 с, відхилення частоти в межах ±10 МГц, а також здійснює рахунок імпульсів з відображенням інтервалу рахунку (до 99 с). Вхідний опір становить 50... 100 Ом на частоті 50 МГц і збільшується до кількох кілоом на нижчій частоті діапазону.

Малогабаритний частотомір
Рис. 1

Схема частотоміра показано на рис. 1. Основний елемент - мікроконтролер PIC12F629 (DD1), що працює за програмою, коди якої наведені в таблиці. Вимірювання частоти здійснюється за допомогою підрахунку числа імпульсів за фіксований часовий інтервал. Використовуються два інтервали - 0,1 сі 1 с. У першому випадку для отримання частоти число імпульсів множиться на 10, у другому значення числа імпульсів і частоти збігаються.

Малогабаритний частотомір

Мікроконтролер містить два таймери-лічильники (TMR0 і TMR1), перший з яких використовується для рахунку імпульсів, а другий - для відліку часових інтервалів. Завдяки вбудованому асинхронному восьмирозрядному предітелю максимальна частота, що вимірюється, зверху обмежена тільки швидкістю роботи його тригерів і не залежить від тактової частоти мікроконтролера. Однак вміст предделителя неможливо вважати програмно, і для того, щоб його "витягти", використаний метод, опис якого наведено в статті Д. Яблокова та В. Ульріха "Частотометр на PIC-контролері" ("Радіо", 2001 № 1, с. 21, 22).

Підсилювач вхідного сигналу зібраний на транзисторі VT1, з колектора якого імпульсний сигнал надходить на вхід T0CKI (висновок 5) мікроконтролера DDI. Для відображення інформації застосовано цифровий індикатор НТ1610 (HG1) з вбудованим контролером. При роботі в режимі веденого вхід НК індикатора HG1 з'єднують із загальним проводом, а дані передаються послідовно 4-бітними посилками лініями DI і CLK. Обмежене число ліній введення-виведення мікроконтролера DD1 не дозволило виділити дві з них для реалізації штатного режиму передачі даних, тому дані та синхроімпульси довелося передавати з виходу GP0 мікроконтролера DD1 через резистивні дільники. На вхід CLK індикатора HG1 імпульси надходять через дільник R7R9, а на вхід DI через інтегруючий дільник R6R8C8. Для передачі низького рівня логічного (логічного 0) на виході GP0 мікроконтролера DD1 формується імпульс напруги тривалістю 5 мкс. При цьому конденсатор С8 зарядитися не встигає, і по спаду імпульсу на вході DI в індикатор HG1 запишеться логічний 0. Для передачі логічної 1 тривалість імпульсу набагато більше постійної часу ланцюга R6R8C8, і конденсатор С8 встигає зарядитися до високого логічного рівня, тому Пауза між імпульсами також повинна бути більшою за постійний час ланцюга R1R6C8, щоб конденсатор С8 встиг розрядитися.

Живлення частотоміра здійснюється від гальванічної або акумуляторної батареї напругою 8...9 В. Напруга живлення підсилювача та мікроконтролера стабілізована інтегральним стабілізатором DA1. На індикатор HG1 напруга живлення надходить з двигуна підстроювального резистора R5, воно повинно знаходитися в межах 1,4 ... 1,6 В.

Після включення живлення мікроконтролер виконує підпрограму вимірювання частоти з часом 0,1 с. При короткочасному натисканні на кнопку SB1 значення частоти фіксується та мікроконтролер вимірює відхилення частоти від зафіксованого значення з наступним відображенням цього відхилення на табло індикатора HG1. Повторне короткочасне натискання на кнопку SB1 повертає пристрій у вихідний стан. Для переходу в режим вимірювання частоти та її відхилення з часом рахунку 1 с слід натиснути кнопку SB1 і утримувати її не менше 2 с. Ще один тривалий натиск на кнопку SB1 переводить пристрій у режим рахунку імпульсів. У цьому режимі за короткими натисканнями на кнопку послідовно відбувається запуск, зупинка та обнулення лічильника та індикатора часу вимірювання.

Частота та її відхилення відображаються на табло частотоміра у герцах. При інтервалі вимірювання 0,1 з показання виглядають наступним чином: "1Fxxxxxxxx" для частоти або "1 Fi_xxxxxxx" ("1 F-xxxxxxx") для відхилення частоти, де хххххххх - частота або її зміна, а знак вказує на її збільшення або зменшення . Оскільки в індикаторі не передбачено виведення знака "+", він відображається як " При інтервалі вимірювання 1 с на першій позиції індикатора присутня цифра 2. У режимі рахунку імпульсів до старту на табло індикатора будуть нулі, в режимі рахунку - СС уууууу, де СС - час рахунку за секунди, уууууу - число імпульсів.

Малогабаритний частотомір
Рис. 2

Після закінчення рахунку показання фіксуються.

Більшість деталей монтують на друкованій платі з однобічно фольгованого склотекстоліту товщиною 1...1,5 мм, креслення якої показано на рис. 2. У пристрої застосовані підстроювальний резистор СПЗ-19, постійні резистори С2-23, МЛТ, підстроювальний конденсатор КТ4-25, решта - К10-17. Мікросхему LM2931Z-5.0 можна замінити на 78L05, транзистор КТ3102А - транзистори серій КТ316, КТ342, КТ368 з будь-якими буквеними індексами. Плата разом із батареєю розміщена у пластмасовому корпусі розмірами 30x50x70 мм. Індикатор та вимикач живлення закріплені на передній панелі, де для них зроблено отвори відповідного розміру. Для живлення пристрою можна використовувати батареї "Крона", "Корунд", 6F22, споживаний струм становить близько 9 мА. Мікроконтролер можна запрограмувати за допомогою програм Pony Prog, 1С Prog.

Налагодження приладу зводиться до регулювання точності вимірювання частоти. Для цього від зразкового генератора подають безперервний сигнал з частотою близько 1 МГц, амплітудою 0,5 і підбудовним конденсатором С5 домагаються збігу показань індикатора з частотою вхідного сигналу. Потім добіркою резистора R1 встановлюють максимальну чутливість частотоміра.

Текст та коди програми мікроконтролера можна завантажити звідси.

Автор: І. Котов, м. Красноармійськ Донецької обл., Україна; Публікація: radioradar.net

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

Електронне татуювання та мікрофон 15.11.2013

Компанія Motorola направила до Патентного відомства США заявку, в якій описується "електронне татуювання" із вбудованим мікрофоном. У заявці йдеться, що "татуювання" кріпиться на шиї користувача і, крім мікрофона, включає приймач і джерело живлення. Завдання мікрофона – фіксувати вібрації гортані людини під час розмови.

Дані з мікрофона надсилаються на мобільний пристрій. Розробники відзначають, що такий спосіб захоплення звуку знизить фонові шуми, і співрозмовник чутиме користувача з татуюванням чіткіше. На татуюванні також можуть розміщуватися дисплей та датчик шкірно-гальванічної реакції для вимірювання електропровідності шкіри. Останній дозволяє використовувати татуювання як детектор брехні.

У заявці не повідомляється, яким способом передбачається наносити татуювання на шкіру. Зазначимо, що раніше Motorola називала словом "татуювання" тонкий і гнучкий пристрій, що кріпиться до шкіри на кшталт пластиру.

Татуювання-"пластир" Motorola пропонувала використовувати як ідентифікатор. Передбачалося, що пристрій випромінює сигнал, який є підтвердженням особистості людини.

Інші цікаві новини:

▪ Мечников помилявся

▪ Росіяни купують гаджетів більше, ніж американці та європейці

▪ Гени слуху у рослин

▪ Ультразвук допомагає лікам дійти до мети

▪ Мобільний маршрутизатор Huawei 5G Mobile WiFi Pro

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Охорона праці. Добірка статей

▪ стаття Дозатор для гранульованих добрив. Креслення, опис

▪ стаття Хто такі друїди? Детальна відповідь

▪ стаття Декоратор вітрин. Посадова інструкція