마이크로컨트롤러의 주파수 측정기. 계획, 설명

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마이크로컨트롤러의 주파수 측정기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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설명된 장치(및 기타 주파수 측정기)의 작동 원리는 고정된 시간 동안 입력에 도달하는 펄스를 계산하는 것입니다. 주요 기술적 특성은 다음과 같습니다. 측정된 신호 주파수 범위는 1Hz ~ 50MHz이며 최소 입력 신호 전압은 0,5V입니다. 표시기의 자릿수 용량은 8이므로 고주파 신호를 정확하게 측정할 수 있습니다. 1Hz. 공급 전압은 9V이며 전류 소비는 사용된 표시기에 따라 다릅니다.

무화과에. 도 1은 주파수 측정기의 다이어그램을 도시한다.

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사용된 KR1878BE1 마이크로컨트롤러에서는 27비트 타이머 카운터에 134비트 프리스케일러와 217비트 오버플로 카운터(총 727비트)가 있습니다. 따라서 카운터는 최대 50까지 계산할 수 있으며 마이크로 컨트롤러의 속도는 XNUMXMHz의 주파수로 제한됩니다. 이 값은 측정 가능한 최대 신호 주파수입니다. 두 번째 간격은 판독값의 동적 표시도 포함하는 프로그래밍 방식으로 구성된 주기를 사용하여 계산됩니다.

카운팅이 끝나면 측정된 주파수 값은 256비트 타이머 카운터와 XNUMX비트 오버플로 카운터에서만 레지스터를 폴링하여 얻을 수 있습니다. XNUMX비트 프리스케일러에 포함된 데이터입니다. 계산하여 추출합니다. 단일 펄스는 프리스케일러 입력에 공급됩니다. 오버플로가 감지되면(모든 비트가 XNUMX임) 여기에 기록된 값은 XNUMX에서 공급된 펄스 수를 뺀 값과 동일하게 계산됩니다. 그 후 이진수는 BCD로 변환된 다음 XNUMX개 요소 표시기의 코드로 변환됩니다. 중요하지 않은 XNUMX은 취소되어 다음 측정 중에 디스플레이 보드에 표시됩니다.

이 장치는 발신자 ID의 밝기가 향상된 318자리 8자리 LED 표시기를 사용합니다. 없는 경우 ALC15 시리즈와 같이 필요한 자릿수를 가진 다른 LED 표시기를 사용할 수 있습니다. 표시기의 양극은 전류 제한 저항 R3-R555를 통해 마이크로 컨트롤러의 포트 B에 연결됩니다. 음극은 DD10 K0ID24 디코더의 출력에 연결되며 출력 전류는 로그 상태입니다. XNUMX은 XNUMXmA에 도달할 수 있습니다. 표시는 오른쪽에서 왼쪽으로 진행됩니다. 즉, 다이어그램에 따르면 첫 번째 숫자가 오른쪽입니다. XNUMX번째 비트는 연결되지 않지만 필요한 경우 서비스 정보를 표시하는 데 사용할 수 있습니다.

안정성을 높이기 위해 기준 주파수 생성기는 DDI 요소를 사용하여 만들어집니다. 1-DD1.3. 별도의 안정 장치 DA1로 구동됩니다. 측정 시간을 계산하는 소프트웨어 방법을 통해 모든 주파수에서 석영 공진기를 사용할 수 있습니다. 프로그램 주기만 변경하면 되며 이는 매우 간단합니다. 마이크로 컨트롤러의 모든 명령은 두 개의 클록 주기로 실행되기 때문입니다. 기준 주파수의 상위 값은 8MHz이고, 하위 값은 프리스케일러의 출력 신호가 프로세서 클럭 주파수 신호에 의해 동기화되고 해당 값의 1/4...1/12보다 높을 수 없다는 사실에 의해 결정됩니다. , 프로세서 유형에 따라 다릅니다. 불행하게도 이러한 매개 변수는 마이크로 컨트롤러 설명서에 표시되어 있지 않습니다. Microchip의 유사한 컨트롤러 V에서 입력 신호 지속 시간은 50 프로세서 사이클보다 작아서는 안 됩니다. 000비트 비동기 프리스케일러를 고려하여 최소 기준 주파수를 결정합니다: 4X256/781.25 = XNUMXkHz.

주파수 측정기는 30x72mm 크기의 브레드보드에 조립됩니다. 연결은 MGTF 와이어를 사용하여 매달아 설치함으로써 이루어집니다.

전원을 켠 후 올바르게 조립된 주파수 측정기의 디스플레이에 숫자 87654321이 표시되어야 하며, 입력 신호가 없는 경우 첫 번째 숫자에 8이 표시되는 계산 모드로 들어가야 합니다. 표시가 없으면 기준 주파수 신호가 있는지 확인한 다음 디코더 입력에 스캐닝 코드가 제공되는지 확인해야 합니다. DD3 칩의 입력 3은 공통 와이어에 연결되어야 합니다. 그렇지 않으면 해당 출력이 닫힙니다. 또는 커패시터 CXNUMX의 단자를 일시적으로 단락시켜 외부 재설정을 시도할 수 있습니다.

확인하려면 요소 DD1.3의 출력을 DD1.4의 입력에 연결하여 기준 주파수 생성기의 신호를 마이크로 컨트롤러 입력에 적용할 수 있습니다. 표시기는 주파수(이 경우 4MHz)를 표시합니다. 주파수 측정기는 외부 발생기를 사용하여 교정됩니다.

카운팅 신호가 이 출력에 공급되기 때문에 측정된 신호를 마이크로컨트롤러 타이머 출력(PA4/TCLC)에 직접 적용할 수 없습니다. 과부하 및 장치 요소의 손상 가능성을 방지하기 위해 전류 제한 저항 R6이 포함되어 있습니다.

마이크로컨트롤러를 제어하는 프로그램은 매우 간단하며 업그레이드나 새로운 기능 추가도 쉽습니다. 프로그램 코드는 표에 나와 있습니다 (주소 0000에서 01FF까지의 셀에 XNUMX이 기록됩니다).

프로그램의 전체 작성자 버전

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KR1878BE1 마이크로 컨트롤러에 대한 설명 - 인터넷 제조업체 웹사이트 angstrem.ru. 불행하게도 문서에는 마이크로컨트롤러의 핀아웃과 TESSA 컴파일러에 대한 설명에 오류가 포함되어 있습니다. 명령 등 대신 ctz. ctn. ctie는 clc, elz, cln이어야 합니다. 주사위. 마이크로컨트롤러를 프로그래밍할 때 500~8000kHz의 주파수에서 내부 발진기 모드를 활성화해야 합니다.

KR1878BE1의 간단한 프로그래머 구성표. 컴퓨터의 병렬 포트에 연결된 그림은 그림 2과 같습니다. 42. 52xXNUMXmm 크기의 브레드보드에 조립됩니다. 모든 연결은 MGTF 와이어로 이루어집니다.

마이크로컨트롤러의 주파수 카운터

프로그래머의 모습은 그림 3에 나와 있습니다. 삼.

마이크로컨트롤러의 주파수 카운터

그림에서. 그림 4는 KB 대역 수신기 또는 트랜시버의 디지털 스케일 레이아웃 모양을 보여줍니다. 구조적으로 스케일은 주파수 측정기와 같습니다. 커넥터로 연결된 두 개의 보드, 즉 LCD 보드와 다른 모든 부품이 있는 메인 보드에 조립됩니다(보드는 사진에 별도로 표시되어 있습니다).

마이크로컨트롤러의 주파수 카운터

디지털 스케일의 회로 설계는 LED 표시기 대신 LCD가 있고 주파수 측정기에서 버퍼 기능을 수행하는 불필요한 K555ID10 마이크로 회로가 없다는 점에서 주파수 측정기와 다릅니다.

저자: D. Bogomolov, 모스크바

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