작은 주파수 카운터. 계획, 설명

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주파수 측정기는 10초 및 50초의 계수 시간, ±0,1MHz 이내의 주파수 편차로 1Hz...10MHz 범위에서 입력 신호의 주파수를 측정하고 계수 간격( 최대 99초). 입력 임피던스는 50MHz의 주파수에서 100 ... 50옴이고 범위의 가장 낮은 주파수에서 수 킬로옴까지 증가합니다.

소형 주파수 측정기
그림. 1

주파수 측정기 회로는 그림 1에 나와 있습니다. 12. 주요 요소는 프로그램에 따라 작동하는 PIC629F1(DD0,1) 마이크로 컨트롤러이며 코드는 표에 나와 있습니다. 주파수 측정은 고정된 시간 간격으로 펄스 수를 계산하여 수행됩니다. 두 개의 간격이 사용됩니다 - 1 si 10 s. 첫 번째 경우에는 주파수를 얻기 위해 펄스 수에 XNUMX을 곱하고 두 번째 경우에는 펄스 수와 주파수 값이 동일합니다.

소형 주파수 측정기

마이크로컨트롤러에는 두 개의 타이머 카운터(TMR0 및 TMR1)가 포함되어 있으며, 그 중 첫 번째는 펄스를 계산하는 데 사용되고 두 번째는 시간 간격을 계산하는 데 사용됩니다. 내장된 비동기식 2001비트 프리스케일러 덕분에 최대 측정 주파수는 트리거 속도에 의해서만 위에서 제한되며 마이크로컨트롤러의 클럭 주파수에 의존하지 않습니다. 그러나 프리스케일러의 내용은 프로그래밍 방식으로 읽을 수 없으며 이를 "추출"하기 위해 D. Yablokov와 V. Ulrich의 "Frequency meter on PIC controller" 기사에 설명된 방법이 사용되었습니다(Radio, 1, 21번, 22, XNUMX쪽).

입력 신호 증폭기는 펄스 신호가 DDI 마이크로 컨트롤러의 T1CKI 입력(핀 0)으로 공급되는 컬렉터에서 트랜지스터 VT5에 조립됩니다. 정보를 표시하기 위해 컨트롤러가 내장된 디지털 표시기 NT1610(HG1)이 사용됩니다. 슬레이브 모드에서 작동할 때 NC 표시기 HG1의 입력은 공통 배선에 연결되고 데이터는 DI 및 CLK 라인을 따라 4비트 패키지로 순차적으로 전송됩니다. DD1 마이크로컨트롤러의 제한된 수의 I/O 라인은 일반 데이터 전송 모드의 구현을 위해 0개를 할당하는 것을 허용하지 않았으므로 데이터 및 클록 펄스는 저항을 통해 DD1 마이크로컨트롤러 GP1 출력에서 전송되어야 했습니다. 분할기. 펄스는 R7R9 분배기를 통해 HG6 표시기의 CLK 입력으로, R8R8C0 적분 분배기를 통해 DI 입력으로 공급됩니다. 마이크로 컨트롤러 DD0의 출력 GP1에서 낮은 논리 레벨(논리적 5)을 전달하기 위해 지속 시간이 8μs인 전압 펄스가 생성됩니다. 동시에 커패시터 C1은 충전할 시간이 없으며 펄스가 DI 입력에서 감쇠함에 따라 HG0 표시기에 논리 1이 기록됩니다. 논리 6을 전송하려면 펄스 지속 시간이 시간보다 훨씬 깁니다. R8R8C8 회로의 상수이고 커패시터 C1은 높은 논리 레벨로 충전할 시간이 있으므로 논리 6이 기록됩니다. 펄스 사이의 일시 중지도 R8R8C8 회로의 시간 상수보다 커야 커패시터 CXNUMX이 시간을 가질 수 있습니다. 방전.

주파수 측정기는 전압이 8 ... 9 V인 갈바닉 또는 충전식 배터리로 전원이 공급됩니다. 증폭기와 마이크로 컨트롤러의 공급 전압은 통합 안정기 DA1에 의해 안정화됩니다. 공급 전압은 튜닝 저항 R1의 엔진에서 HG5 표시기에 공급되며 1,4 ... 1,6V 범위에 있어야 합니다.

전원이 켜진 후 마이크로컨트롤러는 0,1초의 카운팅 시간으로 주파수 측정 루틴을 실행합니다. SB1 버튼을 짧게 누르면 주파수 값이 고정되고 마이크로 컨트롤러가 고정 값에서 주파수 편차를 측정한 다음 HG1 표시기 디스플레이에 이 편차를 표시합니다. SB1 버튼을 다시 짧게 누르면 장치가 원래 상태로 돌아갑니다. 1초의 카운팅 시간으로 주파수 측정 모드와 편차로 전환하려면 SB1 버튼을 누르고 최소 2초 동안 누르고 있습니다. SB1 버튼을 다시 길게 누르면 장치가 펄스 카운팅 모드로 전환됩니다. 이 모드에서 버튼을 짧게 누르면 카운터와 측정 시간 표시기가 차례로 시작, 중지 및 재설정됩니다.

주파수와 그 편차는 주파수 미터의 디스플레이에 헤르츠 단위로 표시됩니다. 측정 간격이 0,1초인 경우 판독값은 다음과 같습니다. 주파수의 경우 "1Fxxxxxxxx" 또는 주파수 편차의 경우 "1 Fi_xxxxxxx"("1 F-xxxxxxx"). 여기서 xxxxxxxxx는 주파수 또는 그 변경 사항이고 부호는 주파수의 변경을 나타냅니다. 증가 또는 감소 . 표시기는 "+" 기호의 출력을 제공하지 않으므로 "측정 간격이 1초일 때 표시기의 첫 번째 위치에 숫자 2가 있습니다. 시작 전 펄스 계수 모드에서 , 표시기 디스플레이는 카운팅 모드에서 XNUMX이 됩니다 - SS uuuuuu, 여기서 SS는 시간(초), uuuuuu - 펄스 수입니다.

소형 주파수 측정기
그림. 2

카운트가 끝나면 판독 값이 기록됩니다.

대부분의 부품은 1 ... 1,5 mm 두께의 단면 호일 유리 섬유로 만든 인쇄 회로 기판에 장착되며 그림은 그림 2에 나와 있습니다. 19. 이 장치는 튜닝 저항 SPZ-2, 고정 저항 C23-4, MLT, 튜닝 커패시터 KT25-10, 나머지는 K17-2931을 사용합니다. LM5.0Z-78 칩은 KT05, KT3102, KT316 시리즈의 트랜지스터가 문자 색인이 있는 342L368, KT30A 트랜지스터로 교체할 수 있습니다. 배터리와 함께 보드는 50x70x6mm 크기의 플라스틱 케이스에 넣습니다. 표시등과 전원 스위치는 전면 패널에 고정되어 있으며 적절한 크기의 구멍이 있습니다. 장치에 전원을 공급하려면 "Krona", "Korund", 22F9 배터리를 사용할 수 있으며 전류 소비량은 약 1mA입니다. 마이크로컨트롤러는 Pony Prog, XNUMXC Prog 프로그램을 사용하여 프로그래밍할 수 있습니다.

장치 설정은 주파수 측정 정확도를 조정하는 것으로 축소됩니다. 이를 위해, 표시기 판독값을 입력 신호의 주파수와 일치시키기 위해 예시적인 생성기로부터 약 1MHz의 주파수, 0,5V의 진폭 및 튜닝 커패시터 C5를 갖는 연속 신호가 공급됩니다. 그런 다음 저항 R1을 선택하여 주파수 측정기의 최대 감도를 설정합니다.

마이크로 컨트롤러 프로그램의 텍스트 및 코드를 다운로드할 수 있습니다. 따라서.

저자: I. Kotov, Krasnoarmeysk, Donetsk 지역, 우크라이나; 간행물: radioradar.net

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