Универсальная цифровая шкала-частотомер

October 10, 2012 by admin Комментировать »

Частотомер построен
на базе современного быстродействующего микроконтроллера фирмы ATMEL c RISC
архитектурой. Отличительной особенностью частотомера является автоматически
изменяемое время счета. При быстрой перестройке частоты время счета составляет
0,1 с (прибор отображает информацию с частотой 1 раз в 0,1 с с точностью 10
Гц), а при фиксации измеряемой частоты – 1 с (прибор отображает информацию с
частотой 1 раз в 1 с с точностью 1 Гц). Подобный алгоритм работы повышает
наглядность и удобство снятия показаний при настройке радиосистем различного
класса сложности.

Устройство можно
использовать как цифровую шкалу для гетеродинных структур (радиостанция,
радиоприемник и т.д.). Для этого в частотомере предусмотрена возможность
суммирования/вычитания с показаниями прибора изменяемой числовой константы.
Константа и ее знак вводится при помощи клавиш управления и сохраняется в
энергонезависимой памяти микроконтроллера.

Технические характеристики табл.1.

Напряжение питания, В

9…25

Ток потребления, мА

100

Время счета: точность 10 Гц

0,1 с

Время счета: точность 1 Гц

1 с

Максимальная измеряемая частота, Гц
(без внешнего делителя)

1 500
000

Входная чувствительность, В

0,2

Максимальное значение константы
суммирования/вычитания с показаниями

9 999
999

Размеры печатной платы, мм

84х42

Правый вывод резистора R2 должен быть
подключен к 7-му выводу DD2.

Устройство выполнено на основе микроконтроллера AT90S2313 фирмы ATMEL
(DD1) с прошитым программным обеспечением обработки сигналов управления и
индикации, 8-ми разрядного сдвигового регистра 74HC164 (аналог ИР8) (DD2),
выполняющего роль расширителя портов микроконтроллера, входного компаратора,
выполненного на ИМС LM311 (DA2) и цепи питания микросхем/индикатора (C1, C3,
C12, C13, VD1, DA1). Диодный мост VD1 защищает схему от возможной переполюсовки
проводов при подключении источника питания и в тоже время может работать как
выпрямитель при запитке устройства напрямую от силового трансформатора.

Подстроечным конденсатором С10 осуществляется точная настройка частотомера
по эталонному генератору.

Напряжение питания подключается к разъему XP1.

Разъем XP3 дублирует XP2.

Разъем XP4 зарезервирован для работы с ПО следующих версий и дублирует
кнопки TA1 и TA2.

Разъем XP5 предназначен для подключения светодиодного индикатора
AЛС-318А.

На плате предусмотрено место под установку 6-ти контактного разъема
программирования контроллера через SPI интерфейс.

При включении устройства на экране высвечивается номер ПО, а именно -A8051.3- Далее
устройство переходит в режим измерения частоты.

При быстрой перестройке измеряемой частоты показания прибора для
наглядности и удобства снятия обновляются с частотой 1 раз в 0,1 с, обеспечивая
при этом точность 10 Гц. При фиксации измеряемой частоты устройство
автоматически переходит в режим измерения с частотой обновления показаний 1 раз
в секунду с точностью 1 Гц.

В программе предусмотрена установка числовой константы, которая будет
вычитаться или суммироваться с текущими показаниями прибора. При нажатии на
кнопку ТА2 на индикаторе высвечивается текущее значение константы. При нажатии
на кнопку ТА1 происходит переход устройства в режим установки значения
константы. При повторном нажатии на ТА1 осуществляется выбор текущего
устанавливаемого разряда в константе (подсвечивается точкой), а кнопкой ТА2
выбор значения разряда константы в диапазоне 0…9. В последнем разряде
устанавливается режим суммирования(в разряде нет индикации)/вычитания (знак
“-”) константы с показаниями. Выход из режима установки происходит при нажатии
на ТА2 после установки режима суммирования/вычитания. Значение константы
сохраняется в энергонезависимой памяти микроконтроллера и остается неизменным
при отключении источника питания.

Для
индикации реального значения частоты необходимо установить значение константы,
равное 0.

Внимание! При первом включении устройства
необходимо сразу выставить значение константы, в противном случае прибор
функционировать не будет.

Печатная плата цифровой шкалы-частотомера

(вид со
стороны печатных проводников)

Разъёмы XP3, XP4 и ISP можно не устанавливать. Если блок питания стабилизированный, диодный
мост можно исключить. Но при этом необходимо вместо него поставить две
перемычки, между выводов 1-4 и 2-3. Тогда в XP1 центр это плюс питания.

Перечень элементов и их номиналы

Позиция

Наименование

Кол.

C1, C4, C12, C13

0,1 мкФ

4

C2

10 мкФ/16…50 B

1

C3

1000 мкФ/25 В

1

C5

1000 пФ

1

C6

10 пФ

1

C7

47 мкФ/16…50 В

1

C8

1000 мкФ/16 В

1

C9

30 пФ

1

C10

4,8…20 пФ

1

C11

68 пФ

1

DA1

7805

1

DA2

LM311

1

DD1

AT90S2313

1

DD2

74HC164

1

HG1

АЛС318А

1

R1, R3

100 Ом

2

R2, R8-R10

4,7 кОм

4

R4, R5, R7

10 кОм

3

R6

1 МОм

1

R11-R18

330 Ом

8

SA1

Переключатель движковый, угловой

1

SВ1, SB2

Микрокнопка угловая

2

VD1

BD107

1

VD2

1N4148

1

XP1

Разъем питания диаметром 1,3 мм

1

XP1

Разъем интерфейсный, 5-ти контактный

1

ZQ1

Кварцевый резонатор 4 МГц

1

Штыревой разъем

3-х контактный, 2-х рядный

1

Штыревой разъем

3-х контактный

1

Штыревой разъем

4-х контактный

1

Штыревой разъем

Угловой, 16-ти контактный

1

Колодка DIP-8

1

Колодка DIP-14

1

Колодка DIP-20

1

Корпус

BOX M-32

1


Автор: Нет данных

Связь с автором: Нет данных

Веб сайт автора: Нет данных

Прислал: Нет данных

Источник: aes.at.ua

Доп материалы, файлы к устройству (схеме):

Прошивка

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты