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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Frequenzimetro su un microcontrollore. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione Il principio di funzionamento del dispositivo descritto (così come di altri frequenzimetri) è quello di contare gli impulsi che arrivano al suo ingresso per un periodo di tempo fisso. Ecco le sue principali caratteristiche tecniche: l'intervallo della frequenza del segnale misurato va da 1 Hz a 50 MHz con una tensione minima del segnale in ingresso di 0,5 V. La capacità delle cifre dell'indicatore è 8, il che consente di misurare segnali ad alta frequenza con una precisione di 1 Hz. La tensione di alimentazione è di 9 V. e il consumo di corrente dipende dagli indicatori utilizzati. Sulla fig. 1 mostra un diagramma di un frequenzimetro.
Nel microcontrollore KR1878BE1 utilizzato, un timer-contatore a sedici bit ha un prescaler a otto bit e un contatore di overflow a tre bit, per un totale di 27 bit. Pertanto il contatore può contare fino a 134.La velocità del microcontrollore è limitata ad una frequenza di 217 MHz. Questo valore è la frequenza massima del segnale misurabile. Il secondo intervallo viene conteggiato utilizzando cicli organizzati a livello di codice, che includono anche l'indicazione dinamica delle letture. Al termine del conteggio, il valore della frequenza misurata può essere ottenuto semplicemente interrogando i registri solo da un timer-counter a sedici bit e da un contatore di overflow a tre bit. I dati contenuti nel prescaler a otto bit. estratto contando. I singoli impulsi e vengono forniti all'ingresso del prescaler. quando ne viene rilevato l'overflow (zero in tutti i bit), viene calcolato il valore registrato in esso, pari a 256 meno il numero di impulsi forniti. Successivamente, il numero binario viene convertito in BCD e quindi nel codice di un indicatore a sette elementi. Gli zeri insignificanti vengono cancellati e visualizzati sul tabellone durante la misurazione successiva. Il dispositivo utilizza tre indicatori LED a tre cifre di maggiore luminosità dall'ID chiamante. Se sono assenti, è possibile utilizzare qualsiasi altro indicatore LED con il numero di cifre richiesto, ad esempio la serie ALC318. Gli anodi indicatori sono collegati alla porta B del microcontrollore tramite resistori limitatori di corrente R8-R15. I catodi sono collegati alle uscite del decoder DD3 K555ID10, la cui corrente di uscita è in stato log. 0 può raggiungere 24 mA. L'indicazione va da destra a sinistra, cioè la prima cifra è destra secondo lo schema. Il nono bit non è collegato ma, se necessario, può essere utilizzato per visualizzare eventuali informazioni di servizio. Per aumentare la stabilità, il generatore di frequenza di riferimento è realizzato utilizzando elementi DDI. 1-DD1.3. alimentato da uno stabilizzatore DA1 separato. Il metodo software di conteggio del tempo di misurazione consente l'utilizzo di risuonatori al quarzo a qualsiasi frequenza. Devi solo modificare i cicli del programma, e questo è molto semplice, poiché tutte le istruzioni nel microcontrollore vengono eseguite in due cicli di clock. Il valore superiore della frequenza di riferimento è 8 MHz, quello inferiore è determinato dal fatto che il segnale di uscita del prescaler è sincronizzato dal segnale di frequenza di clock del processore e non può essere superiore a 1/4... 1/12 del suo valore , a seconda del tipo di processore. Sfortunatamente questi parametri non sono indicati nella documentazione del microcontrollore. V di un controller simile di Microchip, la durata del segnale di ingresso non deve essere inferiore a quattro cicli del processore. Tenendo conto del prescaler asincrono a otto bit, determiniamo la frequenza di riferimento minima: 50X000/4 = 256 kHz. Il frequenzimetro è montato su breadboard di dimensioni 30x72 mm. I collegamenti vengono effettuati mediante installazione sospesa mediante cavo MGTF. Dopo l'accensione, un frequenzimetro correttamente assemblato dovrebbe mostrare sul display il numero 87654321 e poi entrare in modalità conteggio, indicando zero nella prima cifra se non c'è segnale in ingresso. Se non c'è alcuna indicazione è necessario verificare la presenza di un segnale di frequenza di riferimento e poi assicurarsi che agli ingressi del decoder venga fornito un codice di scansione. L'ingresso 8 del chip DD3 deve essere collegato a un filo comune, altrimenti le sue uscite verranno chiuse. In alternativa, puoi provare ad eseguire un reset esterno cortocircuitando temporaneamente i terminali del condensatore C3. Per verificare, è possibile applicare un segnale da un generatore di frequenza di riferimento all'ingresso del microcontrollore collegando l'uscita dell'elemento DD1.3 all'ingresso di DD1.4. L'indicatore mostrerà la sua frequenza, nel nostro caso - 4 MHz. Il frequenzimetro viene calibrato utilizzando un generatore esterno. Non è possibile applicare il segnale misurato direttamente all'uscita del timer del microcontrollore (PA4/TCLC), poiché a questa uscita viene fornito un segnale di conteggio. Per evitare sovraccarichi e possibili danni agli elementi del dispositivo, è inclusa la resistenza di limitazione della corrente R6. Il programma che controlla il microcontrollore è molto semplice, è facile aggiornarlo o aggiungere nuove funzioni. I codici del programma sono mostrati nella tabella (gli zeri sono scritti nelle celle dagli indirizzi da 0000 a 01FF). Versione completa dell'autore del programma
Descrizione del microcontrollore KR1878BE1 - su Internet sul sito Web del produttore angstrem.ru. Sfortunatamente la documentazione contiene errori nella piedinatura del microcontrollore e nella descrizione del compilatore TESSA. Invece di comandi ecc. ct. ctn. ctie dovrebbe essere clc, elz, cln. morire. Quando si programma il microcontrollore, è necessario abilitare la modalità oscillatore interno a una frequenza compresa tra 500 e 8000 kHz. Schema di un semplice programmatore per KR1878BE1. collegato alla porta parallela di un computer è mostrato in Fig. 2. Si monta su breadboard di 42x52 mm. Tutti i collegamenti sono realizzati con filo MGTF.
L'aspetto del programmatore è mostrato in Fig. 3.
Nella fig. La Figura 4 mostra l'aspetto di un layout in scala digitale per un ricevitore o ricetrasmettitore in banda KB. Strutturalmente, la scala è come un frequenzimetro. assemblato su due schede collegate da un connettore: la scheda LCD e quella principale, sulla quale sono posizionate tutte le altre parti (le schede sono mostrate separatamente nella foto).
Il design del circuito della bilancia digitale differisce dal frequenzimetro per la presenza di un display LCD anziché un indicatore LED e per l'assenza del microcircuito K555ID10 ormai non necessario, che svolge la funzione di buffer nel frequenzimetro. Autore: D. Bogomolov, Mosca
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