経済的な多機能周波数計。スキーム、説明

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経済的な多機能周波数計です。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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提案された装置の主な利点は、そのシンプルさと効率性および操作の容易さです。効率の向上は、液晶ディスプレイ (LCD) と、一定期間操作が行われなかった場合の自動電源オフユニットの使用によって実現されます。便宜上、測定モード制御ボタンはインジケーターの背面に配置されており、その機能がインジケーターに表示されます。つまり、マイクロコントローラーのプログラムを変更することで、追加の機能をデバイスに導入できます。

記載されている周波数計の主な技術的特性は次のとおりです。周波数測定範囲 - 0,1 Hz ... 60 MHz (実際には上限はこれより高くなります)。入力電圧感度閾値 - 0,08..0,15 V (ピーク値); デバイスによって確実に固定される正弦波信号の周波数の最小値は 2 Hz (振幅 0,15 V) です。入力信号の最大振幅は 3 V です。デバイスは Krona バッテリーで駆動され (7 ～ 16 V の電圧の外部電源を使用できます)、消費電流は 10 ～ 12 mA です。。これにより、測定時間の変更 (0,1、1 および 10 秒)、読み取り値の 1000 倍 (外部分周器使用時)、読み取り値の保持、XNUMX つの周波数値の不揮発性メモリーへの書き込み、およびその後の読み取りの可能性が提供されます。

周波数計の概略図を図に示します。 1. その基礎は、外部信号パルスをカウントし、得られた値を処理し、測定結果をLCDに表示するPIC16F84Aマイクロコントローラーです。マイクロコントローラーの機能には、ポーリングボタン (SB1 ～ SB4) とデバイスの電源管理も含まれます。

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SB1ボタンで周波数カウンタのオン/オフを切り替えます。バッテリーを接続した後（または外部電源から電圧を印加した後）、デバイスはオフ状態のままになります。ボタン SB1 を押すと、ダイオード VD1 を介して電源電圧が積分電圧レギュレータ DA1 に供給され、その出力から入力段 (VT3)、マイクロコントローラ DD1、およびインジケータ HG1 に供給されます。次に、マイクロコントローラのピン 1 (RA2) にハイ論理レベルが現れ、トランジスタ VT1 と VT2 が開きます。次に、コントローラーは SB1 ボタンが放されるのを待ちます (ピン 6 の信号を制御します)。接点を開いた後、開いたトランジスタ VT1 を介して安定器 DA1 の入力に電源電圧が印加され、周波数測定が始まります。

SB1 を押している間、インジケーター画面 (図 2、a) に「FREQUENCY」と「VERSION: 1.00」(コントローラーのファームウェアのバージョン) という文字が表示されます。もう一度 SB1 を押すと、電源電圧がマイクロコントローラのピン 6 (RB0) に供給され、マイクロコントローラは接点が開くのを待ち、これが起こるとピン 1 (RA2) の論理レベルを Low に設定します。その結果、トランジスタ VT1、VT2 が閉じ、デバイスの電源が遮断されます。測定モードで、インジケーターの読み取り値が約 3 分間ゼロを示す場合、マイクロコントローラーはピン 1 (RA2) の論理レベルを Low に設定し、それによってマイクロコントローラー自体が電源から切断されます。

経済的な多機能周波数計

SB2 ボタンで選択した測定時間 (0,1、1 または 10 秒) がインジケーターの最下行の右側に表示されます (図 2b)。最下位ビットの価格はそれぞれ 10,1 Hz または 0,1 Hz です。測定時間が 0,1 の場合。最大 1 秒および 10 秒の場合、LCD は 99,999.99、99,999.999、または 99,999.999.9 桁を表示できます。つまり、最大表示値はそれぞれ XNUMX、XNUMX、または XNUMX MHz です。

SB3 ボタンを押すと、周波数の読み取り値が 1000 倍になります。これは、外部分周器を使用するときに読み取り値を 1000 で読みやすくするために行われます [1、2]。倍率（「x1」または「x1000」）は、最下行の中央に表示されます。

測定値を保持 (固定) するには、ボタン SB4 (「メモリ」) を押します。同時に、ボタンを押した瞬間の周波数の値が LCD に残ります。 SB2 ボタンを使用してマイクロコントローラの不揮発性メモリに保存できます。この場合の機能は「記憶」です (図 2、c)。以前の値は失われます。メモリから周波数を読み取る必要がある場合は、SB3 をクリックします (新しい機能は「読み取り」です)。メモリーモードを終了するには、SB4 ボタン (新機能 - 「終了」) を使用します。メモリーモードでは、インジケーターの読み取り値に関係なく、いずれかのボタンを押してから約 3 分後に周波数メーターが自動的にオフになります。電源をオフにした後、最後の測定パラメータ（測定時間と乗数）は不揮発性メモリに保存されます。

デバイス内の VT1、VT2 として、図に示されているシリーズの任意のトランジスタを使用できます。安定器KR1157EN502Aを78L05、LM2931Zに置き換えます（後者を使用すると電源電圧の下限が5,5Vに下がり、消費電流が2mA減少します）。

LCD には、HD44780 コントローラのコマンドと互換性のあるコマンドシステムを備えたコントローラが内蔵されており、キャラクタジェネレータテーブルにロシア語の文字が含まれている必要があります (ほぼすべての文字合成 LCD がこの条件を満たしています)。適切なインジケータは、例えば、DV-16210、DV-16230、DV-16236、DV-16244、DV-16252 (DataVision)、ITM-1602 (Intech)、PC-1602 (PowerTip) です。

HEX形式のマイクロコントローラ「ファームウェア」コードを表に示します。プログラムのソースコード.

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周波数計は、同調コンデンサ C10 を使用した基準発振器を使用して校正されます。抵抗 R5 を選択することにより、デバイスの最大電圧感度が達成されます。表示されるインジケーターの読み取り値のコントラストは、抵抗 R11 を選択することによって調整されます。

自動電源オフ機能やワンボタン電源管理機能が必要ない場合は、トランジスタ VT1、VT2、ダイオード VD1、抵抗 R1、R3、R4、R7、R8、R10、およびボタン SB1 を削除することでデバイスを簡素化できます。この場合、マイクロコントローラーのピン 6 は共通のワイヤに接続され、電源電圧が入力 DA1 に直接適用されます。

文学

Slinchenkov A. 予備分周器の改良。 - ラジオ、1999 年、第 10 号、p. 29.
Beetle V。1 ～ 5 GHz の範囲の周波数分割器。 - ラジオ、2001 年、第 12 号、p. 28、29。

著者: A. シャリポフ、ウラジミール

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