Частотомер - цифровая шкала

Прибор  работает в режиме частотометра или цифровой шкалы приемника или трансивера. Максимальный диапазон измерения до 50 МГц. Индикация пятиразрядная с автоматическим выбором предела измерения. Выбор предела измерения сопровождается перемещением десятичной запятой. Индикация может быть как в «МГц» так и в «кГц». При индикации в «кГц» децимальная запятая мигает, при индикации в «МГц» - горит постоянно.

В режиме цифровой шкалы прибор может измерить значение промежуточной частоты, например, по измерению частоты опорного генератора SSB-формирователя или SSB-демодулятора. Затем это значение запоминается и может либо вычитаться из результата измерения частоты генератора плавного диапазона, либо складываться с ним. При работе с приемником прямого преобразования - режим работы как у простого частотомера.

Рис.1 Принципиальная схема частотомера

Принципиальная схема показана на рис1. Входной сигнал поступает на предварительный усилитель на VT1 и VT2. Полевой транзистор VT1 дает большое входное сопротивление, поэтому частоту можно подавать даже с колебательного контура генератора, -влияние минимально. Каскад на VT2 дает усиление по напряжению. Усилитель требует налаживания, - нужно чтобы напряжение на коллекторе VT2 было равно 2,5V. Его выставляют подбором сопротивления R3. При работе в качестве лабораторного частотомера нужно на входе поставить дополнительный диодный ограничитель.

Прибор сделан на основе микроконтроллера PIC16F628. Индикация осуществляется на пятиразрядном дисплее из пяти одноцифровых семисегментных светодиодных индикаторов с общим катодом. Индикация динамическая. Семисегментные коды с портов RB поступают на соединенные вместе сегментные выводы пяти индикаторов. Динамический опрос осуществляется с четырех портов RA0-RA3. Из-за недостатка портов дополнительный вывод на пятый индикатор образован при помощи транзистора VT3, резистора R6 и диодов VD1-VD4 , логика работы такова, что когда ни на одном из выходов  RA0-RA3 не будет лог.0, , то есть, тогда, когда на всех портах RA0-RA3 есть логические единицы будет работать 5 индикатор.
Порт RA4 настроен как вход. Входом является и порт   RA5, но это вход управления.

Там подключена кнопка S1 при помощи которой осуществляется ввод частоты, которую нужно вычитать или складывать с результатом измерения. При работе чисто как частотомер эту кнопку можно исключить.

Настройка цифровой шкалы

При работе в качестве цифровой шкалы требуется ввод значения ПЧ, на которую нужно делать поправку. Сначала нужно нажать кнопку S1 и удерживать её до тех пор пока не появится на дисплее «PROG». Затем отпустить кнопку. Управление меню осуществляется быстрыми (перемещение по меню) и продолжительными (выбор) нажатиями этой кнопки.
Есть несколько разделов меню: «OUT» - при его выборе прибор выходит из меню без изменений.
«ADD»   - сохранение измеренной частоты на сложение.
«SUB»    - сохранение измеренной частоты на вычитание.
«ZERO»   -  сброс  частоты,   прибор   будет показывать частоту без коррекции на ПЧ.
И так, чтобы сделать коррекцию на ПЧ нужно сначала измерить эту ПЧ. То есть, подаете на вход прибора именно такую частоту, например, с опорного генератора или может быть с лабораторного генератора, на котором нужно установить частоту равную частоте ПЧ конкретного аппарата, в котором шкала будет работать.

И так, чтобы сделать коррекцию на ПЧ нужно сначала измерить эту ПЧ. То есть, подаете на вход прибора именно такую частоту, например, с опорного генератора или может быть с лабораторного генератора, на котором нужно установить частоту равную частоте ПЧ конкретного аппарата, в котором шкала будет работать.
Затем, нажимаете S1 продолжительно пока не появится «PROG». Далее короткими нажатиями переходите   на   «ADD»   если данную  частоту нужно прибавлять или на «SUB» если данную частоту нужно вычитывать. Длинным нажатием подтверждаете свой выбор. Вот и все. Теперь прибор при измерении будет делать поправку на ПЧ, которую вы задали.
Индикаторы можно применить любые, которые имеются в наличии. Нужны светодиодные семисегментные цифровые индикаторы с общим катодом. Резисторы R7-R14 необходимо подобрать по требуемой яркости индиуаторов.

Диапазон автоматического переключения измерения индикатора.

Таблица 1.

Потребление.

С резисторами R7-R14 390 Ом устройство потребляет ток около 40 мА. С резисторами R7-R14 1 кОм (как указано на схеме) устройство потребляет менее 20 мА (Индикаторы SC39-11). Сам микроконтроллер потребляет около 4 мА.

Платы

   Рис.2 Печатная плата частотомера

Внешний вид

Рис.3 Внешний вид частотомера

Литература

1. Frequency counter with a PIC and minimum hardware

2. Горчук Н.В.  Журнал Радиоконструктор, №2, 2011г

В архиве исходник и файлы прошивки. Так же имеется версия_1 для 4 индикаторов. (Наша прошивка - counter2.hex)

Скачать архив

Скачать плату (lay)