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.
| Частотный диапазон | Отображение | Время счета | Десятичная запятая |
| 0 ... 9.999 кГц | X.XXX | 1 сек | мигает (что означает "кГц") |
| 10 ... 99.999 кГц | XX.XXX | 1/2 сек | мигает |
| 100 ... 999.99 кГц | XXX.XX | 1/4 сек | мигает |
| 1 ... 9.9999 МГц | X.XXXX | 1/4 сек | горит постоянно (что означает "МГц"), |
| 10 ... 50.000 МГц | XX.XXX | 1/4 сек | горит постоянно |
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)
У кого - нибудь было такое? Куда смотреть? шил counter2, Контроллер 628А
Устройство бюджетное, чего городить простую схему и слишком усложнять единственную часть...
Как цифровая шкала, и так сойдет, а как частотомер... Примитивно слишком. Частотомер должен быть покруче. Это и индикаторов побольше (хотя бы 8) и входная цепь покуче.
Эх, жалею, лет десять назад подарил свой частотомер.... ЧЗ-54
Формирователь частоты в термостате, офигенная входная часть, частота до 300МГц (можно было вставлять блоки до хз скольки Гигов...)
Измерение частоты и периода, в общем частоту до 10МГц можно было замерить с точностью 1Гц. а частоту до 1МГц с точностью 0.1Гц
В общем автору статьи lom-master-у Большое Спасибо, а также всем тем, кто помогал - MACTEP, evildesign, Adagumer
Немного фото: , .
Да, должен сказать, что схему я делал не совсем как в начале статьи, а частично из других источников, на тот случай, если что-то не будет работать, то некоторые элементы можно заменить на плате перемычками, чем их совсем не будет. У меня .
К сожалению 9018 транзистора у меня нет. Ну мне удалось дойти до 25 МГц, но для приёмника похоже что-то нужно делать, усилитель-формирователь для частотомера.
Чем замеряешь уровень сигнала?
Ссылки приходится подменивать только по одной причине - при копировании ссылки в которой присутствуют буквы на кириллице, а затем вставке её URL под отображаемый текст, в итоге при следующем клике пересылает на несуществующую страницу. Приходится конвертировать такую ссылку с кириллическими буквами через он-лайн конвертер и тогда переход на страницу происходит нормально. Но эта беда, как только что выяснил, встречается на форуме. Здесь же, в комментариях, всё работает нормально. Запомню на будущее.
В определенный момент зажигается первый индикатор, затем он тухнет, зажигается другой, и так все 5. Из за относительно высокой частоты наш глаз видит одновременное свечение.
PS. Kosmonavt, ты зачем ссылки подменяешь? Если человек писал статью, старался, то на него и не грех ссылку оставить. Так сказать, плата за труды.
Всё не нужно отвечать, нашёл ответ:
Производитель рекомендует 10-22 при частоте 16МГц
но столкнулся с проблемой отсутствия индикаторов с общим катодом, ест только в общим анодом, подскажите можно ли доработать прошивку для индикаторов с общим анодом? Могли бы вы помочь это сделать.
Помогите пожалуйста.
Заработал с первого раза. Индикатор применил e40561-l-0-8-w. резисторы R7-R14 по 1 кОм. Прошивка counter2.hex.
значит так и есте)
и нефик спорить)))))
Вот тут ты не прав. Частотомер измеряет очень точно. Точность в самом худшем случае будет 0.025% ±1 знак. То есть, можно считать, что частотомер измеряет с точностью ± последний знак
Сейчас исправлюИсправлено. Выводы должны быть соединены между собой.2. Крайний правый не будет светиться. Так как ему показывать нечего. Частоту показывает в килогерцах, и за 1 секунду на этом диапазоне достаточно 4 индикаторов
Где правильно?
Если ВЧ сигнал не подавать, какие сегменты,каких индикаторов должны светится?
5 индикатор не светится в первом поддиапазоне, в остальных светится.
Теперь еще ньюанс, по схеме выв6 МС идет через резистор на вход "d" индикаторов, но в печатке между ними связи нет,выводы "d" висят в воздухе, как правильно?
У меня сейчас не светятся верхние и нижние сегменты индикатора, 5индикатор вообще не один сегмент.(Чесно говоря по схеме не понял откуда на коллекторе VT3 может взятся +3,8В), на базе сейчас 0,4В
По сути ответить может ктото, что бы решить проблему а не блабла! Купил еще одну МС РІС16F628А, не могу стереть точно также как и первую, склоняюсь к тому что в программаторе чтото не настроил. Пожалуйста помогите прошить!
"Сегодня собрал навесным монтажом на PIC16F628A прошивал файлом "counter2.hex""
Всё работало.
Программатор WILLEPROM прога EPROM3, не получается стереть,в первой ячейке адреса не "3FFF" а "1207". Попробывал PIC16F84 в нем же шить- нет проблем,все стирает/записывает. Что может быть???Подскажите,устройство почти собрал
Надеюсь на то, что микросхема приказала долго жить.. и замена исправит сей глюк.
Кстати PIC16F628 c буквой "А" у кого то нормально работал в данной схеме(выше читал был глюк в одном символе,как исправили?). Подозрительно большая разница в цене у них
Как этот ограничитель выглядит и куда его ставить?
Ну там и схемотехника на порядок выше О_о
А тут "я слепила из того что было" )))
Есть что-то получше?
2. Подключая что-либо к кварцу напрямую, мы сдвигаем частоту работы генератора и в любом случае вносим погрешность. Даже 1 пФ и 1Мом для 20 Мгц могут сдвинуть на сотню герц частоту. Правильным тут будет использование буферезированных генераторов или настройкой одного из выводов в мк на выход тактовой частоты- некоторые AVR это позволяют.
Пасаны, программисты помогите! Есть предложения по улучшению!
Цитата:
Замена кварца же не помогает - начинает врать по частоте...
1. Да, коаксиальный
3. Только для замера частоты кварцев. Последовательно с существующим.
3.2 Прекрасно я тебя понял, неточно написал... Общий провод на общий измеряемой платы, а щуп к одному из выводов кварца, на одном возможен срыв генерации, цепляй на другой. Если по схеме есть инвертор, усилитель частоты, то лучше там замерять...
---
1. коаксиальный кабель что ль ставить?
3. так на входе частотомера уже стоит С2 = 1нф. Нужно ещё последовательно с ним ставить на пф?
3.2 И ты меня не понял. Насчёт замера частоты - прибор работает, кварц двухвыводной генерит. У частотомера входной щуп и вывод общего провода. Что, куда подсоединять чтобы измерить частоту?
2. Частотомер верно показывает 79,9МГц, ведь ты не в 10 раз понизил частоту, а только в 5 раз. вот и вместо 160 (16.0) ты получил 79.9 (8.0)
Ответы:
1. Экранирование провода обязательно.
2. Да
3. Если кварц в работе, то подсоединять надо через конденсатор емкостью несколько десятков пФ (желательно как можно меньше), и то, показания будут немного искажены, так как подключенный щуп изменит частоту кварца.
4. Погрешность зависит от тонкости настройки кварца 20МГц (Реально, при замере частоты 20МГц погрешность может быть +-20кГц) И, как всегда, +- 1знак, тоесть, погрешность прибора можно считать +-1знак
Сегодня собрал навесным монтажом на PIC16F628A прошивал файлом "counter2.hex". Работоспособность особо пока не проверял. Пару замечаний черкну:
При измерении частоты 175 Гц, индикация есть только на первых четырёх разрядах: Х.ХХХ В моём случае показывало 0.175 (с мигающей точкой).
При более высокой частоте (видимо кГц) начинает работать 5 разряд.
При висящем в воздухе входе ноль почему-то светится в 4 разряде.
Цитата:
Поставил кварц микроконтроллера = 4 мГц - частотомер стал страшно тормозить и завышать частоту в несколько раз. Вместо 16 мГц показывает 79,9 мГц)))
Вопросы:
- входной кабель щупа должен быть экранированным или обычный проводок?
- при замере общий провод частотомера нужно соединять с общим проводом прибора в котором производятся измерения частоты?
- в исследуемом приборе стоит кварц = торчат две ножки. Как подсоединять щупы чтобы измерить его частоту?
- какая погрешность у этого частотомера?
Плата добавлена.
В архиве:
counter1.hex
counter2.hex
counter3.hex
Не понятно, какая прошивка для чего?
Печатка только в картинках, в *lay нет?
2. Снизь до 2 Мгц ))))
Может замена кварца МК на другой снизит частоту?
Наверное, надо разъяснить, как работают простые частотомеры...
1. обнуляем некий счетчик.
2. Считаем входные импульсы определенный промежуток времени (обычно Гц за 1 сек )
3. Закрываем счетчик
4. выводим счет на индикаторы.
и опять по кругу, начиная с п1
Кстати, как думаешь, возможно ли запилить этот частотомер для измерения частоты в сети ~220В? )))
PIC16F628A отличается от PIC16F628 только режимом пониженного энергопотребления, и что то там с задающей частотой, насколько я понял...
- Читаем.
- Две страницы написано, а конкретного ответа нет. Точно ответить наверно сможет тот, кто писал прошивку.
C2-1000пФ.
С2 = 1000 пф?
2. Скорее всего, да (кроме Е)
3. Время подсчета частоты за определенный промежуток. Это означает, что частотомер изменяет данные за определенный промежуток времени, необходимый для подсчета частоты.
КП303 с любой буквой?
Что означает в таблице столбик "время счёта"?
Ты точно правильную прошивку выбрал? (хотя при не той прошивке не работал бы 5 индикатор...)
На МС SAB6456 собран предварительный делитель частоты на 256. На входе МК имеем всего 4МГц
Или приведите схемы...