Ардуино частотомер: Частотомер на Arduino

Содержание

Частотомер FC1100-M3 от 1 Гц до 1100 МГц с проверкой кварцев

Габариты печатной платы прибора FC1100-M3: 83мм*46мм.
Дисплей цветной TFT LCD с подсветкой (диагональ 1,44″ = 3,65см).
* Чувствительность по DataSheet MB501L (параметр «Input Signal Amplitude»: -4,4dBm = 135 мВ@50 Ом соответственно).
** Верхний предел входного сигнала ограничен мощностью рассеивания защитных диодов B5819WS (0,2 Вт*2 шт).

Режим измерения частоты кварца в частотомере FC1100-M3

Схема компаратора/формирователя входного сигнала 0…50 МГц.

Схема делителя частоты входного сигнала 1…1100 МГц.

Частотомер FC1100-M3 имеет два раздельных канала измерения частоты.
Оба канала частотомера FC1100-M3 работают независимо друг от друга, и могут использоваться для измерения двух различных частот одновременно.
При этом, оба значения измеренной частоты одновременно отображаются на дисплее.
«Вход A» — (Тип разъёма SMA-FEMALE) Предназначен для измерения относительно высокочастотных сигналов, от 1 МГц до 1100 МГц. Нижний порог чувствительности этого входа составляет чуть менее 0,2 В., а верхний порог — ограничивается на уровне 0,5…0,6 В. защитными диодами, включенными встречно-параллельно. Нет смысла подавать на этот вход значительные напряжения, ибо напряжения, выше порога открывания защитных диодов будут ограничиваться.
Примененные диоды позволяют рассеивать мощность не более 200 мВт., защищая вход микросхемы делителя MB501L. Не подключайте этот вход непосредственно к выходу передатчиков значительной мощности (более 100 мВт). Для измерения частоты источников сигнала амплитудой более 5 В., или значительной мощности — используйте внешний делитель напряжения (аттенюатор) или переходной конденсатор малой ёмкости (единицы пикофарад), включенный последовательно. При необходимости измерения частоты передатчика — обычно достаточно короткого отрезка провода в качестве антенны, включенного в разъём частотомера, и расположенного на небольшом расстоянии от антенны передатчика или можно использовать подходящую антенну «резинка» от портативных радиостанций, подключенную к разъёму SMA.

«Вход B» — (Тип разъёма SMA-FEMALE) Предназначен для измерения относительно низкочастотных сигналов, от 1 Гц до 50 МГц. Нижний порог чувствительности этого входа ниже, чем у «Входа A», и составляет 0,6 В., а верхний порог — ограничивается защитными диодами на уровне 5 В.
При необходимости измерения частоты сигналов, амплитудой более 5 В., используйте внешний делитель напряжения (аттенюатор). На этом входе использован высокоскоростной компаратор MAX999.
Входной сигнал подается на неинвертирующий вход компаратора, и сюда же подключен резистор R42, увеличивающий аппаратный гистерезис компаратора MAX999 до уровня 0,6 В. На инвертирующий вход компаратора MAX999, с переменного резистора R35, подается напряжение смещения, задающее уровень срабатывания компаратора. При измерении частоты зашумленных сигналов, необходимо вращением ручки переменного резистора R35 — добиться устойчивых показаний частотомера. Наибольшая чувствительность частотомера реализуется в среднем положении ручки переменного резистора R35. Вращение против часовой стрелки — снижает, а по часовой стрелке — увеличивает пороговое напряжение срабатывания компаратора, позволяя сдвигать порог срабатывания компаратора на незашумленный участок измеряемого сигнала.

Кнопкой «Управление», осуществляется переключение между режимом измерения частоты «Вход B» и режимом тестирования кварцевых резонаторов.
В режиме тестирования кварцевых резонаторов, к крайним контактам панели «Кварц Тест» — необходимо подключить тестируемый кварцевый резонатор, с частотой от 1 МГц до 25 МГц. Средний контакт этой панели — можно не подключать, он соединён с «общим» проводом прибора.

Обратите внимание, что в режиме тестирования кварцевых резонаторов, при отсутствии тестируемого кварца в панели, наблюдается постоянная генерация на относительной высокой частоте (от 35 до 50 МГц).
Также, следует заметить, что при подключении исследуемого кварцевого резонатора, частота генерации будет несколько выше его типовой частоты (в пределах единиц килогерц). Это определяется параллельным режимом возбуждения кварцевого резонатора.
Режим тестирования кварцевых резонаторов с успехом можно использовать для подбора одинаковых кварцевых резонаторов для лестничных многокристальных кварцевых фильтров. При этом, основной критерий подбора кварцевых резонаторов — максимально близкая частота генерации подбираемых кварцев.

Частотомер FC1100-M3 оборудован стандартным разъёмом Mini-USB с напряжением питания +5,0 Вольт.
Потребляемый ток (не более 300 мА) — обеспечивает совместимость с большинством источников питания напряжения USB.
В комплекте имеется кабель «Mini-USB» «USB A», который позволяет питать частотомер от любого устройства, обладающего таким разъёмом (Персональный Компьютер, Ноутбук, USB-HUB, Блок Питания USB, Сетевое Зарядное Устройство USB) и так далее.

Для автономного питания Частотомера FC1100-M3 — оптимально подходят широко-распространенные батареи «Power Bank», со встроенными Литий-Полимерными аккумуляторами, используемые обычно для питания аппаратуры, обладающей разъёмами USB. В этом случае, помимо явного удобства, бонусом вы получаете гальваническую развязку от сети и/или питающего устройства, что немаловажно.

Простой частотомер до 200МГц на Arduino Nano. Схема. Пример реализации. Результаты испытаний и выводы. | Просто Радиолюбитель

Для «дачной» лаборатории произведена модернизация частотомера (увеличен диапазон измеряемых частот, переделан усилитель-формирователь, корпус для установки в комбинированный прибор). Частотомер наращивался постепенно — с начала пару лет использовалась схема с усилителем-формирователем на одном транзисторе и граничной частотой до 6 МГц, при следующей модернизации были добавлены делители частоты. В связи с этим схема может быть не оптимальна и потребовать доработки под Ваши нужды.

Частотомер 200 МГц.

Частотомер 200 МГц.

Частотомер состоит из канала диапазонов до 20 МГц, канала до 200МГц (на 500ИЕ137), селектора каналов и делителей, измерителя на базе Arduino Nano, стабилизатора питания и селектора питания канала 200МГц.

Схема приведена на Рисунке 1. Файл в формате pdf по ссылке.

Рисунок 1. Схема частотомера.

Рисунок 1. Схема частотомера.

Технические характеристики:

  • Диапазон измеряемых частот: канал 1 — от 100 Гц до 20МГц, канал 2 — от 0.1МГц до 200МГц.
  • Амплитуда входного сигнала (синус): канал 1 — от 50 мВ до 10В, канал 2 — от 1В до 5В.
  • Сопротивление входа: канал 1 — не менее 900 кОм, канал 2 — 75 Ом.
  • Количество диапазонов — 6.
  • Напряжение питания: от 7.5В до 12В, 220 мА.
  • Габариты, мм: 105х125х50.
  • Отображение информации: LCD 8 знаков 2 строки, индикатор включенного канала измерения (подключение к Arduino).
Модули частотомера.

Модули частотомера.

Канал диапазона 20 МГц собран на транзисторах Q1-Q3. Особых требований к компонентам схемы нет, транзисторы использовались КП303А (в режиме истокового повторителя, слегка «придушен»), и ВС548А (большое количество в хозяйстве скопилось). Граничная частота усилителя получилась 38 МГц. Есть проблемы с прямоугольными импульсами на частотах ниже 300 Гц при подходе по уровню каскада Q3 к режиму ограничения (насыщения-отсечки). Настройка и более подробная информация в этой моей статье.

В качестве канала диапазона использовался конструктор делитель на 10 «Электроника ЦШ02», пролежавший в ящике без дела долгое время. Почитать подробнее о конструкторе можно в этой моей статье.

Схема селектора и делителей обеспечивает три режима работы для каждого диапазона: без деления, деление на 2, деление на 4. Схема может быть изменена (можно собрать без мультиплексора, можно на счетчиках). Табличка с коэффициентами деления для ИЕ и ТМ2 есть в этой моей статье. С точки зрения применения логики, то ТТЛ уверенно работает до 20МГц. В таблице 1 (рисунок) приведены граничные частоты для разного типа логики.

Таблица 1. Сравнение типов ИМС (Радиоаматор 9.2001г.).

Таблица 1. Сравнение типов ИМС (Радиоаматор 9.2001г.).

На практике, используя логику 74AС* можно обойтись одним каналом (до 100МГц). Также следует заменить Q1,Q2 и Q3 на транзисторы с большей граничной частотой передачи. Можно применить специализированные делители частоты (например MC12080DG до 1 ГГц 10/20/40/80). В этом случае канал до 200МГц не нужен.

Питание частотомера организовано через гальванически развязанный источник постоянного тока не менее 200 мА напряжением не менее 7,5В. Большой ток потребления связан с применением счетчика 500ИЕ137, потребляющего около 90 мА при работе. В связи с этим в схеме организовано отключение питания канала 200 МГц при работе с каналом 20МГц.

Частотомер 200 МГц.

Частотомер 200 МГц.

В качестве измерителя используется Arduino Nano и библиотека FreqCount (мастер здесь). Листинг скетча практически полностью повторяет частотомер описанный в этой статье. Отличие в добавлении выбора диапазонов и переключения каналов, добавление управлением индикации включенного канала. Скетч лежит здесь (freq.7z, скетч freq.ino).

Конструктивно частотомер собран на макетной плате по технологии «белой нитки» (кто старый радиолюбитель, тот сразу поймет, для остальных — название от цвета провода мгтф 0,07). Плату разводить смысла не было — основная часть при модернизации осталась от предыдущего прибора. Входные разъемы — RCA (сейчас закидают шапками — на вч их применять не следует — скажу так, до 200МГц при отсутствии необходимости «собирать крохи» сигнала все нормально, до 20МГц — их основной рабочий диапазон с 30-х годов прошлого века, а по удобству эксплуатации равных нет (из копеечных). Корпус и элементы крепления — распечатаны на 3Д принтере. Радиатор стабилизатора — полоска меди.

Белая нитка.

Белая нитка.

Монтаж частотомера.

Монтаж частотомера.

Измерение — на генераторе 16020 кГц….

Измерение — на генераторе 16020 кГц….

Испытание частотомера производилось с использованием функционального генератора Agilent 81150A-001 (сразу оговорюсь, время использования генератора было крайне ограниченно, пустили в обеденный перерыв поработать). Генератор позволяет формировать частоты от 1 мкГц до 240МГц и провести испытание сигналом синусоидальной формы, и от 1 мкГц до 120МГц прямоугольной формы.

Синусоидальный сигнал:

  • Диапазон 5 МГц: во всем диапазоне чувствительность не ниже 50 мВ (генератор дает сигнал от 50 мВ). Максимальная частота измерения 6254 кГц. Минимальная частота измерения — 35 Гц. Время измерения — 10 сек. Стабильная работа во всем диапазоне входного напряжения.
  • Диапазон 10 МГц: во всем диапазоне чувствительность не ниже 50 мВ (генератор дает сигнал от 50 мВ). Максимальная частота измерения 12423кГц. Время измерения — 10 сек. Стабильная работа во всем диапазоне входного напряжения.
  • Диапазон 20 МГц: до 16 МГц чувствительность не менее 50 мВ, до максимальной точки измерения — 24 672 кГц чувствительность снижается до 70 мВ. Время измерения — 10 сек. Стабильная работа во всем диапазоне входного напряжения.
  • Диапазон 200 МГц: чувствительность от 0.92В до 1.1В плавно снижается с ростом частоты. Максимальная частота измерения — 231.23 МГц.

Прямоугольный импульс (меандр):

  • Диапазон 5 МГц: во всем диапазоне чувствительность не ниже 65 мВ (генератор дает сигнал от 50 мВ). Максимальная частота измерения 5974 кГц. Минимальная частота измерения — 42 Гц. Время измерения — 10 сек. Нестабильная работа в диапазоне входного напряжения от 2 до 3 В на частотах ниже 600Гц, решается включением аттенюатора.
  • Диапазон 10 МГц: во всем диапазоне чувствительность не ниже 65 мВ (генератор дает сигнал от 50 мВ). Максимальная частота измерения 11561кГц. Время измерения — 10 сек.
  • Диапазон 20 МГц: до 16 МГц чувствительность не менее 65 мВ, до максимальной точки измерения — 22458 кГц чувствительность снижается до 95 мВ. Время измерения — 10 сек.
  • Диапазон 200 МГц: чувствительность от 0.95В до 1.2В плавно снижается с ростом частоты до 120МГц (макс. для генератора). Максимальная частота измерения ограничена генератором (120МГц).

Намеренно не привожу основной параметр любого измерительного прибора — погрешность измерения, так как в измерителе подобного типа есть и прямая зависимость от качества задающего генератора, и от алгоритма измерения (запуск и перезапуск по прерыванию таймера, накопительный метод). Полученные результаты измерений образцовых частот не радуют.

Arduino nano.

Arduino nano.

Выводы достаточно простые — прибор имеет право на жизнь и будет использоваться в дальнейшем. Не хватает простого индикатора уровня измеряемого сигнала, тем более, что вход АЦП свободен. Если у Вас есть схемы реализации пробника на ардуино, пишите. Второе — канал делителя на 10 (200МГц) просто просит входного усилителя-формирователя.

Частотомер 200 МГц.

Частотомер 200 МГц.

Спасибо за внимание, подписывайтесь, пишите комментарии, это помогает автору.

Мой блог о радио: https://sp8plus.blogspot.com/

Частотомер 1 Гц — 10 МГц на AVR

Частотомер с хорошими характеристиками, позволяющий измерять частоты от 1Гц до 10 МГц (9,999,999) с разрешением в 1 Гц во всем диапазоне. Идеален для функиональных генераторов, цифровых шкал или как отдельное устройство. Дешев и легок в изготовлении, собран из доступных деталей, имет небольшой размер и может быть смонтирован на панели многих устройств.

 

Схема состоит из семи 7-сегментных индикаторов, AVR ATtiny2313 и нескольких транзисторов и резисторов. AVR делает всю работу, и дополнительные микросхемы не нужны. Микроконтроллер считает количество импульсов, пришедших на его вход за 1 секунду и отображает это число. Сама важная вещь — это очень точный таймер, и он реализован на 16-битном Timer1 в режиме CTC. Второе, 8-битный счетчик работает как Counter0 и считает импульсы на входе T0. Каждые 256 импульсов он вызывает прерывание, в котором программа увеличивает множитель. Когда мы получаем 1-секундное прерывание , содержимое множителя умножается на  256 (сдвиг влево на 8 бит). Остаток импульсов, которые посчитал счетчик записывается в регистр и добавляется к результату умножения. Это значение затем разбивается на отдельные цифры, которые отображаются на индикаторах. После этого, перед выходом из 1-секундного прерывания, оба счетчика одновременно сбрасываются и измерение начинается заново. В свободное от прерывания время контроллер занимается динамической индикацией.

Разрешение и точность:
Точность зависит от тактового генератора. Кварц должен быть хорошего качества и иметь как можно меньший ppm (допуск). Будет лучше, если частота будет кратна 1024, например, 16 МГц или 22.1184 МГц. Для измерения частоты до 10 МГц,  надо использовать кварц не меньше, чем на 21 МГц, например, 22.1184 МГц. Частотомер может измерять частоту до 47% от частоты собственного кварца. Если есть хороший промышленный частотомер, то можно откалибровать схему добавлением подстроечного конденсатора (1пФ-10пФ) между одним из выводов кварца и землей, и подстроить частоту в соответствии с показаниями промушленного частотомера.

В архиве с исходниками есть несколько вариантов под разные кварцы, но вы можете скомпилировать свой вариант. 

Форма сигнала:
В принципе, устройство понимает любую форму сигнала от 0 до 5V, не только прямоугольные импульсы . Синусоида и теугольные импульсы сичтаются по заднему фрону при переходе его ниже 0.8V.

В устройстве нет защиты от превышения входного напряжения выше 5 вольт.

Устройство имеет высокоомный вход и не нагружает тестируемую схему – вы даже можете измерить частоту переменного тока в сети 220 вольт, прикоснувшись ко входу пальцем. Частотомер может быть переделан для измерения частоты до 100 МГц с шагом 10 Гц  путем добавления на вход быстродействующего делителя.

Дисплей:
Использовано семь семисегментных индикаторов с общим анодом в режиме динамической индикации. Если яркость получается недостаточной, можно уменьшить значения токоограничивающих резисторов, но нужно помнить, что максимальный импульсный ток каждого вывода микроконтроллера составляет 40 мA . По умолчанию сопротивление резисторов 100 Ом. Незначащие нули гасятся програмно. Значения обновляются каждую секунду.

Печатная плата:
Двусторонняя печатная плата размером 109mm x 23mm – к сожалению, 7 индикаторов не влезли в рабочее пространство бесплатной версии Eagle, поэтому они нарисованы от руки. На плате нужно сделать 3 соединения проводом — первое — соединение питания и вывода VCC контроллера – это соединение показано на слое silkscreen. Два других соединяют десятичные точки индикаторов с резисторами на 330 Ом расположенными на слое bottom. Сверху платы расположен коннектор Atmel ISP-6. Контакт 1 первый со стороны кварца. Этот коннектор необязателен и нужен только для программирования контроллера. Индикаторы должны припаиваться на некотором расстоянии от платы, чтобы можно было подлезть паяльником к выводам, припаиваемым с верхней стороны платы.

 

СКАЧАТЬ – .BAS исходник и скомпилированная версия 1.1; Проект Eagle 6.4.0 и PDF версия 1.1

СКАЧАТЬ – .BAS исходник и скомпилированная версия 1.1 для ЖК индикатора; Проект Eagle 6.4.0 и PDF версия 1.1 для ЖК индикатора

 

Измерение частоты кварца Arduino без частотомера » Чубатый Виталий

Подарили мне на день рождения Arduino Mega 2560. Вещь хорошая, но, как и у большинства этих плат, частота кварца отличается от номинальной. В моём случае написано было 12 МГц, по факту чуть меньше 16. Встал вопрос – как измерить с приемлемой точностью без частотомера.

Для некоторых программ частота кварца имеет большое значение, поэтому нужно было сделать измерение частоты подручными средствами.

Выход был найден самый простой и логичный – заставить плату считать интервалы времени, а после 4 часов отсчёта посмотреть реальное количество этих интервалов. Зная продолжительность интервала, можно вычислить частоту.

Забегая немного вперёд, скажу, что предварительная оценка после 20 минут счёта практически совпала с итоговым результатом после 4 часов работы.

Код для настройки таймера и работы с индикатором брался из другого проекта с вырезанием ненужных частей, поэтому он местами не оптимален, но это всё работает.

Поскольку уже был готовый образец кода, значение частоты тоже не менялось. После предделителя для таймера в 8 раз делим таймером ещё на 40 тысяч, в результате на выходе получаем 50 герц. Отмечу, что это значение очень удобно параллельно использовать для динамического обновления индикатора.

Уточнение! Фактически для таймера надо указывать коэффициент деления на единицу меньший, поэтому в коде указывается не 40000, а 39999.

Индикатор использовался обычный, 7-сегментный HS420561-C30 с общим катодом. Данные для включения сегментов выводились через регистр 74HC5959N, что позволило сэкономить 5 выводов платы. К аноды индикаторов были подключены к регистру через резисторы по 330 ом, а катоды через транзисторные ключи (npn, использовал 8 штук 2N2222) на землю. Два таких индикатора дали 8 разрядов, что было более чем достаточно для отображения количества отсчётов.

Для минимизации погрешности, связанной с фиксацией времени отсчёта (Arduino при включении любит «подумать» секунду-полторы), я использовал кнопку – отпускание для начала отсчёта и нажатие для прекращения.

Немного теории

Отсчёт продолжался 4 часа, что составляет 14400 секунд. При частоте 50 герц за это время в идеальном случае должно быть ровно 720 тысяч отсчётов. Фактически может быть разница в десяток-другой из-за чуть более раннего или позднего нажатия и отпускания кнопки, но при таком количестве отсчётов эта погрешность будет уже несущественна. Реальная частота определяется просто:

Fx = 16000 * n / 720000,

где n – реальное количество отсчётов.

Большое время счёта нужно именно для минимизации погрешности при нажатии и отпускании кнопки.

Полностью файл со скетчем можно загрузить по ссылке внизу, здесь я дам только наиболее важные пояснения.

Замечания по схеме

Arduino с дисплеем

Важный момент. Включать схему или же делать сброс надо уже при нажатой кнопке, иначе отсчёт начнётся сразу. Такой способ в моём случае достаточно удобный, поскольку я использовал провод с коннектором для макетной платы. После первого замыкания отсчёт приостанавливается и

дальнейшие изменения состояния входа уже не имеют значения. Это сделано для удобства фиксации показаний. Новый отсчёт возможен только после выключения/включения питания или после нажатия кнопки сброса на плате.

Два индикатора дают в сумме 8 разрядов, нумерация ведётся с нуля слева направо, то есть, единицы отображаются в 7-м разряде, десятки в 6-м, сотни в 5-м и т. д.

Управляющие сигналы для включения разрядов подаются на выводы со 2 по 9 (слева направо, вывод 2 – крайний левый разряд, вывод 9 – крайний правый), для вывода в регистр сегментов используются выводы 10-12, а 13-й вывод был использован как вход кнопки. Также вход кнопки был подтянут к земле резистором на 10 килоом и к питанию подключался через диод.

Для изменения яркости индикатора можно менять задержку между включением и выключением. В моём случае оптимальная яркость (хорошо читается, но не давит на глаза) была достигнута при задержке в две трети миллисекунды, то есть 666 микросекунд. Для увеличения можно увеличить примерно до 1500 микросекунд, для уменьшения яркости задержку можно уменьшать почти до нуля. Если при 1500 микросекундах задержки яркость недостаточна – уменьшаем постепенно сопротивление резисторов между выводами регистра и анодами индикаторов. Вначале вместо 330 ом вначале ставим 270, если не хватает и этого — делаем ещё меньше.

Числа в массиве digits поданы в двоичной форме только для облегчения восприятия, они отвечают за отображение сегментов цифр на индикаторах. Старший бит – сегмент A, младший – сегмент H (десятичная точка).

Итоги измерений. За 4 часа наблюдений плата отсчитала 714079 интервалов времени вместо положенных 720000, соответственно, частота кварца составила примерно 15868 килогерц.

Скачать файл скетча

Мой самодельный частотомер из китайского вещательного радиоприемника ECB EC-9708A

В давние времена я приобрел вот такой СВ-КВ-УКВ радиоприемник ECB EC-9708A:

Достоинством такого приемника является его

цифровая шкала частоты. Как оказалось, такое устройство легко превратить в весьма точный частотомер для диапазона десятков-сотен мегагерц!

Открутив несколько винтиков и отщелкнув защелки, можно открыть корпус приемника. Затем откручиваем еще винтики и снимаем плату. Итак, перед ними три части — задняя крышка с элементами питания (1), плата радиоприемника (2) и передняя крышка с платой индикации и частотомером(!) (3):

От платы индикации к плате собственно приемника идет группа из трех проводов, которые подписаны  » AM«, «FM» и «FM.G«.

Нас интересует провод с подписью «FM» — он на плате приемника подпаян к дисковому конденсатору. Этот провод и является входным проводом частотомера — аккуратно (!) отпаиваем его от конденсатора, ведь радиоприемник еще пригодится:

Теперь включаем режим «FM» (УКВ), перемещая ползунок, и можно через конденсатор емкостью несколько пикофарад подключить его к источнику сигнала, частоту которого требуется измерить. Также можно проверить частоту сигнала радиопередатчика, расположив его антенну рядом с проводом от частотомера.

Но есть один нюанс — частотомер рассчитан на измерение частоты гетеродина, которая в этом приемнике на 10,7 МГц выше частоты сигнала (промежуточная частота (IF) составляет 10,7 МГц). Поэтому для определения истинной частоты сигнала нужно прибавить к отображаемой частоте 10,7 МГц.

Я проверил работоспособность импровизированного частотомера, поднеся к нему передатчик с частотой сигнала 433,92 МГц:

Voi la 🙂 Как видим, отображается частота 423,3 МГц. Прибавляем 10,7 и получаем 423,3 + 10,7 = 434 МГц (отличие от 433,92 составляет 0,02 % !!!). Опыт преобразования приемника в частотомер оказался успешным!

Счетчик оказался кольцевым, т.е., например, показания приемника 998,0 МГц соответствуют частоте (998,0-1000) +10,7 = 8,7 МГц.

Антенный анализатор на ардуино 1 30 мгц. Антенный анализатор VNA на Arduino. Предназначение модели SARK

Антенный анали­затор – весьма по­лезный прибор Мно­гие радиолюбители хотели бы иметь «фирменный» антен­ный анализатор вро­де MJF259, или ана­логичный. Но такие приборы слишком дороги… Однако, уверен, у каждого радиолюбителя име­ется покупной или самодельный гене­ратор ВЧ и частото­мер. Используя эти два прибора и дифферен­циальный мост можно получить систему, способную во многих случаях работать как антенный анализатор.

Схема, показанная на рисунке, использова­лась при настройке антенн КВ-диапазона, от 1.6 до 30 МГц. Нужен генератор ВЧ работающий в таком диапазоне А частотомер нужен для точ­ного определения этой частоты. Впрочем, частотомер не обязателен, если ГВЧ имеет достаточно четкую и внятную шкалу. Сигнал от генератора подается на разъем Х1. Резистором R1 регулируется уровень (можно R1 и не ставить, а пользоваться регулятором уровня, имеющемся у генератора).

К разъему Х2 подключают анализируемую ан­тенну. ВЧ напряжение поступает на первичную обмотку. ВЧ напряжение на вторичных об­мотках трансформатора поступает на изме­ритель, состоящий из микроамперметра Р1 и детектора на германиевых диодах VD1 и VD2 Диоды должны быть германиевыми, чтобы обес­печить наибольшую чувствительность измери­теля при индикации минимальных показаний (баланс).

Баланса моста достигают регулировкой резистора R3 и переменного конденсатора С5. Эти детали необходимо снабдить шкалами с указанием сопротивлений и емкостей соот­ветствующих углам поворота рукояток. Баланс достигается в случае равенства активных и реактивных сопротивлений в обоих плечах, Затем, добившись баланса, нужно прочитать значения сопротивления R3 и емкости С5. а затем рассчитать реактивное сопротивление С5 исходя из данной частоты. Таким образом мож­но будет определить активную (R3) и реактив­ную (С5) составляющую сопротивления анализируемой антенны.

Обратите внимание на емкость СЗ, которая составляет 100 пФ, то есть, половину макси­мальной емкости С5. Если при измерениях окажется что емкость С5 в балансе установи­лась больше 100 пФ, то это говорит о емкост­ном характере реактивного сопротивления антенны, а вот величина С5, установленная меньше 100 пФ, наоборот, говорит о индук­тивном характере реактивного сопротивления в антенне.

Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце 600НН диаметром 10 мм. Обмотки одинаковые, они выполнены втрое сложенным обмоточным проводом типа ПЭВ диаметром 0,35. Восемь витков, равномерно распреде­ленных по кольцу. Начала обмоток на схеме отмечены точками.

Схема требует налаживания и градуировки. Переменный резистор R3 и конденсатор С5 нужно, как уже сказано, обустроить шкалами со значениями сопротивления и емкости, соот­ветственно (потребуется омметр и измеритель емкости).

Далее, подключаем к Х2 эквивалент антенны. – сопротивление 50 ом, не индуктивное. На У1 подаем сигнал 15 МГц. Ставим ручку С5 в положение 100 пФ. Увеличиваем напряжением с генератора (резистором R1 или регулятором генератора) до максимального показания Р1. Затем, вращая ручку R3 ищем место с глубоким провалом в показаниях прибора. Далее, делаем показания прибора еще меньше, регулируя конденсатор С5. На шкале С5 делаем дополнительную метку, обозначенную «0». Это есть точка отсутствия реактивной составляющей в нагрузке. Промежуток от нулевой точки до максимального значения емкости С5 нужно выделить сектором и отметить как «Емкостная реактивность», а промежуток от этой же нулевой точки и до минимальной емкости С5 выделить другим сектором и отметить как «Индуктивная составляющая реактивности»

– весьма полезный прибор Многие радиолюбители хотели бы иметь «фирменный» антенный анализатор вроде MJF259, или аналогичный. Но такие приборы слишком дороги… Однако, уверен, у каждого радиолюбителя имеется покупной или самодельный генератор ВЧ и частотомер. Используя эти два прибора и дифференциальный мост можно получить систему, способную во многих случаях работать как антенный анализатор.

Схема, показанная на рисунке, использовалась при настройке антенн КВ-диапазона, от 1.6 до 30 МГц. Нужен генератор ВЧ работающий в таком диапазоне А частотомер нужен для точного определения этой частоты. Впрочем, частотомер не обязателен, если ГВЧ имеет достаточно четкую и внятную шкалу. Сигнал от генератора подается на разъем Х1. Резистором R1 регулируется уровень (можно R1 и не ставить, а пользоваться регулятором уровня, имеющемся у генератора).

К разъему Х2 подключают анализируемую антенну. ВЧ напряжение поступает на первичную обмотку. ВЧ напряжение на вторичных обмотках трансформатора поступает на измеритель, состоящий из микроамперметра Р1 и детектора на германиевых диодах VD1 и VD2 Диоды должны быть германиевыми, чтобы обеспечить наибольшую чувствительность измерителя при индикации минимальных показаний (баланс).

Баланса моста достигают регулировкой резистора R3 и переменного конденсатора С5. Эти детали необходимо снабдить шкалами с указанием сопротивлений и емкостей соот­ветствующих углам поворота рукояток. Баланс достигается в случае равенства активных и реактивных сопротивлений в обоих плечах, Затем, добившись баланса, нужно прочитать значения сопротивления R3 и емкости С5. а затем рассчитать реактивное сопротивление С5 исходя из данной частоты. Таким образом можно будет определить активную (R3) и реактив­ную (С5) составляющую сопротивления анализируемой антенны .

Обратите внимание на емкость СЗ, которая составляет 100 пФ, то есть, половину макси­мальной емкости С5. Если при измерениях окажется что емкость С5 в балансе установилась больше 100 пФ, то это говорит о емкостном характере реактивного сопротивления антенны, а вот величина С5, установленная меньше 100 пФ, наоборот, говорит о индуктивном характере реактивного сопротивления в антенне .

Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце 600НН диаметром 10 мм. Обмотки одинаковые, они выполнены втрое сложенным обмоточным проводом типа ПЭВ диаметром 0,35. Восемь витков, равномерно распределенных по кольцу. Начала обмоток на схеме отмечены точками.

Схема требует налаживания и градуировки. Переменный резистор R3 и конденсатор С5 нужно, как уже сказано, обустроить шкалами со значениями сопротивления и емкости, соответственно (потребуется омметр и измеритель емкости).

Далее, подключаем к Х2 эквивалент антенны . – сопротивление 50 ом, не индуктивное. На У1 подаем сигнал 15 МГц. Ставим ручку С5 в положение 100 пФ. Увеличиваем напряжением с генератора (резистором R1 или регулятором генератора) до максимального показания Р1. Затем, вращая ручку R3 ищем место с глубоким провалом в показаниях прибора. Далее, делаем показания прибора еще меньше, регулируя конденсатор С5. На шкале С5 делаем дополнительную метку, обозначенную «0». Это есть точка отсутствия реактивной составляющей в нагрузке. Промежуток от нулевой точки до максимального значения емкости С5 нужно выделить сектором и отметить как «Емкостная реактивность», а промежуток от этой же нулевой точки и до минимальной емкости С5 выделить другим сектором и отметить как «Индуктивная составляющая реактивности» Похожие материалы:

При настройке антенно-фидерных систем важно правильно измерить коэффициент стоячей волны (КСВ). Этот параметр в любительских условиях обычно измеряется с помощью КСВ-метра на фиксированной частоте, а частотная характеристика антенны строится рядом последовательных замеров. Для однодиапазонной антенны этот классический метод вполне применим.

Но чтобы настроить таким образом 7-и диапазонную КВ антенну, в которой изменение размеров одного конструктивного элемента влияет в разной степени на ее параметры на нескольких диапазонах, потребуется масса усилий и времени.

Тут необходим профессиональный антенный анализатор, который выведет на дисплей или экран ноутбука график значения КСВ, а также активного и реактивного сопротивления антенны в зависимости от частоты. Удобно и наглядно. Именно к такому выводу я пришел, когда смонтировал на дачном участке на крошечной, с трудом отвоеванной у жены площадке, всеволновую КВ антенну GAP TITAN DX.

Во всей остроте встал вопрос – покупать фирменный антенный анализатор или делать его своими руками. Учитывая, что этот прибор нужен не чаще раза в год, а на приобретение антенны уже была потрачена изрядная сумма денег, я склонился ко второму варианту.

Антенный анализатор должен быть по возможности простым, его настройка и калибровка должна быть доступна в домашних условиях без использования каких-либо образцовых приборов. Он должен обеспечивать панорамное измерение КСВ, X и R с выводом графиков на экран компьютера и (или) собственного дисплея в частотном диапазоне 1-30 МГц. Ну, и конечно, стоимость комплектующих должна быть существенно ниже стоимости самого дешевого серийно выпускаемого антенного анализатора. Противоречивые требования…

В качестве контроллера я решил использовать готовую отладочную плату Arduino Uno R3. И после длительных поисков и анализа существующих решений нашел хороший вариант антенного анализатора, который доступен для изготовления своими руками.

Впервые описание схемы, конструкции и принципа действия антенного анализатора, удовлетворяющего, на мой взгляд, всем перечисленным требованиям, было опубликовано в журнале «Funkamateur» №12 за 2004г. Авторы – Davide Tosatti (IW3HEV) и Alessandro Zanotti (IW3IJZ) . Журнал «Радиохобби» в №1 за 2005г. опубликовал сокращенный перевод этой статьи. За прошедшее с той поры десятилетие идея не только не устарела, но и получила дальнейшие развитие.

Польский радиолюбитель Jarek (SP3SWJ) на своем сайте разместил массу информации по дальнейшему развитию идеи. Множество вариантов схем и конструкций от VNA MAX 1 до VNA MAX 6, масса ссылок. Частотный диапазон от 1-30 МГц до 1-500 МГц. К сожалению, сайт, на мой взгляд, совершенно «бестолковый». Очень сложно понять, какая прошивка и какая программа для какой схемы. Где первая версия, а где последняя и т.п. Полную информацию, необходимую для повторения, выловить очень не просто, а для некоторых схем ее просто нет.

Davide (IW3HEV) организовал серийное производство своего антенного анализатора под брендом miniVNA . Красивая коробочка позволяет проводить измерения в диапазоне от 100 КГц до 200 МГц, а с дополнительным блоком и до 1,5 ГГц. Все хорошо, но почти 400€ за это чудо техники для российского радиолюбителя дороговато… Схема и описание miniVNA опубликовано в журнале «A Radio. Praktica Elektronika» №10 за 2007 г.

После этого краткого экскурса в историю перейдем к делу. Структурная схема антенного анализатора VNA показана на рисунке.

Сигнал с генератора на основе DDS через направленный ответвитель подается в исследуемую антенну. Сигналы с датчика прямой и отраженной волны подаются на уникальную микросхему от Analog Devices – AD8302. На ее выходе формируются два аналоговых сигнала. Первый пропорционален отношению амплитуд входных сигналов, второй – разности их фаз.

Комплектующие для этого антенного анализатора в общем-то достаточно редкие, но вполне доступные. Проблема в том, что найти все необходимые компоненты у одного продавца невозможно. А если приобретать в разных российских интернет магазинах, транспортные расходы становятся слишком большими. К счастью, есть Aliexpress и eBay. В общем, без помощи братского китайского народа я бы ничего не смог сделать.

Как я уже писал, основное требование к этой конструкции – простота изготовления и минимальная стоимость. При сохранении необходимых метрологических характеристик, разумеется. Поэтому я использовал в конструкции два готовых модуля. Первый – это модуль синтезатора на основе DDS AD9851. На небольшой плате смонтирована микросхема синтезатора, тактовый генератор и вся необходимая обвязка. И стОит этот модуль в Китае дешевле одной микросхемы DDS в России.

Второй модуль – «Arduino Uno». Это популярная отладочная плата на основе микроконтроллера ATmega328. Она включает в себя микроконтроллер, всю необходимую обвязку и конвертер USB-COM для связи с компьютером. И опять же его стоимость в Китае соизмерима со стоимостью одного микроконтроллера в России…

А вот измерительный модуль пришлось собирать самостоятельно. Его схема показана на рисунке. Сигнал с модуля DDS подается на монолитный усилитель DA1 типа GALI производства Mini-Circuits .

Важнейшая часть измерительного модуля – направленный ответвитель T1. От его качества зависит точность и частотный диапазон анализатора. Это так называемый «Tandem Match» – трансформатор на двухдырочном бинокле. Подробно методика изготовления «Tandem match» описана в статье в упоминавшемся выше журнале Funkamateur и в pdf файле, ссылка на который в конце этой странички.

К разъему X1 подключается антенна. В показанном на схеме отключенном состоянии реле K1 сигналы прямой и отраженной волны с направленного ответвителя через аттенюаторы 10 db на резисторах R9, R10, R15 и R11, R12, R16 подаются на входы DA3 AD8302. Аттенюаторы нужны для исключения перегрузки AD8302.

Этот антенный анализатор можно использовать и для исследования амплитудно-частотных характеристик электрических цепей. При включенном состоянии реле K1 сигнал с разъема X1 может быть подан на исследуемую цепь, сигнал с выхода этой цепи подается на разъем X2. Таким образом можно настроить полосовой фильтр, снять характеристику кварца и т.п.

Аналоговые сигналы, пропорциональные отношению амплитуд и разности фаз прямой и отраженной волны с выхода DA3 подаются на АЦП микроконтроллера ATmega328 в модуле Arduino Uno. Учитывая, что ноутбук в наше время перестал быть роскошью, я решил на первом этапе отказаться от собственного индикатора в этом антенном анализаторе. Вся информация выводится на экран ноутбука, к которому анализатор подключается через интерфейс USB.

Дополнительного питания не требуется, хотя на плате и предусмотрен стабилизатор на 5 В. Это в расчете на будущую модернизацию для возможности работы в автономном режиме. Конечно, на крыше с ноутбуком не всегда удобно, но зато читать информацию с большого экрана гораздо комфортнее и нагляднее, чем с небольшого дисплея.

Подключение измерительного модуля к плате Arduino показано на рисунке Программу для ATmega328 я написал на Си в среде CodeVisionAVR v2.05.0. Совсем не обязательно программировать Arduino в ее фирменной среде. Это имеет смысл только для тех, кто впервые сталкивается с программированием.

Тем же, кто имеет представление о других языках программирования, нет никакой необходимости разбираться в синтаксисе и других тонкостях языка Arduino. Ведь это упрощенный до предела Си, в котором отсутствует встроенный отладчик, тщательно скрыты от пользователя все аппаратные модули внутренней периферии контроллера. А о возможности ассемблерных вставок даже и речи нет.

Есть, конечно и плюсы у Arduino. Основной, на мой взгляд, это возможность загрузки программы в контроллер без программатора, используя смонтированный на плате конвертер USB-COM. Как это сделать читайте в полном описании, ссылка в конце этой странички. Предварительно потребуется скачать последнюю версию программного обеспечения Arduino с официального сайта и установить из него драйвер конвертера USB-COM.

Для загрузки HEX файла в Arduino Uno потребуется также программа XLoader, архив с дистрибутивом которой нужно скачать с сайта ее автора . Локальная ссылка есть в конце странички. Работа с программой проста и интуитивно понятна, подробности в полном описании.

Несколько слов об использованных деталях. Все резисторы и неполярные конденсаторы SMD типоразмеров 1206 или 0805. Индуктивности L1 и L2 могут быть как SMD, так и обычные для монтажа в отверстия. Резисторы R4 и R6 калибровочные, необходимость их установки и номиналы определяются при наладке. Стабилизатор DA2 в данной версии не используется, т.к. анализатор питается от USB. Он установлен в расчете на будущую доработку конструкции.

Обратите внимание на установку джамперов на модуле DDS. Они должны быть установлены именно так, как показано на рисунке – замкнуты J1 и J3, остальные разомкнуты. Схему и описание модуля DDS также можно скачать по ссылке в конце странички.

Для наладки желательно иметь ВЧ вольтметр, а лучше осциллограф с полосой пропускания хотя бы несколько мегагерц и частотомер. В крайнем случае можно обойтись ВЧ пробником на диоде и мультиметром. Здесь я не буду подробно описывать наладку, желающие могут ознакомиться с ней в полном описании,

Антенный анализатор работает под управлением программы Ig_MiniVNA. Ее последнюю версию до недавнего времени можно было загрузить с сайта http://clbsite.free.fr/. К сожалению, в 2015 г. ссылка перестала работать. Так что загружайте с моего сайта. Ссылка ниже. Это последняя версия программы. Действительно последняя, т.к. по утверждению автора при крахе компьютера он потерял все… Но программа работает как на Windows XP, так и на Windows 7 64 бит.

Работа с программой проста и интуитивно понятна, детали смотрите в полном описании, а также на сайте SP3SWJ . Этот сайт, к сожалению, только на польском языке и в большом беспорядке…

Для примера привожу вид окна программы при исследовании моей антенны в диапазоне 40м. Наглядно видно, что резонанс сдвинут вниз по частоте. Надо настраивать.

Частотный диапазон анализатора определяется в первую очередь направленным ответвителем, материалом его сердечника, аккуратностью и симметричностью намотки. Верхняя граница частотного диапазона зависит от типа DDS. Теоретическое предельное значение – половина тактовой частоты DDS, в данном случае это 90 МГц. Реально удовлетворительные параметры обеспечиваются до частоты не более 1/4 тактовой, т.е до 45 МГц. Но больше 30 МГц для КВ антенны и не нужно.

Антенный анализатор может работать под управлением еще одной программы — vna/J, которую написал Dietmar Krause (DL2SBA) . Ее можно скачать с его сайта . Программа написана на JAVA и может работать не только под Windows, но также под Linux и Mac.

Разумеется, предварительно нужно установить на компьютер JAVA. Интерфейс vna/J похож на IG_MiniVNA. Только после запуска программы из списка поддерживаемых устройств нужно выбрать miniVNA. Работа с этими программами практически аналогична. Для vna/J на страничке «Manuals» сайта DL2SBA есть подробные инструкции по установке ПО, калибровке анализатора, а также руководство пользователя.

Если эта конструкция Вас заинтересовала, можете ознакомиться с полным описанием, скачать чертеж печатной платы измерительного блока в формате Sprint Layout, его схему в формате sPplan, а также подробную методику изготовления направленного ответвителя «Tandem match», прошивку и проект программы для Arduino Uno. Для удобства я выкладываю все упомянутые выше статьи из журналов, а также программы Ig_MiniVNA и XLoader.

Внимание! При изготовлении печатной платы следует учитывать, что использованное в схеме реле чувствительно к полярности подключения обмотки. Если на обмотку подать напряжение обратной полярности, реле не сработает. Это может привести к погрешности при калибровке прибора. Поэтому перед изготовлением печатной платы следует уточнить по datasheet, куда нужно подавать плюс, а куда минус. Можно просто подать на обмотку 5 вольт и убедиться, что контакты перекидываются. Если полярность использованного вами реле не соответствует печатной плате, следует подкорректировать рисунок дорожек. Если плата уже изготовлена, придется резать дорожки — менять местами подключение выводов обмотки. Убедиться, что реле срабатывает в уже собранном анализаторе можно, если отключить провод «Rele» от Arduino и подключить его к +5 В.

Частотомер 0,1 до 60 МГц, 20 МГц до 2400 МГц 2,4 ГГц

С микрочипом PIC16F648A, частотомером 2,4 ГГц.

Использование термокомпенсированного кварцевого генератора с регулируемым напряжением (2,5 ppm VC-TCXO).
Уникальный контроль диапазона и алгоритм точного времени (несинхронное прерывание).
Время стробирования (обновления дисплея) 0,01 секунды / 0,1 секунды / 1,0 секунды, значение частоты отображения в реальном времени.
Односторонний входной дизайн, трехканальное измерение частоты (низкий канал / высокий канал / автоматический канал).
Двухчастотный дизайн, значение и режим ПЧ / вниз могут быть заданы отдельно.
Использование восьми 0,56 дюймов высокой яркости цифрового дисплея, восемь регулируемой яркости.
Схема простая и разумная структура, управление двумя кнопками, простота в эксплуатации.
Настройки автоматически сохраняются, загружаются напрямую по телефону. Спецификация:
Каналы измерения:

Низкий канал:
Диапазон измерения: 0,1–60 МГц
Точность: 100 Гц (время срабатывания 0,01 с)
10 Гц (строб 0,1 секунды)
1 Гц (1,0 секунды, когда ворота)
Низкая чувствительность канала:
0,1 МГц-10 МГц: лучше, чем 60 мВПП
10 МГц-60 МГц: лучше, чем 60 мВПП
60 МГц -75 МГц: не тестировалось 

Высокий канал: (делится на 64)
Диапазон измерения: 20 МГц — 2,4 ГГц
Точность: 6400 Гц (0,01 секунды)
640 Гц (время срабатывания 0,1 с)
64 Гц (время срабатывания 1,0 с)
Высокая чувствительность канала:
20 МГц-30 МГц: лучше, чем 100 мВПП
30 МГц-60 МГц: лучше, чем 50 мВПП
60 МГц — 2,4 ГГц: 

Авто канал:
Автоматически выбирается по частоте входного сигнала высокого или низкого канала канала, идентифицируя частоту 60 МГц. Например, когда амплитуда входного сигнала превышает 60 МГц, нехватка не может автоматически выбрать верхний канал, канал должен вручную выбрать высокочастотное измерение. 

Настройка:
Независимая конструкция двойного ПЧ, регулировка шага минимальной частоты 100 Гц, диапазон частот 0 -99,9999 МГц, может быть установлен для увеличения или уменьшения режима ПЧ частоты. Частота ссылки:
Использование 5032 пакета 13.000 МГц Нагреваемый управляемый напряжением кварцевый генератор (VC-TCXO), стабильность частоты 2,5 ppm. Рабочее напряжение: DC 9 В -15 В (с защитой от переполюсовки)
Рабочий ток: максимум 160 мА (условия тестирования: источник питания постоянного тока 12 В, красный светодиод, яркость 8 светодиодов)
Восьми светодиодный дисплей, самый высокий дисплей восемь цифр.
Восемь светодиодов яркость регулируется, заводская установка максимальной яркости.
Размеры: 125,5 мм * 25,5 мм * 21,5 мм (Д * В * Ш) Бортовой интерфейс:
DC IN (интерфейс питания): гнездо HX2.54-2P
RF IN (входной сигнал): гнездо HX2.54-2P
ICSP (интерфейс программирования): 2.54-6P Pin 

В комплект поставки входят:
1 х РЧ-сигнал счетчик частоты тестер измеритель частоты ( красный / зеленый / синий )

Измерение частоты и рабочего цикла с использованием Arduino

Arduino имеет несколько приложений. Мы можем найти его применение во многих различных областях и областях. Его можно использовать в области измерений также для измерения электрических величин (таких как напряжение, ток, мощность и т. Д.) Или физических величин (таких как температура, влажность, сила света, влажность и т. Д.) Или значений электронных компонентов и т. Д.

В данной статье показано, как измерять частоту и скважность импульсов с помощью Arduino.Измерение частоты требуется во многих различных приложениях. В области связи измерение частоты является наиболее важным. Рабочий цикл также является важным параметром для измерения, потому что он дает% от ширины импульса, что означает время включения импульса. При управлении скоростью двигателя постоянного тока и управлении углом серводвигателя необходимо измерять ширину импульса. Также измеряется ширина импульса для проверки симметрии импульса в некоторых приложениях, таких как приемник цифровых сигналов, ретрансляторы и т. Д. Итак, давайте посмотрим, как мы можем использовать Arduino для измерения частоты и рабочего цикла импульсов.В данном проекте arduino измеряет частоту, время включения, время выключения и рабочий цикл импульсов и отображает их на ЖК-дисплее 16×4

Описание:

Как показано на рисунке выше, в схеме есть только два основных компонента (1) Плата разработки arduino UNO и (2) ЖК-дисплей 16×4

· Импульсы подаются непосредственно как вход на цифровой контакт 7 Arduino

· Контакты Rs и En ЖК-дисплея подключены к цифровым контактам 9 и 8 соответственно платы Arduino .Вывод Rw подключен к земле

· Последние четыре вывода данных D4 — D7 подключены к выводам 10, 11, 12 и 13 Arduino

· Анодный вывод светодиода задней подсветки (вывод 15) и вывод Vcc (2) ЖК-дисплея подается питание 5 В через плату Arduino

· Катод светодиода задней подсветки (вывод 16) и вывод Vss (1) подключены к земле

· Поток One1 K подключен к выводу Vee для изменения контрастности ЖК-дисплея

Работа схемы :

· Когда плата Arduino получает питание через USB, на ЖК-дисплее отображаются четыре параметра: « freq: Ton: Toff: Duty: » в каждой строке, как показано

· Теперь, когда есть импульсы подается на вывод 7, Arduino сначала ожидает, пока импульс не станет высоким.Когда он становится высоким, он вычисляет период времени (в микросекундах), в течение которого пульс остается высоким. Это время it Ton

· Затем вычисляется период времени (в микросекундах), в течение которого пульс остается низким. Это время Toff

· Затем он складывает эти два временных интервала, чтобы получить общее время — означает период

· Из общего времени arduino вычисляет частоту как

Частота = 1 / время

· И из Ton и Toff он вычисляет долг как

Duty = Ton / (Ton + Toff)

· Затем он отображает все четыре параметра на ЖК-дисплее

· Снова через 1 секунду он повторяет ту же процедуру

· Таким образом, он непрерывно измеряет изменение частоты и рабочего цикла импульса

Частотомер, совместимый с Arduino

Высокоточный частотомер, совместимый с Arduino

Концепция этой платы — это открытая, очень универсальная схема частотомера , которую можно использовать для измерения самых разных сигналов.Он разработан таким образом, чтобы его можно было настраивать всеми возможными способами.

Этот частотомер использует известный микроконтроллер AVR Atmega328p-AU . Это не новейшая модель ATMEL, но этот чип входит в стандартную комплектацию платы Arduino UNO v3.0. Это мощный микроконтроллер и очень маленький (TQFP-32). Это дает возможность пользователям воспользоваться поддержкой сообщества Arduino и множеством программных библиотек . Прошивка использует несколько замечательных функций этого чипа, а именно 16-битный таймер, прерывания I2C, SPI и т. Д.

Freq_LF_HF версия

Есть две версии:

  • Freq_LF_HF измеряет частоты от менее 5 Гц до более 5 МГц
  • Freq_LF_VHF измеряет частоты от менее 5 Гц до более 210 МГц

Основные технические возможности цифрового частотомера :

Очень широкополосный, он может измерять частоты от менее 5 Гц до более 5 МГц или 210 МГц, благодаря уникальной аппаратной и программной архитектуре.Низкочастотные сигналы, высокочастотные сигналы и очень высокочастотные сигналы обрабатываются отдельно, чтобы получить очень хорошее разрешение по всей полосе пропускания.

Вход с высоким сопротивлением (даже в УКВ) с максимальной амплитудой сигнала 30 вольт .

Высокая точность :

  • Точность , прибор не откалиброван лучше 10 ppm, прибор откалиброван лучше 1 ppm
  • Калибровка +/- 10,0 ppm
  • Точность выше 1 ppm
  • Максимальное разрешение: 7 цифр
  • Чувствительность 180 мВ RMS

Измерение сигнала 4 МГц.

  • Использует стандартный 16-символьный однострочный ЖК-дисплей для четкого представления частоты. ЖК-дисплей можно снять с платы и при необходимости установить на коробку.
  • Может питаться от преобразователя 9В постоянного / переменного тока или напрямую на контакты печатной платы или от батареи с адаптером, входящим в комплект. Он выдерживает напряжение от 7,5 до 12 вольт. Источник питания защищен плавким предохранителем.
  • Он защищен от перенапряжения и пониженного напряжения .Доска будет показывать сообщения об ошибках.
  • Сигнал может быть подан на плату с помощью разъема BNC или разъемов для печатной платы .
  • Входное сопротивление 1 МОм .
  • Вход сигнала защищен от электростатических разрядов TVS-диодом с максимальной мощностью разряда до 200 Вт / 3 А (Внимание, речь идет только об электростатических разрядах! Пользователи никогда не должны пытаться измерять сигналы выше 30 В от пика к пику!).
  • Он имеет кнопку сброса для сброса AVR.
  • A кнопка меню для выбора значений параметров:
    • Полоса частот: автоматическая или определенные диапазоны
    • Разрешение: НИЗКОЕ, НОРМАЛЬНОЕ, ВЫСОКОЕ или УЛЬТРА ВЫСОКОЕ
    • Калибровка
    • Сохранение и получение частоты обращения
    • Применение операции к измеренной частоте (+/- опорная частота)
    • Настройки сна
  • Режим ожидания / экономии энергии задействован, когда плата не измеряет частоту в течение 30 секунд или 5 минут.
  • Это компактная плата (примерно 82 * 60 мм).

Пример приложения: совместное использование значений частоты между Freq_LF_HF и Arduino Nano по I2C при 100 кГц

Пример программирования частотомера

  • Позволяет настраивать программное обеспечение. Поскольку он основан на стандартных библиотеках Arduino и кодировании, вы можете настроить его и даже изменить функциональность платы. Библиотека с открытым исходным кодом по лицензии Creative Commons
  • .
  • Использует порт SPI для программирования с помощью программатора SPI.Для этого не требуется загрузчик, но пользователь может его загрузить. Этот порт также можно использовать для взаимодействия с другим периферийным устройством.
  • Имеет последовательный порт (USART) , доступный для последовательной связи с ПК через переходник USB-последовательный порт или для взаимодействия с другим периферийным устройством. Его также можно использовать для программирования платы.
  • Имеет порт I2C , доступный для взаимодействия со многими интегрированными компонентами или установления сложной связи между платами Arduino.

Тестирование ocxo с частотой 80 МГц.

Я живу рядом с морем, и мне надоело смотреть на грязные пляжи и умирающее море. Любой производственный процесс, особенно в высоких технологиях , включает использование многих химикатов, драгоценных материалов, энергии, транспорта и т. Д.…

Следовательно, это устройство собрано с использованием бессвинцовой печатной платы с бессвинцовой паяльной пастой и включает «режим ожидания » или «режим экономии энергии», который отключает микроконтроллер, ЖК-экран и схемы усилителя после период бездействия в соответствии с директивами ЕС или по требованию.

https://pandauino.com/en/arduino-compatible-frequency-counter-project-log/

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Регистратор

Как посчитать частоту с помощью Arduino · Один транзистор

Правильный способ подсчета частот от нескольких герц до 6 МГц с помощью платы Arduino.Настройте аппаратные таймеры и используйте прерывания. Добавьте дисплей и создайте недорогой частотомер.

Подсчет частоты с помощью Arduino казался легкой задачей. Но большинству людей нравится делать это простым, но неправильным способом: использовать pulseIn для измерения ширины импульса. Это ограничивает максимальную измеряемую частоту примерно до 50 кГц. Кроме того, функция производит выборку только одного цикла сигнала.

Хороший способ измерения частоты — подсчет переходов входного сигнала, которые происходят за определенный промежуток времени.Это требует знания таймеров и прерываний. Метод сложнее реализовать, и для этого нужно установить несколько регистров.

Это было сделано раньше, и хотя его было трудно найти, я обнаружил код, который может считать частоты до 8 МГц, если входной сигнал имеет рабочий цикл 50%. Единственным недостатком является то, что входной вывод частоты закреплен на цифровом выводе 5. Однако верхний диапазон не ограничивается лишь несколькими МГц. С помощью некоторого дополнительного оборудования (микросхема предварительного делителя частоты) частоты в сотни МГц могут быть измерены с достаточной точностью.

Аппаратное обеспечение очень простое: подключите любой дисплей к Arduino, но избегайте использования контакта 5. У вас его нет? Запишите измерения в последовательный порт. Единственное необходимое оборудование — это плата разработки AVR. Программное обеспечение — это самая большая проблема. Мой код основан на библиотеке, написанной Martin Nawrath , и коде, опубликованном Nick Gammon .

На моей макетной плате на фотографии выше вы видите плату, совместимую с Arduino Nano, и простой кварцевый генератор, построенный на старом шестнадцатеричном инверторе 74LS04.

В программе используются два таймера. Первый таймер будет настроен на использование неизвестной частоты в качестве источника синхронизации. Его переполнения будем считать по прерыванию. Второй таймер будет срабатывать прерывание через определенные промежутки времени. Эта процедура прерывания считывает текущее значение первого таймера. Используя это и количество фактических переполнений, можно рассчитать частоту. Первым делом проверьте таблицу данных ATmega328:

Внешняя тактовая частота должна быть меньше половины системной тактовой частоты (fTn Следовательно, максимальная частота, которую вы можете рассчитывать с ATmega328 Arduino, составляет 16 / 2,5 = 6,4 МГц. Немного, но все же намного лучше, чем PulseIn. Я буду использовать Timer1 (который составляет 16 бит) для подсчета входных импульсов неизвестного сигнала.При входной частоте, скажем, максимальной 8 МГц, 16-битный регистр переполнится (достигнет максимального значения 65535) через 8,192 мс. Это слишком мало для низкочастотных сигналов. Разрешение таймера необходимо увеличить за счет счетчика переполнения. При каждом переполнении переменная счетчика будет увеличиваться (увеличивая разрешение таймера). Таким образом, Timer1 увеличивается на каждом нарастающем фронте, приложенном к выводу D5.

Таймер 2 сохранит… время. Это 8-битный таймер, но мы позволим ему считать только до 124 (это означает 125 «тиков»).Частота счета определяется установкой предварительного делителя на 128. При тактовой частоте 16 МГц плат Arduino Timer2 будет «тикать» с частотой 16 МГц / 128 = 125 кГц. Считайте 125 раз с частотой 125 кГц. Сколько времени прошло? Ну, 1 миллисекунда. Таймер 2 переполняется каждые 1 мс. Сколько раз он переполняется до того, как вычисляется частота Timer1, — это переменная, которую при желании можно изменить. Высокие частоты могут быть дискретизированы за короткие периоды, в то время как низкочастотные сигналы могут дискретизироваться за более длительный период времени для точного считывания.По умолчанию для переменной samplingPeriod установлено значение 200 мс. Мне удалось измерить с его помощью всего 50 Гц (период 20 мс) — засчитываются только 10 отсчетов.

Вот код (также на GitHub):

 // Частотомер Arduino от нескольких Гц до 6 МГц
// Один транзистор, 2018
//  https://www.onetransistor.eu/ 
//
// На основе:
// * Скетч частотомера от Ника Гаммона (CC BY 3.0 AU)
//  http://www.gammon.com.au/timers 
// * Библиотека FreqCounter от Мартина Наврата (LGPL 2.1)
//  http://interface.khm.de/index.php/lab/interfaces-advanced/arduino-frequency-counter-library/ 

// здесь задаем период выборки (в миллисекундах):
беззнаковое int samplingPeriod = 200;

// Таймер 1 переполняет счетчик
изменчивое беззнаковое длинное переполнение1;

void init_Timer1 () {
 переполнение1 = 0; // сбросить счетчик переполнения

 // Устанавливаем регистры управления (см. Таблицу)
 TCCR1A = 0; // нормальный режим работы
 TCCR1B = бит (CS12) | бит (CS11) | бит (CS10); // использовать внешний источник синхронизации

 TCNT1 = 0; // устанавливаем текущее значение таймера на 0

 TIMSK1 = бит (TOIE1); // разрешаем прерывание при переполнении
}

ISR (TIMER1_OVF_vect) {
 overflow1 ++; // увеличиваем счетчик переполнения
}

// Таймер 2 переполняет счетчик
изменчивый беззнаковый int overflow2;

void init_Timer2 () {
 переполнение2 = 0; // сбросить счетчик переполнения

 GTCCR = бит (PSRASY); // сбросить предделители

 // Устанавливаем регистры управления (см. Таблицу)
 TCCR2A = бит (WGM21); // Режим CTC
 TCCR2B = бит (CS22) | бит (CS20); // предделитель установлен на 1/128, "тики" на 125 кГц
 OCR2A = 124; // считает от 0 до 124, затем запускает прерывание и сбрасывается;

 TCNT2 = 0; // устанавливаем текущее значение таймера на 0

 TIMSK2 = бит (OCIE2A); // разрешаем прерывание
}

// прерывание происходит через каждые 125 отсчетов / 125 кГц = 0.001 секунда = 1 мс
ISR (TIMER2_COMPA_vect) {
 if (++ overflow2  Серийный номер  .print ("Частота:");
  Serial  .print ((длинное без знака) freqHz);
  Серийный номер  .println ("Гц");

 // сбрасываем таймеры
 TCNT1 = 0; переполнение1 = 0;
 TCNT2 = 0; переполнение2 = 0;
}

void setup () {
 // включить последовательный вывод
  Серийный .begin (115200);
  Serial  .println («Частотомер Arduino»);
  Серийный номер  .println ();

 // Отключить Timer0; millis () больше не будет работать
 TCCR0A = 0; TCCR0B = 0;

 // запускаем таймер 1 (частота счета)
 init_Timer1 ();
 init_Timer2 ();
}

void loop () {
 // здесь ничего; прерывания выполняют все
 // вы можете добавить пользовательский ввод, который изменяет период выборки
}
 

В отличие от проектов, на которых я основывал свой код, мой скетч выполняет непрерывный подсчет частоты и отображение после каждого периода выборки.Обратите внимание, что период дискретизации следует регулировать в зависимости от желаемого частотного диапазона. Это напрямую влияет на интервал обновления дисплея. Автоматический выбор диапазона также возможен путем увеличения периода выборки, если подсчитанных выборок мало, и наоборот. Этот код был разработан и протестирован только на ATmega328. У других микроконтроллеров могут быть другие регистры. Обязательно посетите форум Ника Гаммона, где он адаптирует аналогичный код для ATmega2560 и очень хорошо объясняет, как это работает.

Теперь построить частотомер довольно просто.Просто добавьте дисплей и буфер ввода. Если вы не будете измерять только сигналы 5 В, вам понадобится буферная схема. Он может быть построен с использованием транзистора, операционного усилителя или триггера Шмитта.

Прецизионный частотомер Arduino 5 или 120 МГц поражает Kickstarter

Инженер-компьютерщик Тьери Генну из Франции создал новый совместимый с Arduino прецизионный частотомер 5 или 120 МГц. Вдохновением для платы Arduino было создание открытого, очень универсального частотомера, чтобы его можно было использовать для измерения самых разных сигналов.Он разработан таким образом, чтобы его можно было настраивать всеми возможными способами.

Ранние взносы спонсоров теперь доступны для изобретательского проекта от примерно 46 до 35 фунтов стерлингов, предлагая значительную скидку в размере примерно 00000% от розничной цены, пока кампания краудфандинга продолжается. Если кампания по разработке платы для разработки Arduino на Kickstarter будет успешной и полная реализация будет проходить гладко, ожидается, что доставка по всему миру состоится примерно в феврале 2021 года. Чтобы узнать больше о проекте платы для разработки Arduino, просмотрите рекламный видеоролик ниже.

«На плате Freq_LF_HF используется знаменитый микроконтроллер AVR Atmega328p-AU. Это не новейшая модель ATMEL, но этот чип входит в стандартную комплектацию платы Arduino UNO v3.0. Это мощный микроконтроллер и очень маленький (TQFP-32). Это дает пользователям возможность пользоваться поддержкой сообщества Arduino и множеством программных библиотек. «

«Очень широкополосный, он может измерять частоты от менее 5 Гц до 5 МГц или 120 МГц, благодаря уникальной архитектуре аппаратного и программного обеспечения.Низкочастотные сигналы (LF), высокочастотные сигналы (HF) и очень высокочастотные сигналы (VHF, на модели 120 МГц) обрабатываются отдельно, чтобы обеспечить полную точность во всем диапазоне ».

— Использует стандартный 16-символьный однострочный ЖК-дисплей для четкого представления частоты. ЖК-дисплей можно снять с платы и при необходимости установить на коробку.
— Может питаться от преобразователя переменного / постоянного тока 9 В, напрямую на контакты печатной платы или от батареи 9 В с адаптером, входящим в комплект.Он выдерживает напряжение от 7,5 до 12 вольт. Источник питания защищен плавким предохранителем.
— Защищен от перенапряжения и пониженного напряжения. Доска будет показывать сообщения об ошибках.
— Сигнал может быть подан на плату с помощью разъема BNC или заголовков печатной платы.
— Входное сопротивление 1 МОм.
— Вход сигнала защищен от электростатического разряда TVS-диодом с максимальной мощностью разряда до 600 Вт / 100 А (Внимание, речь идет только об электростатических разрядах! Пользователи никогда не должны пытаться измерять сигналы выше 30 вольт от пика до пика!)
— Он имеет кнопку сброса для сброса AVR.

Амплитуда сигнала колеблется от 0,2 до 10 вольт (допустимо 30 вольт). Чтобы получить полный список всех доступных обещаний кампании, перспективных целей, дополнительных материалов и подробных характеристик, перейдите на официальную страницу кампании краудфандинга совета разработчиков Arduino, перейдя по ссылке ниже.

Источник: Kickstarter

В рубриках: Оборудование, Главные новости

Последние предложения Geeky Gadgets


Раскрытие информации: Некоторые из наших статей содержат партнерские ссылки.Если вы покупаете что-то по одной из этих ссылок, Geeky Gadgets может получать партнерскую комиссию. Учить больше. Измеритель индуктивности Arduino

Измеритель индуктивности Arduino

В принципе, индуктивность катушки легко измерить. Используйте его вместе с конденсатором известного номинала, чтобы определить резонансную частоту контура генератора; затем подайте колебания на частотомер. Зная частоту и емкость, вы можете рассчитать индуктивность по формуле из Physics 101:
, где f — в герцах, C — в фарадах, а L — в генри.

Плохая новость в том, что ваша емкость никогда не известна на самом деле ; Допуски компонентов и паразитная емкость соседних проводов искажают картину. Хорошая новость в том, что вам не всегда нужна высокая точность; от справедливого к хорошему часто бывает достаточно. Другая хорошая новость заключается в том, что недорогой микроконтроллер, такой как Arduino Uno, может измерять частоты с помощью встроенных счетчиков и таймеров. Вы можете использовать программное обеспечение для компенсации системных ошибок и удобного форматирования результатов.

Лучше всего то, что это колесо изобретать не нужно; все это опубликовано в сети.Я украл схему генератора из измерителя индуктивности Лукаса Фесслера. Я загрузил библиотеку частотомера Мартина Наврата для чипа Arduino. Arduino Pro Mini от Sparkfun обладает важными функциями Arduino и стоит менее 10 долларов. Начав с них, я повозился, пока не остался доволен.


Вот схема, с которой я столкнулся. Это был мой первый опыт работы с программой компоновки Eagle, отсюда некоторые неуклюжие пересечения линий. Разъемы на правом краю идут к маленькому чипу Arduino.Назначение контактов Arduino описано в программе LFmeter, которая в мире Arduino называется «эскизом».

Некоторые вещи, которые могут быть неочевидны в этой схеме:

  • Время от времени полезно обнулять счетчик. Для этого замкните накоротко измерительные щупы — есть фиксированная катушка 10H, соединенная последовательно с пробниками, так что генератор все еще будет работать на некоторой высокой частоте — и нажмите кнопку. Кнопка, управляемая дебаунсером, подается на входной контакт Arduino.Все остальное сделает программное обеспечение.
  • Синусоидальная волна от генератора возводится в квадрат одним вентилем 4093, четырехканальным вентилем И-НЕ с входами триггера Шмитта.
  • В качестве удобного побочного эффекта измерения индуктивности мы также можем измерить частоту внешнего сигнала. Сигнал очищается другим гейтом на 4093.
  • Два выхода на Arduino (я выбрал контакты 7 и 8) используются для включения либо внутреннего генератора, либо внешнего источника частоты. Выбранный сигнал подается на вывод 5 на Arduino.Этот вывод поддерживает высокочастотные прерывания. Некоторые авторы утверждали, что он может обрабатывать импульсы до 4 МГц, но это кажется сомнительным, учитывая, что тактовая частота Arduino составляет всего 16 МГц. В целях безопасности частота схемы ограничена менее 1 МГц.
  • Я питал все от 9-вольтовой батареи, но для всех микросхем требуется 5 В. Arduino имеет встроенный регулятор напряжения, но я не был уверен, что он выдержит ток — он просто выглядит таким крошечным . Поэтому я поставил полноразмерный регулятор в один из углов моей печатной платы.Конечно, это перебор, но это нормально.

Я упаковал все в жестяную подарочную коробку, которую нашел на распродаже за 6 долларов в магазине Staples. Я бы предпочел потратить меньше, но в банке было полфунта вкусной помадки со вкусом мяты, которая частично компенсировала боль. Изображение на коробке было невкусным, но краска из баллончика исправила это.


Щелкните изображение, чтобы просмотреть его в увеличенном виде


Микроконтроллер Arduino — это маленькая синяя штука в правом верхнем углу.Несмотря на небольшой размер, он обладает большей вычислительной мощностью, чем мой первый купленный в магазине компьютер TRS-80.

Первые испытания

Чтобы увидеть, насколько точен измеритель, я измерил несколько витков, купленных в магазине. Для небольших катушек, менее 500 Гн, измеритель более или менее соответствовал указанным индуктивностям. Расхождение составило примерно 10%, больше, чем допуск катушки индуктивности 5%, но все еще в парке. Но по мере того, как увеличивались катушки индуктивности, резкость возрастала. На 5 мГ он снизился на 40%.Катушки побольше были еще хуже. Но почему?

На ум пришли несколько гипотез:

  1. Неточное измерение частоты: часы Arduino могут быть не точно 16,00 МГц. Или процедура подсчета пульса может быть остановлена ​​слишком рано или слишком поздно.
  2. Может ли омическое сопротивление катушки повлиять на частоту генератора? Крошечные катушки индуктивности намотаны очень тонкой проволокой, поэтому сопротивлением можно пренебречь.
  3. Или конденсаторы могут отличаться от заявленных значений?
  4. Гремлины и нечисть.Или, если хотите, неизвестные неизвестные. Компетентный инженер мог бы лучше понять. Но по моему опыту, «демоны» — это всегда правдоподобное объяснение.

Чтобы проверить гипотезу № 1, я соединил кварцевый генератор, используя несколько прецизионных радиочастотных кристаллов, оставшихся со времен моего радиолюбительства. (Те дни были в 1968 году. Я никогда не выбрасывал кристаллы, потому что они обязательно когда-нибудь пригодятся. И вот! Тот день настал.) Оказывается, частотомер был точным: меньше одной десятой доли процентная ошибка.

Я решил не пытаться распутывать другие возможные причины. Вместо этого Arduino просто применит формулу коррекции в программном обеспечении. В конце концов, вычисления — это то, для чего компьютеры хороши. Я ввел все измеренные значения в электронную таблицу, превратил их в графики и использовал инструмент построения кривой в таблице, чтобы найти подходящую формулу.

Разделение данных на три области, каждая со своей формулой, оказалось лучшим компромиссом между простотой и точным соответствием.

Добавив эти ложные факторы в код, я получил приличное согласие между показаниями моего счетчика и катушками, купленными в магазине.Это соответствует моему стандарту «от умеренной до хорошей точности», а это все, что мне нужно для будущих проектов, которые я имею в виду.

Вернуться на главную

частотомер arduino


[adrotate banner = ”7 ″]

Вы могли поступить правильно. Что бы вы могли сделать из всего этого крутого, используя всего пару таких частей? Что ж, если бы вы сделали невероятно крошечный частотомер, это намного проще, чем вы думаете, давайте увеличим масштаб, и мы соберем его вместе.Давайте начнем с того, что подадим пять вольт с нашего Arduino на пятивольтовую шину и то же самое с заземлением от шины заземления к земле, прикрепим к Arduino, теперь давайте подключим наш OLED VCC к нашей шине 5 вольт и землю к нашей земле. Реальный SCL до 5 и SDA до 4, так что почти все наши подключения выполняются менее чем за пару минут. Больше подключений, давайте возьмем еще один раунд снизу здесь, потому что нам нужно что-то, к чему прикрепить наш сигнал, и мы собираемся прочитать сигнал: контакт Digital 5, поэтому я просто собираюсь воткнуть это туда, чтобы что мы можем положить на него зажимы из крокодиловой кожи, вот и все: давайте проверим код, потом вернемся и поиграем здесь.Код для счетчика частоты макросов Arduino. Вот примечания. Сигнал должен быть логическим, ровным. Высокое напряжение пять вольт, низкое, нулевое входное напряжение может быть только на d5, и вы не сможете использовать аналоговый прямо на три, девять, десять или одиннадцать. Итак, эта библиотека, которую мы используем, здесь часто используется точка подсчета ручьев, h, здесь есть ссылка, по которой вы можете найти ее от того парня, чьи родители дали ему фантастическое имя для установки указанной библиотеки.

Вам нужно перейти к эскизу, включить библиотеку, управляемую библиотеку, подождать, пока вещь выполнит свои обязанности, и ввести здесь, привет, я печатаю.Спасибо, вот и увидите. Чертова учетная запись: теперь есть еще один урод-майор, который, если вы смотрите на сигналы ниже убийцы. Итак, ваш выбор. Хорошо, у нас есть три провода, которые нам нужны, потому что мы используем квадрат C для нашей крышки, Adafruit SSD 1306, который является драйвером для нашего OLED и частого счетчика уродов, о котором мы только что говорили, этого драйвера OLED требуется сброс OLED, он находится на контакте 4, который является бла-бла-бла по умолчанию, тогда мы собираемся создать экземпляр библиотеки Adafruit SSD 1306, называемый дисплеем, с использованием аргумента.После сброса Oled мы переходим к настройке, с которой собираемся начать. Дисплей с командным дисплеем начинался с SSD 13, который с шестью переключателями VCC, что представляет собой некую черную магию, которую сделала леди ADA, вот ключ, если вы не используете Adafruit OLED. Вероятно, это будет ваш шестнадцатеричный адрес. Ох, x3, посмотрите, есть ли у вас новый OLED, который вы купили из далекой страны, и он не работает. Попробуйте добавить это в свою настройку, тогда на дисплее отобразится логотип Adafruit Baskin. Достаточно греющаяся слава леди АДА очистит дисплей, и мы начнем наш счетчик здесь, внизу, в основном цикле программы.

Мы просто говорим, что если доступен счетчик частот, делайте все это. Что ж, сначала мы создадим число с плавающей запятой, называемое count, и оно будет заполнено тем, что указано в частоте чтения. Теперь это будет ваш счет, мы собираемся создать число с плавающей запятой, называемое периодом, которое является инверсией счетчика, а затем мы всегда очищаем отображение, мы собираемся установить размер текста на 1, потому что мы отображаем здесь много дерьма отображать цвет текста sec На белый, потому что это единственный доступный цвет, курсор в верхнем левом углу будет печатать наш заголовок, пропустить строку, затем будет печатать заголовок для строки, который представляет собой частоту и некоторые пробелы, поэтому все выровняется красиво и Purdy, а затем отобразит количество отпечатков, которое является нашей частотой, сразу после этого будет отображаться частота в герцах.Итак, если у нас 50 килогерц, вы увидите пятьдесят тысяч герц, если мы будем в пять, вы увидите, дисплей с пятью миллионами герц. Итак, мы опустили черту. Затем мы отображаем период печати, который является нашим следующим расчетом, и печатаем период, умноженный на 1000, что превращает его в миллисекунды. Мы отображаем миллисекунды, а затем показываем все, что есть в буфере, и все, давайте поиграемся с этим. Хорошо, у меня есть функция, генератор все в порядке, настроен и работает.Ты можешь видеть. Мы выводим прямоугольную волну 5 вольт на 10 килогерц, поэтому давайте возьмем несколько разъемов и подключим их к нашей Arduino.

Извините за то, что это могло быть немного грубой поездкой, хорошо, прежде всего, давайте включим Arduino, так как код уже загружен туда. У нас есть всплеск Adafruit Industries и частотомер. Как видите, это мерцание целиком создается камерой. Когда вы смотрите на это в реальной жизни, мерцания нет, поэтому я прикрепляю сюда наш заземляющий провод, а наш вывод частоты здесь и там, вы видите, что у нас частота 10000 Гц и 0.Период 1 миллисекунда. Так что, если я настроюсь, будет 80000 ударов на неправильном канале. Попробуй еще раз, там 80000 и у нас просто все работает очень хорошо. Вот что я сделал. Я синхронизировал это, чтобы уменьшить масштаб там не будет. Мы, когда я переключился на канал 2, это рука на руку. Мы идем так, чтобы на экране осциллографа в нашем сигнале был канал 2, и если мы откроем главное окно, мы увидим, что у нас есть период и наша частота, и все очень хорошо сочетается с тем, что у нас есть. Так как насчет этого? Очень и очень просто! Частотомер Arduino очень маленький, я имею в виду, если мы посмотрим на размер этой штуки.Вся эта штука от одного конца до другого составляет два и три четверти дюйма, или примерно 7 сантиметров заряда батареи. Поместите его в небольшой пластиковый футляр, и вы получите самый маленький портативный частотомер в мире. Мне это нравится, я считаю, что это довольно круто.


[adrotate banner = ”1 ″]

[mam_video id = jCkrgSbVNBs]

[adrotate banner = ”2 ″]

[mam_tag id = 3540]

[adrotate banner = ”3 ″]

[adrotate banner = ”4 ″]

[adrotate banner = ”5 ″]

👋 Хотите привнести в свои проекты управление жестами в стиле Тони Старка? Узнайте, как использовать платы MKR WiFi 1010 и Nano 33 BLE Sense с поддержкой BLE, используя библиотеку ArduinoBLE.

Ардуин-йо-хо-хо! Популярный на ярмарках пиратский корабль — это увлекательный способ исследовать колебания маятника. Вы спросите, как весело? Получите доступ к предварительной версии нашего научного набора Physics Lab и убедитесь в этом сами: http://bit.ly/2oC6L0Q

🔬 Теперь, когда вы промокли, погрузитесь в комплект и наслаждайтесь всеми девятью экспериментами. Закажите сегодня: http://bit.ly/2MnQ7fr

RT @RuntimeProjects: Частотомер Arduino с ЖК-дисплеем 16 × 2 — #IoT #Arduino # esp8266 https: // t.co / LVLrVi16GO

https://t.co/LVLrVi16GO
Частотомер Arduino с ЖК-дисплеем 16 × 2 — #IoT #Arduino # esp8266 https://t.co/LVLrVi16GO

https://t.co/LVLrVi16GO

20130706blog.ted2



20130706blog.ted



[adrotate banner = ”6 ″]

Изготовление системного частотомера своими руками

Изготовление системного частотомера своими руками

Хорошо известно, что ирландская электросеть передает мощность переменного тока с частотой 50 Гц, но так ли это на самом деле? Не вдаваясь в философские рассуждения о системе отсчета и непостоянной природе измерений, фактическая частота системы сильно колеблется в районе среднего значения 50 Гц.В предыдущих публикациях обсуждается захватывающее влияние, которое значительные события спроса могут оказать на частоту электросети, и то, как на прошлой неделе в некоторых частях Великобритании погас свет после падения частоты.

В свете таких событий частотных возмущений может быть интересно наблюдать за ростом и падением частоты сети в ответ на генерацию системы и динамику спроса. Для этого можно легко приобрести готовый к работе сменный измеритель частоты сети, но что, если вы в конечном итоге захотите отобразить его на большом экране на стене офиса? Что ж, вы, вероятно, можете приобрести тот, который тоже будет делать это — дело в том, что мы хотели оправдать , чтобы сделать .

Прежде чем обсуждать конструкцию и сборку нашего частотомера, важно упомянуть, что это было выполнено в контролируемой среде в лаборатории электрических машин в Университетском колледже Дублина, и мы хотели бы выразить искреннее благодарность сотрудникам Школы электротехники и электроники, которые помогли нам кратко изучить физическую сторону энергетических систем. Благодарим также electroniclinic.com, чей аналогичный проект оказался полезным и информативным при адаптации и разработке нашего собственного частотомера.[1]

Вкратце, мощность переменного тока от сети «понижается» с 230 В до 9 В с помощью трансформатора, этот сигнал более низкого напряжения проходит через биполярный переходной транзистор или BJT. Эффект BJT заключается в том, чтобы преобразовать сигнал из переменного тока в импульсный постоянный ток от 0 до 9 В с той же частотой, что и сеть (традиционный преобразователь AC / DC состоит из BJT, соединенного с конденсаторами для « сглаживания » импульсное поведение в постоянный постоянный ток.) Именно эти импульсы мы хотим подсчитать, чтобы вычислить частоту системы.

Результирующий импульсный постоянный ток, который выходит из BJT, затем понижается по напряжению, чтобы соответствовать номинальным напряжениям наших компонентов. Сигнал снижается до прибл. 3 В с использованием делителя напряжения из трех резисторов по 10 кОм.

После деления напряжения сигнал подключается к базовой плате транзистора 2N2222 NPN, который усиливает сигнал и защищает микроконтроллер Arduino Uno, к которому он подключен через коллектор.Микроконтроллер запрограммирован на подсчет количества «импульсов» и, следовательно, соответствующих циклов переменного тока. Регистрируется время, необходимое для подсчета 50 циклов, и на основании этого рассчитывается средняя частота за этот период (приблизительно 5 секунд).

Вы хотите его сейчас, не так ли?

Ссылки

[1]. electroniclinic.com, «Измеритель частоты электросети своими руками», 12 августа 2019 г. [онлайн].

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *