ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР СВОИМИ РУКАМИ
Предлагаемый для самостоятельной сборки частотомер сравнительно низкочастотный, тем не менее позволяет измерять частоты до нескольких мегагерц. Разрядность измерителя частот зависит от количества установленных цифровых индикаторов. Чувствительность входа — не хуже 0,1V, максимальное входное напряжение, которое он может выдерживать без повреждения — порядка 100V. Время индикации и время измерения чередуются, длительность одного цикла — 1 сек. измерение и 1 сек. — индикация. Собран он по классической схеме, с генератором частоты 1 Гц на специализированных микросхемах-счётчиках, применяемых в частности в схемах цифровых часов:
На К176ИЕ5 собран «секундный» генератор по типовой схеме, с кварцевым «часовым» резонатором 16,384 Гц. Конденсатор С2 — подстроечный, позволяет в некоторых пределах подстраивать частоту с необходимой точностью. Резистор R1 подбирается при настройке по наиболее устойчивому запуску и генерации схемы. Цепь С3 VD1 R2 формирует короткий импульс «сброса» всей схемы в начале каждого секундного периода счёта.
Транзистор VT2 работает как ключ: когда на его коллектор поступает постоянное напряжение питания от схемы «счёта» (уровень логической «1») — он пропускает импульсы от входного формирователя, которые затем поступают на десятичные счетчики и цифровые светодиодные индикаторы. Когда же на его коллекторе появляется уровень логического «0» — коэффициент усиления транзистора резко снижается и счёт входных импульсов прекращается. Эти циклы повторяются каждую 1 сек.
Вместо К176ИЕ5 можно применить также аналогичную по функциям микросхему К176ИЕ12:
В обоих случаях используется часовой кварц на частоту 16 348 Гц (такие часто применяются, например, в «китайских» электронных часах разных размеров и видов). Но можно поставить и отечественный кварц на 32768 Гц, тогда необходимо понизить частоту в два раза. Для этого можно использовать типовую схему «делителя на 2» на триггере К561ТМ2 (имеет два триггера в корпусе). Например, как показано на рисунке выше (обведено пунктиром). Таким образом на выходе получим необходимую нам частоту (секундные импульсы).
К коллектору транзистора-ключа (КТ315 на первой схеме) подключается узел счёта и индикации на микросхемах — десятичных счётчиках-дешифраторах и цифровых светодиодных индикаторах:
Вместо индикаторов АЛС333Б1 можно без каких-то изменений в схеме использовать АЛС321Б1 или АЛС324Б1. Или любые другие подходящие индикаторы, но с соблюдением их цоколёвки. Цоколёвку можно определить по справочной литературе или же просто «прозвонить» индикатор «батарейкой» на 9V с последовательно включенным резистором 1 кОм (по засвечиванию). Количество микросхем-дешифраторов и индикаторов может быть любым, в зависимости от общей необходимой разрядности счётчика (количества цифр в показаниях).
В данном случае были использованы три имеющихся в наличии малогабаритных знакосинтезирующих индикатора типа К490ИП1 — индикаторы управляемые цифровые, красного цвета свечения, предназначенные для применения в радиоэлектронной аппаратуре. Схема управления выполнена по КМОП технологии. Индикаторы имеют 7 сегментов и децимальную точку, позволяют воспроизвести любую цифру от 0 до 9 и децимальную точку. Высота знака 2,5 мм):
Данные индикаторы удобны тем, что имеют в своём составе не только сам индикатор, но и счётчик-дешифратор, что позволяет значительно упростить схему и сделать её очень малогабаритной. Ниже приведена схема счёта-индикации на таких микросхемах:
Как видно из схемы, эти МС требуют два отдельных питания — для самих светодиодных индикаторов и для схемы счётчиков-дешифраторов. Однако напряжения питания обоих «частей» МС одинаковы, поэтому и запитать их можно от одного источника. Но от напряжения питания «индикатора» (выводы 1) зависит яркость свечения «цифр», а величина напряжения питания схемы дешифраторов (выводы 5) оказывает некоторое влияние на чувствительность и стабильность работы этих МС в целом. Поэтому при настройке эти напряжения следует подбирать экспериментально (при питании от 9 вольт можно использовать дополнительные «гасящие» резисторы, чтобы несколько понизить напряжение). При этом следует обязательно зашунтировать все выводы питания микросхем конденсаторами ёмкостью 0,1-0,3 мкФ.
Для гашения «точек» на индикаторах следует отключить напряжение +5…9 V от выводов 9 индикаторов. Светодиод HL1 — это индикатор «переполнения» счётчика. Он загорается при достижении счёта цифры 1000 и в данном случае (при наличии трёх МС-индикаторов как на этой схеме) соответственно показывает количество единиц килогерц — в данном варианте счётчик в целом может посчитать и «показать» частоту 999 Гц. Для увеличения разрядности счётчика следует, соответственно увеличить количество микросхем дешифраторов-индикаторов. В данном случае подобных микросхем было в наличии только три, поэтому пришлось добавить дополнительный узел деления частоты на 3-х микросхемах К176ИЕ4 (или аналогичных микросхемах счётчиков-делителей на 10) и соответствующий переключатель. В целом схема получилась такая:
Переключатель также управляет включением/гашением «точек» на индикаторах для лучшего визуального восприятия отображаемого значения измеряемой частоты. Он ползунковый, сдвоенный, на четыре положение (такие применяются, например, в импортных магнитолах). Таким образом при разных положениях переключателя измерение и отображение частоты имеет следующие значения и вид:
«999 Гц» — «9.99 кГц» — «99.9 кГц» — «999. кГц». При превышении значения частоты 1 МГц загорится светодиод HL2, 2 МГц — загорится дважды и т. д.
Схема входной цепи
Большое значение при измерениях частоты имеет качество входного каскада — формирователя сигнала. Он должен иметь высокое входное сопротивление чтобы не оказывать влияния на измеряемую цепь и преобразовывать сигналы любой формы в последовательность прямоугольных импульсов. В данной конструкции применена схема согласующего каскада с полевым транзистором на входе:
Эта схема частотомера, конечно, не лучшая из возможных, но всё-таки обеспечивает более-менее приемлемые характеристики. Она была выбрана в основном исходя из общих габаритов конструкции, которая получилась очень компактная. Вся схема собрана в пластиковом корпусе-футляре от зубной щётки:
Микросхемы и прочие элементы запаяны на узкой полоске макетной платы и все соединения сделаны с помощью проводов типа МГТФ. При настройке входного каскада-формирователя сигнала следует подбором сопротивлений R3 и R4 добиться установления напряжения 0,1…0,2 вольт на истоке полевого транзистора. Транзисторы здесь можно заменить на аналогичные, достаточно высокочастотные.
Дополнения
Для питания частотомера можно использовать любой сетевой адаптер с выходным стабилизированным напряжением 9 вольт и током нагрузки не менее 300 мА. Либо установить в корпус частотомера стабилизатор на микросхеме типа КРЕН на 9 вольт и питать от адаптера с выходным напряжением 12 вольт, либо брать питание непосредственно от измеряемой схемы, если там напряжение питания не менее 9 вольт. Каждую микросхему необходимо зашунтировать по питанию конденсатором порядка 0,1 мкФ (можно подпаять конденсаторы прямо на ножки «+» и «-» питания). В качестве входного щупа можно использовать стальную иглу, припаянную к входной «площадке» платы, а «общий» провод снабдить зажимом типа «крокодил».
Данная конструкция была «создана» в 1992 году и успешно работает до сих пор. Андрей Барышев.
Форум
Форум по обсуждению материала ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР СВОИМИ РУКАМИ
|
КАТЕГОРИИ СХЕМ СПРАВОЧНИК ИНТЕРЕСНЫЕ СХЕМЫ |
|
САМЫЕ ПОПУЛЯРНЫЕ СХЕМЫ ТЕГИ |
Бесконтактный цифровой тахометр — частотомер
Устройство, предлагаемое для самостоятельного изготовления очень простое и чрезвычайно полезное, особенно для тех, кто имеет дело с различными вращающимися механизмами. Схема сделана на Attiny44, а программа написана в Bascom.
Схема измерителя
Бесконтактный этот измеритель потому, что достаточно приблизиться к, например, вращающемуся валу двигателя, на котором есть заметный яркий след вдоль оси (белая черточка или белая изолента), и через некоторое время мы получаем цифры импульсов в секунду, а преобразование этого в оборот — уже обычная математика из начальной школы. Здесь сознательно не делано преобразование, чтоб можно было измерить частоту всего, что излучает свет — мониторы, светодиодные дисплеи и так далее.
Это первый режим, в то время как второй — простой счетчик импульсов (до 65535) или предметов, перемещающихся перед счетчиком. Режимы сразу меняются после включения питания, когда отображается номер «1». Длительное нажатие кнопки изменяет режим на «2». Удержание её снова возвращает к «1».
Как работает счётчик
Дистанционный мини-частотомер / тахометр / счетчик импульсов очень прост и учитывает то, что фототранзистор видит после отражения от объекта, освещенного светодиодом, излучающим инфракрасное излучение (ИК-диод активируется только в момент подсчета). Вы можете почти полностью сделать схему на микроконтроллере без использования операционного усилителя, но решено было использовать ОУ для повышения чувствительности устройства. Основа представляет собой модифицированную и упрощенную версию блока мониторинга сердечного ритма.
В режиме «1» достаточно поднести переднюю часть счетчика к тестируемой области и дождаться стабилизации сигнала. Измерение длится 0,5 с, и если оно идентично по меньшей мере в двух последовательных измерениях, тогда программа отображает результат, циклически изменяющий цифры на дисплее, разделяющие каждую цифру с коротким гашением.
Из-за упрощения операции и сокращения времени измерения результат всегда становится четным — программа умножает его на 2, что позволит вычислить результат «в секунду». Несмотря на это округление, результаты на удивление точны и возможная ошибка измерения относительно небольшая. Частоту на практике измеряли в диапазоне до 40 кГц, и с этим он справляется без проблем.
Как только мы прочитаем результат и захотим что-то измерить, на короткое время нажмите кнопку и измерьте снова. Но когда мы удерживаем кнопку — выходим из текущего режима и переключаемся на другой.
В режиме подсчета импульсов «2» измерение начинается сразу после подтверждения режима (кратковременное нажатие кнопки). Второе нажатие останавливает измерение и отображает результат. Сброс — это повторное нажатие, которое запускает следующий цикл подсчета. На этом этапе вы можете удерживать кнопку дольше и вернуться в режим выбора режима.
Для показывания сигнала принятого импульса в обоих режимах сделана простая анимацию движущегося сегмента по периметру цифры, а удерживание кнопки во время измерения сигнализируется путем свечения среднего сегмента.
Если вам лень считать — ставьте полный трехзначный дисплей, который хотя и с меньшей высотой цифр вполне может быть размещен внутри. Или даже миниатюрный ЖК-дисплей 6×1 (естественно с доработкой схемы).
Плата сделана ЛУТ-ом для элементов smd. Счетчик помещается в пластиковый корпус.
Схема простого самодельного НЧ частотомера (до 10 КГц)
Частотомер, схема которого приведена ниже, может быть использован в качестве цифровой шкалы для какого-то устройства, к примеру для лабораторного генератора звуковой частоты (ЗЧ). Он измеряет частоту от 1 до 99999 Гц. Входное напряжение сигнала должно быть не ниже 0,5-0,6V.
Но, при использовании дополнительного усилителя чувствительность можно существенно повысить. Частотомер работает по, так называемой, «медленной схеме», то есть, в нем нет ячеек памяти, и периоды измерения и индикации чередуются.
Сначала идет период измерения, равный одной секунде, затем, период индикации, так же, равный одной секунде. Во время изменения индикаторы погашены. Таким образом, при работе частотомера индикаторы моргают с периодом в две секунды (секунду горят, секунду погашены).
Схема устройства
Частотомер построен на микросхемах двух типов — CD4521 и CD4026. эти микросхемы, а так же, и кварцевый резонатор, и индикаторы можно приобрести на китайском сайте AliExpress (набираете в поиске, например, CD4521, и получаете несколько предложений). Во всяком случае, автор приобретал их именно через этот сайт, с почтовой доставкой.
Хотя, конечно же, есть и другие источники, например, радиорынки, но это более удобно жителям столичных городов. Остальным же приходится искать подходящий «посылторг». При всех достоинствах ru.aliexpress.com, таких как низкие цены и богатый ассортимент, у них есть и недостатки, — долго ждать, это связано с тем, что посылка идет из Китая, и шокирующая косноязычность перевода.
Рис. 1. Схема самодельного частотомера для измерения частот до 10 КГц.
Задающий генератор, генерирующий импульсы частой 0,5 Гц, выполнен на микросхеме D1 типа CD4521. Эта микросхема содержит логические элементы для построения схемы мультивибратора и 24-х разрядный двоичный счетчик. Мультивибратор сделан кварцевый, с кварцевым резонатором на частоту 4,194304 МГц.
В результате деления частоты в счетчике микросхемы, на её выходе Q23 (вывод 15) имеются импульсы, следующие с частотой в 0,5 Гц. Импульсы абсолютно симметричные, — единица длится точно одну секунду и ноль тоже длится точно одну секунду.
Измерительно — индикаторный счетчик выполнен на пяти микросхемах CD4026, каждая из который представляет собой десятичный счетчик со встроенным дешифратором под семисегментный светодиодный индикатор с общим катодом.
Входные импульсы нужно подавать на вывод 1. Важная особенность CD4026 в наличии в нем триггера Шмитта по входу, что, в случае с частотомером, позволяет значительно упростить схему входного усилителя-формирователя, исключив из него схему триггера Шмитта. Кроме того вход можно закрыть, подав логическую единицу на вывод 2 микросхемы. А выключить индикацию можно подав логический ноль на вывод 3.
Таким образом, чтобы начать период измерения, нужно на выводы 2 и 3 подать нули. При этом вход откроется, а индикация отключится. Чтобы начать период индикации нужно на эти же входы подать единицы, — вход закроется, а индикация включится.
Поэтому у счетчика младшего разряда (D2) выводы 3 и 2 соединены. А у остальных счетчиков выводы 2 соединены с общим минусом, чтобы их входы всегда были открыты.
Еще есть вывод 15 — обычный вход обнуления, для обнуления на него нужно подать единицу. Еще вывод 5 — вывод переноса для каскадирования, к нему подключается вход счетчика более старшего разряда.
Входной усилитель выполнен на транзисторе VТ1 по схеме ключа. Он преобразует входной сигнал в импульсы произвольной формы. Прямоугольность импульсам придает триггер Шмитта, который есть в микросхеме D2.
Диоды VD1-VD4 ограничивают величину амплитуды входного сигнала, частоту которого нужно измерить. Нагружен ключ VТ1 на резистор R3, с которого усиленный и ограниченный сигнал поступает на вход пятидекадного измерительного счетчика D2-D6, на выходах дешифраторов которого включено по одному одноцифровому семисегментному светодиодному индикатору Н1-Н5.
Транзистор VТ2 выполняет функции инвертора. Можно бы, его заменить микросхемой, например, CD4001, используя её один элемент, но это как-то не рационально.
Работает схема следующим образом. Состояние на выводе 15 D1 постоянно меняется, — одну секунду там ноль, следующую секунду — единица, так далее. Допустим, на выводе 15 D1 единица. В момент возникновения на выводе 15 D1 логической единицы цепочка R7-C7-VD5 формирует короткий импульс, который все счетчики измерительного счетчика обнуляет.
В то же время, на базу VТ2 поступает единица через R57, значит, транзистор VТ2 открыт, и напряжение на его коллекторе соответствует логическому нулю. При этом, на вывод 2 D2 и выводы 3 D2-D6 поступает логический ноль. Это открывает вход измерительного счетчика, образованного микросхемами D2-D6, и выключает индикацию.
Начинается период измерения, и на вход измерительного счетчика поступают импульсы от входа частотомера. Измерительный счетчик их считает в течение времени в одну секунду.
Затем, уровень на выводе 15 D1 меняется, теперь там ноль. Транзистор VТ2 закрывается и на его коллекторе устанавливается напряжение логической единицы. Соответственно, на вывод 2 D2 и выводы 3 D2-D5 поступает единица. Вход измерительного счетчика закрывается, и включается индикация.
Теперь в течение одной секунды будет отображаться результат измерения.
Детали и монтаж
Монтаж выполнен на макетной печатной плате. Индикаторы можно заменить любыми одиночными семисегментными светодиодными с общим катодом. Отечественных полных аналогов микросхем CD4521 и CD4026 нет.
Можно заменить на …4521 и …4026 других фирм (первые две-три буквы другие).
Тарзанов Э. И. РК-06-16.
Каталог радиолюбительских схем. ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР.
Каталог радиолюбительских схем. ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР.ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР
Один из необходимых приборов измерительной лаборатории начинающего радиолюбителя — цифровой частотомер. Почти четыре года назад в нашем разделе уже публиковалось описание сравнительно простого частотомера, выполненного на микросхемах серии K155 (см. статью В. Борисова и А. Партина «Частотомер с цифровой индикацией» в «Радио», 1985, № 11, с. 49—51; № 12, с. 49—51). Как показала читательская почта, к этой конструкции начинающие радиолюбители проявили большой интерес. Многие из них собрали частотомер и остались довольны его работой.
Сегодня предлагаем вниманию читателей другой вариант прибора, выполненный на микросхемах серии К176. Его разработали радиокружковцы станции юных техников г. Березовский Свердловской обл. под руководством автора статьи Вадима Васильевича Иванова.
Предлагаемый цифровой частотомер позволяет измерять частоту электрических колебаний в пределах 100…99 999 Гц и может быть использован при настройке различных генераторов, электронных часов и многих других конструкций. При этом на частотомер нужно подавать сигнал амплитудой не менее 1 В и не более 30 В.
Познакомимся сначала со структурной схемой частотомера (рис. 1). Измеряемый входной сигнал fx поступает через переключатель SB1 на первый узел частотомера — формирователь импульсов. В нем сигнал преобразуется в импульсы прямоугольной формы, частота следования которых соответствует частоте входного сигнала.
Далее преобразованный сигнал поступает на один из входов электронного ключа. На второй вход ключа подается с управляющего устройства сигнал измерительного интервала времени, удерживающий ключ в открытом состоянии в течение 1 с. В результате на выходе электронного ключа, а значит, на входе счетчика импульсов появляется пачка импульсов. Логическое состояние счетчика, в котором он оказывается после закрывания ключа, отображает узел цифровой индикации в течение интервала времени, устанавливаемого управляющим устройством.
Генератор образцовой частоты необходим для формирования точных временных интервалов, контроля правильности работы частотомера, формирования импульса сброса показаний счетчика (обнуления) по окончании времени индикации показаний.
Принципиальная схема частотомера приведена на рис. 2. В нем использовано пять транзисторов, восемь микросхем и пять (по числу разрядов) семисегментных люминесцентных индикаторов.
В микросхему К176ИЕ12 (DD1), предназначенную для электронных часов, входит генератор, рассчитанный на совместную работу с внешним кварцевым резонатором ZQ1 на частоту 32 768 Гц. Делители частоты микросхемы делят частоту генератора до 1 Гц. Эта частота, формируемая на выводе 4 микросхемы, и является образцовой.
В микросхеме К176ЛЕ5 (DD2) четыре логических элемента 2ИЛИ-НЕ, а в микросхеме К176ТМ1 (DD3) — два D-триггера. Один из элементов 2ИЛИ-НЕ выполняет функцию электронного ключа (DD2.4), а три других и оба D-триггера работают в устройстве управления.
Каждая из микросхем К176ИЕ4 (DD4—DD8) содержит декадный счетчик импульсов, т. е. счетчик до 10, и преобразователь (дешифратор) ее логического состояния в сигналы управления семисегментным индикатором. На выходах а —g этих микросхем формируются сигналы, обеспечивающие свечение цифр индикаторов HGI — HG5 в зависимости от логического состояния счетчиков. Микросхема DD4 и индикатор HG1 образуют младший счетный разряд, а микросхема DD8 и индикатор HG5 — старший счетный разряд частотомера. В конструкции прибора индикатор HG5 должен быть крайним слева, a HG1 — крайним справа. Формирователь импульсного напряжения собран на транзисторах VT1 — VT4. Сигнал fx, поданный на его вход через гнездо XI, переключатель SB1, конденсатор С1 и резистор R1, усиливается и ограничивается по амплитуде дифференциальным каскадом на транзисторах VT1 и VT2. С резистора нагрузки R5 сигнал поступает на базу транзистора VT3 второго каскада, работающего как инвертор. Резистор R8, создающий между этими каскадами положительную обратную связь, обеспечивает им триггерный характер работы. При этом на коллекторе транзистора VT3 формируются импульсы с крутыми фронтами и спадами, частота следования которых соответствует частоте исследуемого сигнала. Каскад на транзисторе VT4 ограничивает амплитуду импульсов до уровня, обеспечивающего микросхемам необходимый режим работы. Далее преобразованный сигнал поступает на входной вывод 12 электронного ключа DD2.4. Второй входной вывод ключа подключен к выходу формирователя измерительного интервала времени, равного 1 с. Поэтому число импульсов, прошедших за это время через электронный ключ к счетчику, высвечивается индикаторами в единицах герц.
Резистор R1 во входной цепи прибора ограничивает уровень входного тока, а диод VD1 защищает транзистор VT1 формирователя от перепадов входного напряжения положительной полярности. Подстроечным резистором R3 регулируют чувствительность частотомера. Резистор R11 и конденсаторы С2 и СЗ образуют развязывающий фильтр, предотвращающий самовозбуждение формирователя и нестабильность его работы от различных электрических помех.
Работу управляющего устройства иллюстрируют временные диаграммы, приведенные на рис. 3. На вход С (вывод 11) триггера DD3.2 непрерывно поступают импульсы генератора образцовой частоты (первая сверху диаграмма), а на такой же вход триггера DD3.1 — импульсы генератора запуска, собранного на логических элементах DD2.1 и DD2.2 (вторая диаграмма). За исходный примем случай, когда оба триггера находятся в нулевом состоянии. В это время уровень логической 1, действующий на инверсном выходе триггера DD3.2, поступает на входной вывод 13 электронного ключа DD2.4 и закрывает его. С этого момента через ключ прекращается прохождение импульсов сигнала измеряемой частоты на вход счетчика. С появлением на входе С триггера DD3.1 импульса генератора запуска этот триггер принимает единичное состояние и уровнем логической 1 на прямом выходе подготавливает триггер DD3.2 к дальнейшей работе. Одновременно на выводе 9 элемента DD2.3, соединенном с инверсным выходом триггера DD3.1, появляется уровень логического 0. Очередной импульс генератора образцовой частоты переключает триггер DD3.2 в единичное состояние. Теперь на его инверсном выходе и на выводе 13 элемента DD2.4 будет уровень логического 0, который открывает электронный ключ и тем самым разрешает прохождение через него импульсов сигнала измеряемой частоты.
Прямой выход триггера DD3.2 (вывод 13) соединен с R-входом (вывод 4) триггера DD3.1. Следовательно, когда триггер DD3.2 оказывается в единичном состоянии, он уровнем логической 1 на прямом выходе переключает триггер DD3.1 в нулевое состояние. Этот триггер находится в таком состоянии до тех пор, пока длится интервал измерительного времени. Очередной импульс генератора образцовой частоты на входе С триггера DD3.2 переключает его в нулевое состояние и уровнем логической 1 на инверсном выходе закрывает электронный ключ. В результате прекращается прохождение импульсов сигнала измеряемой частоты к счетчику и начинается цифровая индикация результатов измерения (пятая и седьмая диаграммы).
Каждому интервалу измерительного времени предшествует появление на выводах 5 R-входов микросхем DD4 — DD8 кратковременного импульса положительной полярности (четвертая диаграмма), сбрасывающего триггеры счетчика в нулевое состояние. С этого момента и начинается цикл счет—индикация работы частотомера. Формирование импульсов сброса происходит на выходе логического элемента DD2.3 в моменты совпадения на его входах уровней логического 0. Время индикации можно изменять в пределах 2… 5 с переменным резистором RI7 генератора импульсов запуска.
Светодиод HL1 в коллекторной цепи транзистора VT5, работающего в режиме ключа, служит для визуального наблюдения за длительностью времени счета.
В частотомере предусмотрена возможность контроля работоспособности прибора. Для этого переключатель SB1 переводят в положение «Контроль», при котором входная цепь прибора оказывается соединенной с выводом 14 микросхемы DD1 генератора образцовой частоты. При исправной работе частотомера индикаторы должны высвечивать частоту 32 708 Гц.
Микросхему К176ИЕ12 можно заменить на подобную ей К176ИЕ5, скорректировав соответственно чертеж печатной платы. Цифровые индикаторы могут быть типа ИВ-ЗА (вместо ИВ-6), но тогда в цепь питания их нитей накала следует включить резистор сопротивлением 2 Ома на мощность рассеяния 0,5 Вт.
Все постоянные резисторы — МЛТ-0,125, подстроечный (R3) — СПЗ-16, переменный (R17) — СП-1. Оксидные конденсаторы СЗ и С5 — К50-6 или К53-1А, неполярные С1 и С8 — К53-7 (можно заменить наборами конденсаторов типа К73-17). Конденсаторы С2, С4 могут быть КЛС или К73-17, С6 — керамический (КТ-1, КМ), подстроечный конденсатор С7 — КПК-МП. Переключатель SB1 «Измерение — контроль» применен типа П2К с зависимой фиксацией (с двумя кнопками), выключатель питания SB2 — тоже П2К, но с возвратом повторным нажатием.
Внешний вид частотомера показан ниже.
Через прямоугольное отверстие в лицевой стенке корпуса, прикрытое пластиной зеленого органического стекла, видны светящиеся цифры индикаторов. Слева от него — «глазок» светодиодного индикатора HL1. Под ним находится переменный резистор R17 и входное гнездо XI. Слева от них — выключатель питания SB2 («П») и двух-кнопочный переключатель SB1. При нажатии на кнопку «К» («контроль») вход формирователя импульсного напряжения подключается к генератору образцовой частоты, а при нажатии на кнопку «И» («измерение») — к входному гнезду XI.
Все другие детали частотомера смонтированы на двух печатных платах из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. На одной из них (рис. 4)
находятся детали формирователя импульсного напряжения, генератора образцовой частоты и устройства управления, на другой (рис. 5) — микросхемы DD4 — DD8 и цифровые индикаторы.
Налаживание безошибочно смонтированного частотомера сводится в основном к установке наилучшей чувствительности формирователя и, если надо, к подстройке генератора образцовой частоты. Для установки необходимой чувствительности на вход частотомера подают от генератора ЗЧ сигнал амплитудой 1 В, а к выходу электронного ключа DD2.4 подключают осциллограф. Подстроечным резистором R3 добиваются появления на экране осциллографа пачек импульсов. Подстраивают образцовую частоту генератора подбором конденсатора С6 (грубо) и подстроечным конденсатором С7 (точно). Точность настройки контролируют по образцовому (промышленному) частотомеру, подключенному к выводу 14 микросхемы DD1.
В. ИВАНОВ
г. Свердловск
Радио №10, 1989 г., с. 77-81.ГЕНЕРАТОР ЧАСТОТОМЕР
ГЕНЕРАТОР ЧАСТОТОМЕР
В радиолюбительской лаборатории обязательно должен присутствовать прибор для цифрового измерения и генерации сигналов высокой частоты. И если с НЧ проблем нет — до 20 кГц можно использовать вход — выход аудиокарты ноутбука, то на частоте свыше 20кГц нужен отдельный прибор. Значит делаем всё в одном корпусе: генератор частотомер.
Предлагаю для этих целей собрать распространённые и проверенные схемы следующих девайсов, частотомер:
А для генератора ВЧ пойдёт такая схема:
Обозн. Число витков Провод Тип намотки
L1 585 ПЭЛШО 0,1 Многослойная
L2 255 ПЭЛШО 0,12 Многослойная
L3 100 ПЭЛШО 0,12 Многослойная
L4 56,5 ПЭЛШО 0,12 Двухрядная, виток к витку
L5 22,5 ПЭВ 0,27 Однорядная с шагом 0,15
L6 6,5 ПЭВ 0,55 Однорядная с шагом 0,5
Каркасы катушек пластмассовые диаметром 5 и высотой 12 мм с внутренней резьбой М4.
Диаметр каркасов для катушек L1-L3 увеличен до 5,6 мм за счет двух слоев трансформаторной бумаги, наклеенной на каркас для его удлинения (для L1 до 20 мм, для L2, L3 до 15 мм). В качестве подстроечных сердечников для катушек L1-L3 используются ферритовые сердечники 600НН, а для L4-L6 карбонильные.
Весь диапазон разбит на 6 поддиапазонов (140-330; 315-780; 715-1800 кГц; 1,6-4,6; 4,4-12,5; 11,3-30 МГц).
Реально, для практики достаточно последних трёх диапазонов.
Напряжение генератора ВЧ — 100 мВ. Частота генератора НЧ (модулятора) — 1000 Гц, выходное напряжение — 0,5-0,6 В. Максимальная глубина модуляции на частотах до 11 МГц — 60%, свыше 11 МГц — 80%. Изменение глубины модуляции плавное. Имеется отдельный выход низкочастотного генератора.
Фото готовой конструкции генератора частотомера:
Для питания генератора частотомера используем БП с трансформатором (только не импульсник!), с обмотками на ток 0.5 А.
ФОРУМ по измерительной технике
Пробник-частотомер до 1 ГГц
Приветствую, радиолюбители-самоделкины!В ходе радиолюбительской деятельности часто приходится измерять различные величины — они порой могут многое сказать о происходящих в схеме процессах, подсказать причину неисправности при ремонтах. По этой причине верным другом радиолюбителя всегда был, и, наверное, ещё долгое время будет оставаться мультиметр — само его название говорит о том, что это универсальный прибор, который может измерять сразу несколько величин. Практически все мультиметры измеряют три основные величины — напряжение, силу тока и сопротивление, для повседневности этого, как правило, хватает. Некоторые мультиметры также оснащаются дополнительными возможностями, например, некоторые могут выступать в роли генераторов сигналов и частотомеров. Однако возможности частотомера в мультиметре весьма ограничены — всё-таки это универсальный прибор, а потому нельзя рассчитывать ни на большую точность, ни на большой диапазон измерений, особенно если речь идёт о дешёвых моделях. Между тем, измерение частоты часто является необходимой задачей, особенно при построении различных радиопередатчиков, систем дистанционного управления по радиоканалу, например для того, чтобы проверить наличие генерации и сразу узнать её частоту.
Фирменные частотомеры не являются особо распространёнными прибора и пользуются спросом в основном у тех, кто занимается электроникой как профессиональной деятельностью, поэтому цены на такие приборы часто весьма высоки. А покупать дорогой прибор для того, чтобы попользоваться всего несколько раз, если радиолюбительство, всего лишь хобби — как говорится, «жаба душит». В качестве альтернативного варианта можно применить радиолюбительские навыки и построить отличный пробник-частотомер самому, тем более, что в интернете представлена отличная конструкция, сборка которой будет описываться ниже. Данный прибор носит название «пробник» по той причине, что он имеет всего один разряд после запятой, таким образом, с его помощью измерить частоту с точностью до килогерц невозможно — но часто это и не требуется. К большому преимуществу данной конструкции можно отнести большой диапазон измерений — минимальная измеряемая частота равна нулю, а максимальная равна 999,9 МГц, что весьма прилично, показания меняются с шагом 0,1 МГц, или 100 кГц.
Как утверждает автор, прибор лишён типичных недостатков подобных частотмеров и правильно округляет последний разряд, а также в нём применена система уменьшения мигания последнего разряда. Из дополнительных возможностей — вычитание значения 10,7 МГц из результата, если частотомер используется как электронная шкала к приёмнику. Итак, схема пробника-частотомера показана ниже.
Схема собирается не из пары деталек, но оно и неудивительно — ведь прибор достаточно серьёзный. Сперва стоит обратить внимание на микросхему SAB6456, которая принимает на вход измеряемый сигнал. Данная микросхема является делителем частоты — именно её использование обуславливает такой широкий диапазон измеряемых частот. Данную микросхему можно отнести к категории достаточно редких, они встречаются в продаже не в каждом магазине радиодеталей — но если поискать, всегда можно найти в каком-нибудь интернет-магазине и заказать. Второй микросхемой здесь является PIC16F84A, микроконтроллер, который служит «мозгом» всей схемы, он же выводит полученный результат на дисплей, состоящий из 4-х разрядного семисегментного индикатора. 4 разряда означает, что на дисплее будет отображаться одновременно 4 цифры. Использовать здесь можно практически любой индикатор, главное, чтобы он был с общим катодом, возможные для использования модели подписаны на схеме. Микроконтроллер PIC необходимо прошить для того, чтобы он начал выполнять заданный алгоритм, первой же микросхеме прошивка не нужна. Файл с прошивкой, а также печатная плата для схемы находится в архиве в конце статьи. Для того, чтобы прошить микроконтроллер понадобится программатор — существуют различные варианты, среди них можно выделить PicKit как один из самых удобных, работает он в паре с соответствующей программой для компьютера.
В левой части схемы показаны два контакта для подачи входного переменного сигнала, частоту которого нужно измерить, лучше всего применить здесь специальный ВЧ-разъём, это минимизирует влияние внешних наводок на сигнал. Сигнал на входе проходит через конденсатор С2 и попадает на ограничительные диоды D1, D2 — здесь желательно применить именно те диоды, которые указаны на схеме, далее через ещё один конденсатор сигнал попадает на вход микросхемы-делителя. Обработанный делителем сигнал попадает через буферный транзистора уже на вход самого микроконтроллера, который производит непосредственно измерение частоты и вывод результата на экран, обновление экрана производится с частотой 49 Гц. 4 транзистора возле анодов индикатора нужны для коммутации анодов каждого из разрядов, здесь можно применить практически любые маломощные NPN транзисторы. Резисторы R7-R13 ограничивают ток светодиодов сегментов индикатора, от их сопротивления будет зависеть яркость свечения цифр индикатора. Тактируется микроконтроллер от кварцевого резонатора на 4 МГц, подойдёт практически любой, но желательно, чтобы его точность была на достаточно хорошем уровне.
Напряжение питания схемы составляет 8-20В, в схеме по входу питания установлен стабилизатор 7805, на выходе которого напряжение стабилизируется. Исключать из схемы данный стабилизатор не стоит, ведь схема требует качественного стабилизированного питания без пульсаций и перепадов. Потребляемый ток составляет 80-120 мА, поэтому микросхема 7805 обязательно должна быть в корпусе ТО-220, не помешает и небольшой радиатор. Питать схему лучше всего от стационарного блока питания, например, на 12В, либо, если необходим портативный вариант, можно соединить последовательно 3 литий-ионных аккумулятора, в сумме их напряжения также дадут нужную величину.
Печатная плата для данной схемы представлена в архиве в конце текста — желательно собирать по ней, ведь схема предполагает наличие высокочастотных сигналов вплоть до 1 ГГц, поэтому качество разводки печатной платы играет большую роль, данный же вариант платы является проверенным. При сборке требуется соблюдать все правила СВЧ монтажа — минимальная длина выводов компонентов, в частности это касается входной части пробника, наиболее предпочтительный вариант — использование SMD компонентов.
Индикатор выводится с платы на проводах, всю конструкцию не помешает расположить в металлическом корпусе, который послужит экраном и защитит плату от механических воздействий. После сборки схема запускается сразу и не требует никакой настройки — достаточно правильно собрать и прошить микроконтроллер. Входная часть пробника обладает достаточно высокой чувствительностью, например, если на вход подпаять небольшую антенну в виде куска проволоки, то пробник будет регистрировать сигнал даже от маломощного передатчика, расположенного в нескольких метрах и показывать частоту его работы. Удачной сборки!
Источник (Source)
Как создать самодельный частотомер — включает схему и список деталей
Введение
Частотомеры, доступные на рынке, обычно слишком дороги и сложны. Новым энтузиастам электроники всегда трудно достать эти hi-end типы частотомеров. Кроме того, поскольку потребности этих новичков в электронике ограничены, простой аналоговый частотомер в большинстве случаев может легко удовлетворить их потребности. Самодельная схема частотомера, описанная в этой статье, очень проста по конструкции и обеспечивает оптимальный диапазон измерения частоты, полезный для большинства любителей электроники.Более того, было бы очень весело собрать тестовый прибор дома и использовать его для тестирования будущих строительных проектов.
Что такое частота?
В электронике частота обычно представляет собой напряжение, которое меняет или меняет свою полярность несколько раз в секунду. Вы можете взять пример своей домашней сети переменного тока, где частота напряжения изменяется с положительной на отрицательную 50-60 раз в секунду, отсюда и название переменного тока или переменного тока.
Частоты, используемые в электронных схемах, всегда низкие по величине и не могут превышать максимальное рабочее напряжение или напряжение питания самой схемы. Они используются для выполнения многих сложных функций в схеме и в основном генерируются с помощью логических вентилей CMOS. Часто возникает необходимость измерить скорость этих частот, и поэтому частотомер оказывается для этого незаменимым инструментом.
Представленная здесь схема аналогового частотомера может использоваться для измерения частот от 25 Гц до 500 кГц.
Описание схемы
Чтобы понять, как работает схема этого самодельного частотомера, давайте рассмотрим следующее объяснение:
IC 555 составляет основную часть схемы и работает как моностабильный мультивибратор.
Его частота определяется внешними компонентами R2, VR1 и C3. Настройка VR1 важна и может использоваться для регулировки диапазона измерения частотомера.
Рассматриваемая частота подается на базу транзистора T1 через резистор R6.T1 проводит только во время положительных пиков входных колебаний.
Во время этих проводов T1 конденсатор C2 вынужден быстро разряжаться через R7 и T1. Кроме того, во время отрицательных пиков входных колебаний T1 отключается, и теперь C2 заряжается через R1, но с довольно медленной скоростью.
Из-за этого на выводе 2 ИМС через конденсатор С1 появляется резкий отрицательный импульс. Резистор R3 гарантирует, что импульс будет узким и только запускает микросхему.
ИС немедленно реагирует на триггер, генерируя импульс постоянного периода, установленного VR1 на его выходном контакте 3.
Этот импульс сглаживается и интегрируется R4, R5 и C5, C6 для получения среднего значения импульсов. Для индикации этого интегрированного значения можно использовать измеритель с подвижной катушкой.
Величина этих импульсов будет линейно изменяться в зависимости от входной частоты и, таким образом, может быть измерена непосредственно с помощью измерителя.
Изображение формы сигналаКредит: https://www.bbc.co.uk/scotland/learning/bitesize/standard/physics/images/waveform2.gif
Счетчик частотыDIY без микроконтроллера — Поделиться проектом
ВВЕДЕНИЕ С шести лет я подумал, что было бы круто сделать своего собственного веб-кастера.Не зная тогда многого, я подумал, что могу использовать леску с присоской на конце, и это может помочь. 3D-принтеры только становились доступными, а у нас их в то время не было. Итак, идея проекта была отложена. С тех пор мы с папой стали Творцами. Это натолкнуло меня на мысль, что, если бы в «Стихах-пауках» был другой персонаж — скажем, 14 лет, единственный ребенок, выросший со старыми моторами и механическими деталями в подвале и электронными приборами. У него накопилось два 3D-принтера и сварщик.В 9 лет он открыл канал Maker (Raising Awesome). Его отец импульсивно купил швейную машинку в Prime Day, и ТОГДА, в 14 лет, его укусил радиоактивный жук Maker … ну, паукообразный. Сначала он был Создателем, а затем получил свои паучьи способности. На что был бы похож этот персонаж? Итак, мы придумали перчатку Webslinger Gauntlet и Spidey-Sense Visual AI Circuit. ДИЗАЙН ПРОЕКТА WebSlinger В перчатке Webslinger находится 16-граммовый картридж с СО2, с помощью которого можно выстрелить в крюк, привязанный к кевлару. Для этого не требуется никакого микроконтроллера, только клапан, который вы найдете для накачивания велосипедных шин.У него будет двигатель в перчатке, чтобы отследить кевлар. Spider-SenseКамера и amp; датчик приближения был вшит в спину рубашки. Raspberry Pi A + служил мозгом для всего костюма, управляя всеми датчиками и камерами внутри костюма. Наряду с этим мы использовали Pi SenseHat со встроенным дисплеем RGB для изменения логотипов, например, при срабатывании «Spidey Sense». Учитывая время этого конкурса, я смог выиграть последний костюм на Хеллоуин. Вы можете найти модель на нашем сайте GitHub: https: // github.com / RaisingAwesome / Spider-man-Into-the-Maker-Verse / tree / master. Это код для запуска RGB и вибрации: from sense_hat import SenseHat время импорта импортировать RPi.GPIO как GPIO # Режим GPIO (ПЛАТА / BCM) GPIO.setmode (GPIO.BCM) # установить контакты GPIO GPIO_ECHO = 9 GPIO_TRIGGER = 10 GPIO_VIBRATE = 11 # установить направление GPIO (IN / OUT) GPIO.setup (GPIO_TRIGGER, GPIO.OUT) GPIO.setup (GPIO_ECHO, GPIO.IN) GPIO.setup (GPIO_VIBRATE, GPIO.ВНЕ) смысл = SenseHat () г = (0, 255, 0) Ь = (0, 0, 255) у = (255, 255, 0) ш = (255,255,255) г = (204, 0, 0) a1 = [ б, г, б, б, б, б, г, б, б, г, б, б, б, б, г, б, б, б, г, г, г, г, б, б, б, б, б, г, г, б, б, б, г, г, г, г, г, р, г, г, б, б, б, г, г, б, б, б, б, б, г, б, б, г, б, б, б, г, б, б, б, б, г, б ] a2 = [ б, б, г, б, б, г, б, б, б, г, б, б, б, б, г, б, б, б, г, г, г, г, б, б, г, б, б, г, г, б, б, г, б, г, г, г, г, г, г, б, г, б, б, г, г, б, б, г, б, б, г, б, б, г, б, б, б, б, г, б, б, г, б, б ] a3 = [ г, б, б, б, б, б, б, г, б, г, б, б, б, б, г, б, б, б, г, г, г, г, б, б, г, б, б, г, г, б, б, г, б, г, г, г, г, г, г, б, г, б, б, г, г, б, б, г, б, б, г, б, б, г, б, б, б, г, б, б, б, б, г, б ] def animate (): # dist дано в футах.# скорость рассчитывается по линейному уравнению y = mx + b, где b = 0 и m = 0,1 sense.set_pixels (a1) time.sleep (0,05 * расстояние ()) sense.set_pixels (a2) time.sleep (0,05 * расстояние ()) sense.set_pixels (a1) time.sleep (0,05 * расстояние ()) sense.set_pixels (a3) time.sleep (0,05 * расстояние ()) def distance (): # Возвращает расстояние в футах StartTime = time.time () timeout = time.time () timedout = Ложь # установите для Trigger значение HIGH, чтобы подготовить систему GPIO.вывод (GPIO_TRIGGER, True) # установите Триггер через 0,00001 секунды (10 мкс) на НИЗКИЙ, чтобы отправить пинг от датчика time.sleep (0,00010) GPIO.output (GPIO_TRIGGER, ложь) # чтобы не ждать вечно, установим тайм-аут, если что-то пойдет не так. а GPIO.input (GPIO_ECHO) == 0: # если мы не получаем ответ, сообщающий о том, что он собирается пинговать, продолжаем. # датчик должен сработать, сделать свое дело и начать отчитываться через миллисекунды.StartTime = time.time () если (time.time () & gt; тайм-аут + .025): timedout = True сломать #print («Тайм-аут эха от низкого к высокому времени прерывания:», время ожидания) timeout = Время начала StopTime = Время начала а GPIO.input (GPIO_ECHO) == 1: # если мы не получим отскока на датчике с верхней границей его диапазона обнаружения, двигайтесь дальше. # Ультразвук движется со скоростью звука, поэтому он должен возвращаться, по крайней мере, # быстро для вещей, находящихся в пределах допустимого диапазона обнаружения.timedout = Ложь StopTime = time.time () если (time.time () & gt; тайм-аут + .025): timedout = True сломать #print («Тайм-аут эха от высокого до низкого:», время ожидания) # записываем время, когда оно вернулось к датчику # разница во времени между стартом и прибытием TimeElapsed = StopTime — Время начала # умножаем на звуковую скорость (34300 см / с) # и разделим на 2, потому что он должен пройти через расстояние и обратно # затем преобразовать в футы, разделив все на 30.48 см на фут расстояние = (Истекшее время * 17150) / 30,46 #print («Расстояние:», расстояние) если (расстояние & lt; .1): расстояние = 5 distance = round (расстояние) если расстояние & lt; 5: вибрировать () расстояние возврата def vibrate (): # если что-то очень близко, вибрируйте spidey-sense #code pending GPIO.output (GPIO_VIBRATE, Истина) time.sleep (.1) GPIO.output (GPIO_VIBRATE, ложь) # Следующая строка позволит этому скрипту работать автономно, или вы можете # импортировать скрипт в другой скрипт, чтобы использовать все его функции.если __name__ == ‘__main__’: пытаться: GPIO.output (GPIO_TRIGGER, ложь) GPIO.output (GPIO_VIBRATE, ложь) время сна (1) в то время как True: анимировать () # Следующая строка — это пример из импортированной библиотеки SenseHat: # sense.show_message («Шон любит Бренду и Коннора !!», text_colour = желтый, back_colour = синий, scroll_speed = .05) # Обрабатываем нажатие CTRL + C для выхода кроме KeyboardInterrupt: print («\ n \ nВыполнение Spiderbrain остановлено.\ n «) GPIO.cleanup () Визуальный AII Если вы видели Человека-паука: Возвращение домой, вы бы знали о совершенно новом ИИ под брендом Старка, Карен, которую Питер использует в своей маске, чтобы помочь ему в миссиях. Карен была разработана, чтобы иметь возможность выделять угрозы и предупреждать Питера о его окружении, а также управлять многими функциями его костюма. Хотя создание чат-бота с ИИ, который отвечает голосом и чувством эмоций, может быть не самой простой задачей для этого соревнования, мы все же задумались, чтобы включить способ создания этого искусственного «паучьего чутья».«Мы решили, что сейчас самое подходящее время, чтобы воспользоваться всплеском популярности Microsoft Azure и API машинного зрения, предоставляемого Microsoft. Мы создали решение« видеть в темноте »с Raspberry Pi Model A и камера NoIR: облачный сервис Microsoft Computer Vision может анализировать изображения, снятые камерой Raspberry Pi (также известной как моя камера Pi-der), прикрепленной к ремню. Чтобы активировать это сверхшестое чувство, у меня есть как только акселерометр Sense Hat стабилизируется, снимок будет сделан автоматически.Используя личную точку доступа моего мобильного телефона, API Azure анализирует изображение, а пакет eSpeak Raspberry Pi сообщает мне об этом через наушник. Это позволяет костюму определять, приближается ли за мной машина или злой злодей. Python Visual AI для Microsoft Azure Machine Vision: import os запросы на импорт из Picamera импорт PiCamera время импорта # Если вы используете блокнот Jupyter, раскомментируйте следующую строку. #% matplotlib встроенный import matplotlib.pyplot как plt из PIL импорта изображения из io импорт BytesIO камера = PiCamera () # Добавьте ключ подписки Computer Vision и конечную точку в переменные среды. subscription_key = «ЗДЕСЬ ВАШ КЛЮЧ !!!» endpoint = «https://westcentralus.api.cognitive.microsoft.com/» Analyse_url = конечная точка + «видение / версия 2.0 / анализ» # Установите image_path как локальный путь к изображению, которое вы хотите проанализировать. image_path = «image.jpg» def spidersense (): камера.start_preview () время сна (3) camera.capture (‘/ home / spiderman / SpiderBrain / image.jpg’) camera.stop_preview () # Считываем изображение в байтовый массив image_data = open (image_path, «rb»). read () headers = {‘Ocp-Apim-Subscription-Key’: subscription_key, ‘Content-Type’: ‘application / octet-stream’}. params = {‘visualFeatures’: ‘Категории, Описание, Цвет’} ответ = запросы.post ( analysis_url, headers = headers, params = params, data = image_data). отклик.Raise_for_status () # Объект «анализ» содержит различные поля, описывающие изображение. Большинство # соответствующий заголовок для изображения получается из свойства ‘description’. анализ = response.json () image_caption = analysis [«описание»] [«captions»] [0] [«текст»]. capitalize () the_statement = «espeak -s165 -p85 -ven + f3 \» Коннор. Я вижу «+ \» «+ image_caption +» \ «—stdout | aplay 2 & gt; / dev / null» os.system (the_statement) #print (image_caption) паучье чувство () СОЗДАЙТЕ ВИДЕО Чтобы увидеть все это вместе, вот наше видео о сборке:
Многофункциональная схема цифрового частотомера 0–100 МГц
Схема Многофункционального цифрового частотомера 0–100 МГц — это прибор, который может измерять многие вещи на одном дисплее с 7-сегментным 8-разрядным светодиодным индикатором.Для управления измеряет сектор, а также для отображения используется одна главная ИС. Хорошая интегральная схема корпорации Intersil.
ICM 7226B
— это одна микросхема, которая может действовать как очень маленькие внешние компоненты. Может измерять частоты от 0-10 МГц. Когда мы ставим схему делителя частоты (предварительная шкала) 1/10, максимальная частота составляет 100 МГц при измерении. Кроме того, вы можете измерять частоту этого, а также измерять другие вещи.
Специальная функция
— Может измерять частоты от 0 до 100 МГц.
— Можно сравнить соотношение частот fa / fb.
— может измерять период частоты fa / fb.
— это схема счетчика от 0-10 миллионов.
— Может сам проверить схему генератора.
— Может хранить данные.
Рисунок 1 Многофункциональный частотомер 0–100 МГц
Как работает схема.
Начните с схемы генератора, у которой есть внешние устройства, работающие вместе, схема базового времени внутри IC-3X1, работающая вместе с C1, C12, R11, является схемой генератора.По определению частоты использования на X1 10 МГц есть C12 для регулировки частоты. Это значение частоты 10 МГц. Можно переключиться на 1 МГц, изменив X1 на 1 МГц. Измените схему CTRL на выводе 1, используя R 10K, подключенный последовательно с диодом 1N4148 к выводу K2 секции дисплея.
Основной вход, который используется для измерения частоты на входе A, но вход B используется только по сравнению с измерительным входом A. Селекторный переключатель (SW8) используется для выбора функции измерения. Переключатель SW7 используется для выбора диапазона.
Работа обоих переключателей приведена в таблице ниже.
SW8: Функция
Положение Функция
1. (K1) частота (fA)
2. (K8) период (TA)
3. (K2) отношение частот (fA / fB): fA> fB)
4. (K5) интервал времени (ta-tB)
5. (K4) счетчик единиц
6. (K3) тест генератора
SW7: диапазон
Время накопления положения / цикл (с)
1. (K1) 0,01 с / 1 цикл
2. (K2) 0,1 с / 10 циклов
3. (K3) 1 с / 100 циклов
4. (K4) 10 с / 1000 циклов
Работа схемы на входе C1 и C2 или C3 и C4 они используются в качестве схемы связи сигналов, имея переходы SW1 и SW2.Если переключатель SW1 или SW2 выключен, значит сигнал измерения поступает в переменный ток.
Но когда они находятся в положении «включено», он измеряет сигналы постоянного тока. Они R1, D1 и D2 служат в качестве R4, D3 и D2, которые они служат в качестве R4, D3 и D4 и защищают входящий сигнал, не имеют более высоких уровней напряжения, чем это может быть опасно. Схема внутри N5 и R2 работает так же, как и N6, а R3 — это схема усилителя сигнала, пока уровень не станет сигналом TTL. Или есть изменение 0-5 вольт. Однако, если входной сигнал имеет уровень TTL.Скоро будет состояние буферной схемы.
Схема на микросхемах N7-N10 и N3-N4 используется для измерения периода сигнала от входа A и входа B или временных интервалов.
Переключатель SW6 (первичный) для нажатия перед измерением временного интервала. Инверторы N9 и N10 подадут узкий импульс на вход B. Затем N7 и N8 будут импульсными переключателями с задержкой, подаваемыми на вход A. Чтобы помочь в этом периоде измерения.
SW4 служит переключателем блокировки. При нажатии этого переключателя при постоянном измерении выходного значения.Полезно запомнить значение для чтения. SW5 обслуживает цепь сброса для считывания нуля в случае функций измерения счетчика единиц крутящего момента.
Они D6-D9 C14 работают вместе с выпрямительной схемой, там C15 отсекает высокочастотные помехи. IC4 — это схема регулятора. D10 — это светодиодный индикатор, показывающий, что питание включено. D11 — это светодиод, показывающий переполнение.
IC5 — это предварительная шкала, деленная на 10. Свойства IC5, лучше всего разделена только на частоту 10 МГц-100 МГц. Если мы хотим измерить частоты выше 10 МГц, необходимо ввести эти сигналы в этот вход.И поверните переключатель SW3 в положение ON. Если вы хотите измерять сигналы ниже 10 МГц, необходимо измерить входной сигнал A. SW3 также должен быть выключен.
Настройка и приложения.
Когда оборудование готово, оно готово к тестированию, поверните функциональный переключатель на схему тестера генератора.
, затем мы вводим блок питания в этот проект, и мы увидим, как светится светодиод. Отображаемая частота должна составлять 10 МГц. Если бы это нужно было настроить подстроечным резистором до 10 МГц.Настройка есть только.
Затем проверьте частоту измерения, повернув переключатель в положение fA. Проверка частоты, поступающей на вход A. Входная частота — это частота, на которой мы должны получить значение. Попробуйте прочитать ту же частоту или нет. Если нормальная частота считывается напрямую. Затем выполните следующий шаг, повернув функциональный переключатель в положение TA. Считывание значения периода времени в секундах. Если мы знаем значение частоты входа. Мы можем рассчитать значения для считывания.
По формуле.
TA = 1 / fA
Затем проверьте модель измерения на другой.
Список запчастей.
Резисторы 0,25 Вт 5%
R1, R4, R13 330 Ом
R2, R3, R5, R7, R8, R10 100K
R6 150K
R9, R12 10K
R11 10M
Конденсаторы
C1, C3 , C6 керамический тип 100 пФ
C5, C7, C10, C13,
C15, C16, C17, C18 майларовый конденсатор 0,1 мкФ
C8 майларовый конденсатор 0,15 мкФ
C9 0,001 мкФ майларовый конденсатор
C11 39 пФ керамический тип
C12 подстроечный резистор 40 пФ
C14 Электролитические конденсаторы 1000 мкФ 16 В
Полупроводники
D1 — D5 1N4148 или 1N914
D6 — D9 1N4001
D10 — D11 LED
LD1 — LD8 LED 7-сегментный общий катод
IC1 74HC86 IC3
IC4 74HC0
IC4 LM7805
IC5 B5551
Другое
X1 X-Tal 10 МГц
Как собрать.
Рисунок 2 — это компоновка печатной платы, которую вы видите в качестве руководства по изготовлению.
Но это только базовое не полное, как строить эти проекты.
Другие схемы частотомера
ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ
Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .
Строительство, работа и применение
Электрический сигнал можно представить как синусоидальную форму волны, где каждая волна имеет положительный фронт и отрицательный фронт.Основными параметрами для измерения силы волны являются амплитуда и частота, где амплитуда — это максимальная вибрация, взятая из положения равновесия синусоидальной волны, а частота — величина, обратная периоду времени. Частоту можно измерить с помощью различных типов частотомеров, таких как частотомеры отклоняющего типа, которые могут измерять частоту в диапазоне от более низких частот до 900 Гц, частотомера Weston, который обычно не является отклоняющим типом, он может измерять частоту в диапазоне от 10 до 100 Гц, а также частотомер с опережением. Частотомер называется цифровым частотомером, который может измерять приблизительное значение частоты в двоичной форме с точностью до 3 знаков после запятой и выводится на счетчик.Преимущество таких частотомеров заключается в том, что они могут измерять нижнее значение частоты.
Что такое цифровой частотомер?
Определение: Цифровой частотомер — это электронный прибор, который может измерять даже меньшее значение частоты синусоидальной волны с точностью до 3 десятичных знаков и отображать его на дисплее счетчика. Он периодически считает частоту и может выполнять измерения в диапазоне частот от 104 до 109 герц. Вся концепция основана на преобразовании синусоидального напряжения в непрерывные импульсы (01, 1.0, 10 секунд) в одном направлении.
частотно-волновойКонструкция цифрового частотомера
Основными компонентами цифрового частотомера являются
.Источник неизвестной частоты: Используется для измерения неизвестного значения частоты входного сигнала.
Усилитель: Он усиливает сигналы низкого уровня до сигналов высокого уровня.
Триггер Шмитта: Основным назначением триггера Шмитта является преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал в виде последовательности импульсов.Он также известен как АЦП и в основном действует как схема компаратора.
И вентиль: Сгенерированный выход логического элемента И получается только тогда, когда входы существуют в вентиле. Один из выводов логического элемента И подключен к выходу триггера Шмитта, а другой вывод — к триггеру.
блок-схема
Счетчик: Работает на основе тактового периода, который начинается с «0». Один вход берется с выхода логического элемента И. Счетчик построен каскадом множества шлепанцев.
Кварцевый осциллятор: Когда на кварцевый генератор подается постоянный ток (частота 1 МГц), он генерирует синусоидальную волну.
Селектор, основанный на времени: В зависимости от ссылки временной период сигналов может быть изменен. Он состоит из тактового генератора, который дает точное значение. Выходной сигнал тактового генератора подается на вход триггера Шмитта, который преобразует синусоидальную волну в серию прямоугольных волн той же частоты. Эти непрерывные импульсы отправляются на декаду делителя частоты, которая последовательно соединена одна за другой, где каждая декада делителя состоит из декады счетчика, а частота делится на 10.Каждый декадный делитель частоты обеспечивает соответствующий выход с помощью селекторного переключателя.
Flip Flop : обеспечивает вывод на основе ввода.
Принцип работы
Когда на измеритель подается сигнал неизвестной частоты, он передается на усилитель, который усиливает слабый сигнал. Теперь усиленный сигнал подается на триггер Шмитта, который может преобразовывать входной синусоидальный сигнал в прямоугольную волну. Генератор также генерирует синусоидальные волны через определенные промежутки времени, которые поступают на триггер Шмитта.Этот триггер преобразует синусоидальную волну в прямоугольную волну, которая имеет форму непрерывных импульсов, где один импульс равен одному положительному и одному отрицательному значению одного цикла сигнала.
Первый генерируемый импульс подается на вход триггера управления вентилем, включающего И вентиль. Выходные данные этого десятичного числа логического элемента И. Точно так же, когда приходит второй импульс, он отключает вентиль И, а когда приходит третий импульс, вентиль И включается, и соответствующие непрерывные импульсы в течение точного временного интервала, который является десятичным значением, отображаются на дисплее счетчика.
Формула
Частоту неизвестного сигнала можно рассчитать по следующей формуле
F = Н / т ………………… .. (1)
Где
F = частота неизвестного сигнала
N = Количество отсчетов, отображаемых счетчиком
t = временной интервал между запуском и остановкой ворот.
Преимущества
Ниже приведены преимущества цифрового частотомера
.- Хорошая частотная характеристика
- Высокая чувствительность
- Стоимость изготовления невысокая.
Недостатки
Ниже приведены недостатки
- Точное значение не измеряется.
Приложения для цифрового частотомера
Ниже приведены приложения
- Радиооборудование можно проверить с помощью цифрового частотомера
- Может измерять такие параметры, как давление, прочность, вибрацию и т. Д.
Часто задаваемые вопросы
1). Определить это частота?
Частота — величина, обратная периоду времени.Он определяется как «F = 1 / T».
2). Определить это Амплитуда?
Амплитуда — это максимальная вибрация, взятая из положения равновесия синусоидальной волны. Обозначается буквой «А».
3). Какие бывают типы цифровых частотомеров?
Существуют разные типы частотомеров, например
.- Тип отклонения, который может измерять низкие частоты до 900 Гц,
- Частотомер Weston обычно не отклоняющий тип, который может измерять частоту в диапазоне от 10 до 100 Гц,
- Цифровой частотомер может измерять в диапазоне от 104 до 109 герц.
4). Что входит в состав цифрового частотомера?
Основными компонентами цифрового частотомера являются
.- Неизвестный источник частоты
- Усилитель
- Триггер Шмитта
- И спусковой механизм затвора,
- Счетчик,
- кварцевый генератор,
- селектор по времени.
5). В каком диапазоне измеряет цифровой частотомер?
Цифровой частотомер может измерять в диапазоне от 104 до 109 герц.
6). Какая польза от триггера Шмитта в цифровом частотомере?
Основное назначение триггера Шмитта — преобразование аналогового сигнала в цифровые сигналы в импульсной форме. Он также известен как АЦП и действует как схема компаратора.
Частотомер используется для измерения значения частоты периодического сигнала. Существуют различные типы частотомеров для измерения частоты, такие как тип отклонения, частотомер Weston, цифровой частотомер.В этой статье дается обзор цифрового частотомера, который может измерять меньшие значения частоты в диапазоне от 104 до 109 герц. Каждый компонент цифрового частотомера имеет свою собственную функцию, где вся концепция основана на преобразовании синусоидального сигнала в прямоугольную волну и включении и выключении логического элемента И на основе поступившего на его вход сигнала, который используется для определения неизвестного. значение частоты. Основное преимущество этого метода в том, что он может измерять меньшие значения частоты.
|
Частотомер Дэйва Тутельмана
Описание цепи Оригинал 1995 Обновлено 1999, 2003 Это повествование, связанное со схемами моего частотомера. Я собираюсь быть многословным в одних местах и кратким в других. собственный вкус. Я полагаю, вы кое-что знаете о цифровых схемах, поэтому Мне не придется объяснять основные концепции. К тексту прилагаются схемы и фотографии. Они
представлены миниатюрными изображениями. Если щелкнуть миниатюру, значок
полноразмерное изображение откроется в новом окне, поэтому вы можете просматривать как изображения
и текст, который к нему прилагается.
Примечание о компонентах : Я использовал стандартную логику 74LS, если не указано иное. (Обратите внимание, что драйверы светодиодов имеют более высокую мощность 7406, а не 74LS06.) Транзисторы являются стандартными PNP-транзисторами; подойдет практически любое коммутационное устройство PNP. Прочие компоненты: Приобретены компоненты датчика (как давления, так и оптические). от All Electronics (http: // www.allelectronics.com), Бесплатная линия заказа 1-888-826-5432. Это было в 1995 году. Есть похожие компоненты, которые могут служить заменой в текущем каталоге. Общая стоимость электронных компонентов, вероятно, не превышает 25 долларов. Дополнительная стоимость (корпус, питание, плата, проводка, программирование ППЗУ и т. Д.) будет зависеть от того, насколько хорошо оборудована ваша электронная мастерская. Входная секция — недорогой компаратор LM339, подключенный с небольшим количеством положительных отзывов, чтобы сделать переход резче и добавить бит гистерезиса (это «мгновенное действие»).Резистор обратной связи следует выбирать по лучшим характеристикам истерики. 220K или так, что я показал, должно работать хорошо, но вы можете добавить обрезку.Вы обязательно захотите использовать подстроечный резистор 1K для установки порога. Это необходимо отрегулировать при замене датчиков, и может потребоваться регулировка. время от времени по мере старения датчиков. Я сделал свой доступным через узкое отверстие под отвертку в передней панели. Это не может быть изменено случайно, но вы можете отрегулировать его, не открывая корпус. Регулировка облегчается двумя светодиодами, видимыми на передней панели. На схеме контрольной секции они называются «волновыми индикаторами». Один или другой всегда включен, в зависимости от того, включен ли формирователь волны. включен или выключен. Они графически отображают состояние формирователя волны. С датчиком давления светодиоды также используются для регулировки зажима. давление. Любой датчик в сборе может быть подключен к шасси через 4-контактный разъем:
Секция управленияВход в секцию управления — это квадрат логического уровня, который пульсирует. один раз за цикл для датчика давления и два раза за цикл для оптического преобразователь. Он подается на счетчик, первые три ступени которого используются.Идея состоит в том, чтобы получить стробирующий сигнал шириной в полную цикл вибрации; это «пульс и обратно» для давления, и два из них для оптики. Выбираются первые три выходных бита счетчика. с помощью DIP-переключателя для подачи на управляющую логику. Биты:
Секция счетчикаСчетчик состоит из 20 бит микросхем 74LS393.Первый (наименее значимый) десять бит — это просто обратный отсчет частоты от От 2 МГц (выводится кварцевыми часами) до 1953 Гц, что дает временное разрешение чуть более половины миллисекунды. (Да, это почти то же самое, что и время, проведенное мячом по клюшке во время удара. И нет там нет отношений; это чистое совпадение.) Это может решить частота достигает 350 импульсов в минуту с точностью до одной импульса в минуту.Десять старших битов используются для считывания. Это позволяет частотам всего 114 копий в минуту.Это также позволяет отображать более высокие частоты выше 350, но разрешение на частотах выше 350 будет быть более одной копий в минуту. Это размещение секций счетчика было разработано с помощью компьютерной программы. описано в приложении. Счетчик представляет собой прямой двоичный счетчик, за исключением двух интересных вариантов:
Реестр и разделы ПРОМРазделы реестра и PROM очень просты.Два 74LS174 шестнадцатеричные триггеры D используются для регистра; мы используем десять из двенадцать бит. Поскольку логика управления была спроектирована как синхронная (синхронизированная) логика, импульс строба синхронизируется с часами счетчика, поэтому счетчик не меняет значение во время строба.ППЗУ 2732 имеет 32 Кбит, расположенные как 4096 байтов по 8 бит в каждом. Мы используем большую его часть, располагая ее как:
Раздел дисплеяДисплей состоит из трех семисегментных светодиодных дисплеев DIP. Это устройства с общим анодом, и мы используем анод для мультиплексирования импульсы. Это:
Физический дизайн включает электронную упаковку и конструкцию. датчиков и зажимов.Каждый из них описан в этом разделе, в комплекте с фотографиями. Электронная упаковка
Оптический датчик и зажим
Зажим для измерения давления
Зажим для измерения давления имеет очень удобную конструкцию и занимает очень много места. мало места на столе по сравнению с оптической схемой, описанной выше. К сожалению, на практике у него есть несколько проблем:
Я хотел бы поблагодарить Берджесса Хауэлла за оцифровку моих бумажных рисунков. Он больше, чем просто сканировал их; он также векторизовал их из моей руки от эскизов к качественным инженерным чертежам. Кроме того, Джим Уитлер перепроверил чертежи и обнаружил несколько ошибок схемы, прежде чем у кого-то были какие-либо катастрофы строить это. Наконец, я хотел бы поблагодарить Пола Никлза из Clubmakers ‘ Небеса за то, что предоставили мне достаточно данных, чтобы мотивировать меня разрабатывать и строить этот зверь. Компьютерная программа использовалась для:
A1: Конструкция счетных каскадовПервой целью программы было создание счетчика. Он вычислил и распечатал частоты, измеренные с применением 1 Сигнал МГц (то есть 1, а не 2 МГц) на счетчик, состоящий из M предварительных каскадов за которыми следуют N постэтапов. Я проверил на глаз, чтобы увидеть при каждом запуске:
Пытаясь вычислить диапазон, который я должен был иметь, я проконсультировался с DSFI 1995 года. Дополнение по фитингам вала.Самая низкая частота драйвера была 194 копий в минуту. (FiberSpeed FS-100), а самая высокая частота 5-железа составляла 338 копий в минуту. (TT Dynamic X). Строка, охватывающая весь диапазон, была выделена один, с 9 пре-стадиями и 10 пост-стадиями, поэтому я его использовал. Зоркие из вас могли заметить, что схема действительно
10 предварительных стадий, а не 9. Это потому, что осциллятор, о котором я говорил
чтобы получить дешево (ну, бесплатно; это было у меня в подвале) была частота 2 МГц, а не
1 МГц. Так что я использовал дополнительный предварительный этап (все равно он был на чипе)
для подсчета от 2 МГц до 1 МГц. A2: файл данных PROMПосле разработки счетчика я расширил программу, чтобы вычислить биты, необходимые для ПЗУ дисплея. Поскольку программа уже могла перейти от содержимого двоичного регистра к десятичной трехзначной частоте, Мне просто нужно было сказать, как выразить каждую цифру в виде семи сегментов дисплея.Так же настроил так:
Дэйв Тутельман История:марта 1995 г.
|
Сделайте беспроводной частотомер на базе Arduino
В этом проекте описывается беспроводной частотомер на базе Arduino, предназначенный для измерения частоты синусоидальных сигналов переменного тока в диапазоне от 50 Гц до 3 кГц. Авторские прототипы передающей и приемной сторон показаны на рисунках 1 и 2 соответственно.
Рис. 1: Авторский прототип стороны передатчика Рис.2: Авторский прототип беспроводного частотомера (сторона приемника)Блок-схемы передающей и приемной сторон показаны на рисунках 3 и 4 соответственно.
Рис. 3: Блок-схема стороны передатчика Рис. 4: Блок-схема приемной стороныСхема и работа
Основные компоненты, используемые в проекте Wireless Frequency Meter, и их роль описаны ниже.
Ардуино Уно
Arduino Uno — это макетная плата на базе микроконтроллера AVR ATmega328P (MCU) с шестью выводами аналогового ввода и четырнадцатью выводами цифрового ввода / вывода.MCU имеет 32 КБ флэш-памяти ISP, 2 КБ ОЗУ и 1 КБ EEPROM. Плата обеспечивает возможность последовательной связи через UART, SPI и I2C.
MCU может работать с тактовой частотой 16 МГц. В нашем проекте на стороне приемника используется Arduino Uno. Вывод 5 цифрового ввода / вывода используется в качестве вывода и подключается к выводу DATA модуля RX 434 МГц. Цифровые контакты ввода / вывода 7, 8, 9, 10, 11 и 12 Arduino используются для взаимодействия с ЖК-дисплеем размером 16 × 2 символов для отображения значения измеренной частоты.
Выпрямительные диоды
Выпрямительные диоды (1N4007) используются для преобразования переменного входного сигнала в пульсирующий постоянный ток на стороне передатчика.
MCT2E
ИС оптронаMCT2E используется для изоляции входной стороны от следующего каскада, а также для генерации сигналов из пульсирующего сигнала постоянного тока на стороне передатчика.
ЖК-дисплей
ЖК-дисплей 16 × 2, присутствующий на стороне приемника, используется для отображения значения частоты. Он взаимодействует с платой Arduino Uno в четырехбитном режиме.Контакты ЖК-дисплея RS, EN, D4, D5, D6 и D7 подключены к контактам цифрового ввода-вывода 12, 11, 7, 8, 9 и 10 Arduino соответственно.
Модули TX-RX 434 МГц
Модули передатчика (TX) и приемника (RX) 434 МГц используются для передачи и приема радиочастотных (RF) сигналов между двумя устройствами. Несущая частота используемого модуля составляет 434 МГц.
Принципиальные схемы передающей и приемной сторон показаны на рисунках 5 и 6 соответственно.
Рис. 5: Принципиальная схема передатчика Рис.6: Принципиальная схема приемной стороныЗагрузите исходную папку:
нажмите здесьСигнал, частота которого должна быть измерена, подается на входные клеммы тестового сигнала, как показано на принципиальной схеме на стороне передатчика (рис. 5). В этом частотомере тестовый сигнал должен быть переменным, а его амплитуда не должна превышать 10 В от пика к пику.
Следующая ступень — мостовой выпрямитель, который преобразует переменный сигнал в полностью выпрямленный пульсирующий сигнал постоянного тока.Затем сигнал подается на контакт 1 оптрона MCT2E. Вывод 1 подключен к аноду внутреннего светодиода оптрона. С помощью оптрона изготавливают шипы. Частота сигнала вдвое больше, чем входного тестового сигнала. Сигнал подается на вывод DATA 434 МГц TX.
На стороне приемника модуль RX 434 МГц демодулирует принятый сигнал. Вывод DATA 434 МГц RX подключен к цифровому выводу 5 ввода / вывода Arduino Uno, который вычисляет частоту тестового сигнала и отображает ее на ЖК-дисплее и последовательном мониторе Arduino IDE.Частоты тестового сигнала 1576 Гц и 2399 Гц, отображаемые на последовательном мониторе, показаны на рис. 7.
Рис. 7: Частоты тестового сигнала (1576 Гц и 2399 Гц), отображаемые на последовательном монитореЭтот проект можно использовать для экспериментов, обучения, тестирования и устранения неисправностей звукового оборудования в слышимом диапазоне от 50 Гц до 3 кГц.
Компоненты, используемые в проекте, перечислены в таблице 1.
Программное обеспечение
Arduino IDE 1.6.5 используется для программирования Arduino Uno.Выберите соответствующий COM-порт и плату в меню «Инструменты» в среде IDE. Загрузите исходный код freq_meter_wl_1.ino на плату. В меню «Инструменты» Arduino IDE откройте монитор последовательного порта и выберите правильную скорость передачи (здесь используется 9600 бод), чтобы отобразить частоту на мониторе последовательного порта.
Для поиска и устранения неисправностей проверьте сигналы в различных контрольных точках, отмеченных на принципиальных схемах. Ожидаемые напряжения в различных контрольных точках перечислены в таблице 2.
Saikat Patra увлечен электроникой и встроенными системными приложениями на базе микроконтроллеров.
Шибенду Махата — магистр технических наук (золотой медалист) в области приборостроения и электроники Университета Джадавпура. Он заинтересован в разработке встроенных систем обработки сигналов и управления процессами на базе микроконтроллеров в реальном времени
Измеритель частоты от 1 Гц до 1 МГц с цифровым дисплеем
Схема была разработана для создания недорогого частотомера, который будет охватывать диапазон от 1 Гц до 1 МГц с цифровой индикацией с использованием трех 7-сегментных дисплеев.
- 7805 — 3-контактный стабилизатор положительного напряжения 1 А с компенсацией безопасной зоны выходного транзистора, внутренним ограничителем тока короткого замыкания, выходным напряжением 5 В, 12 В и 15 В, внутренней тепловой защитой от перегрузки, без внешних компонентов и выходным током, превышающим 0,5 А
- 4026 — декадный счетчик, где счет увеличивается по мере того, как на тактовом входе становится высокий, и имеет максимальный ток около 1 мА при питании 4,5 В и 4 мА при питании 9 В, который может освещать соответствующие сегменты общего катода 7 -сегментный дисплей
- 4583 — 4-битный однокристальный микрокомпьютер, разработанный с использованием технологии CMOS с использованием простого высокоскоростного набора команд, оснащенный четырьмя 8-битными таймерами, 10-битным аналого-цифровым преобразователем, прерываниями, функцией переключения колебательного контура и используется в приложении с передатчиком дистанционного управления
- 4007 — полупроводниковый усилитель мощностью 1000 Вт, охватывающий диапазон частот 400-450 МГц и обеспечивающий отличную точку пересечения 3-го порядка, высокое усиление и широкий динамический диапазон за счет использования линейных устройств питания класса A / AB
- 556 — двойной таймер, который является высокостабильным устройством для генерации колебаний или точных временных задержек, используемых в широтно-импульсной модуляции, последовательной синхронизации, генерации временной задержки, линейном генераторе линейного изменения, точной синхронизации и генерации импульсов благодаря своим функциям, таким как обычно разомкнутый и нормально выключенный выход, температурная стабильность, выход и питание TTL-совместимы, регулируемый рабочий цикл, работает как в нестабильном, так и в моностабильном режиме
Входной сигнал регулируется IC1, поскольку он выполняет функции триггера Шмитта, который представляет собой дискретный компаратор с гистерезисом, выход которого имеет два возможных состояния, как и другие мультивибраторы.Гистерезис относится к разнице между положительным и отрицательным порогами. Он изменяет сигнал до уровня, приемлемого в качестве входа для IC2-3-4. Вход вывода 1 на IC2 содержит десятый импульс, который создает импульс переноса на выводе 5 IC3. Одновременно этот сценарий вызывает индикацию нуля в DIS1, в то время как IC3 вызывает индикацию единицы для DIS2. Если на входе IC3 будет достигнут десятый импульс, DIS2 покажет ноль, а DIS3 покажет единицу. При правильном порядке отображения общая индикация будет 100.
Выход IC4 pin5 может использоваться для включения десятичной точки в DIS1, показывая превышающие измерения. Одна половина двойного таймера IC5A начинает отсчет времени, в то время как переключатель S1 прерывает отсчет времени за 1 с или 1 мс. Вторая половина IC5B выдает индикацию в течение 2 или 3 секунд во время прерывания с прерыванием, инициированным импульсом RESET. Подключение Q1 и IC1 должно быть удалено от входного разъема, чтобы предотвратить паразитные высокочастотные сигналы. Низкая частота на входе подается с помощью S1, в то время как TR2 регулирует подходящий источник частотомера с питанием 9 В.
R1 = 8,2 МОм
R2-9 = 100 кОм
R3 = 470 кОм
R4 = 470 Ом
R5-6-7 = 10 кОм
R8 = 3,3 МОм
C1-2 = 1 мкФ 63 В майлар
C3 = 47 мкФ 16 В
C4 = 100 нФ 63 В
C5 = 2,2 мкФ 16 В
C6 = 10 мкФ 16 В
C7 = 10 нФ 63 В майлар
C8-10 = 1 нФ 63 В майлар
C9 = 1 мкФ 16 В
TR1 = подстроечный резистор 1 МОм
TR2 = подстроечный резистор 1 кОм
Q1 = 2N930
IC1 = 4583
IC2-3-4 = 4026
IC5 = 556
IC6 = 4007
IC7 = 7805
DS1-3 = Дисплей 7 сег. Comm. Кат.
S1 = мини-переключатель ВКЛ / ВЫКЛ
S2 = мини-переключатель 1X2
Цифровой частотомер может надежно использоваться в лабораториях, покрывая частотные области всех промышленных генераторов.Другие типы частотомеров используются в различных отраслях промышленности, таких как мониторинг уровней вибрации от тяжелого оборудования, проверка радиочастотных сигналов электронных схем и используются с радиочастотными сигналами для обеспечения высокой степени точности измерений с калибровкой данных.