Fréquencemètre sur le microcontrôleur. Schéma, description

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Fréquencemètre sur le microcontrôleur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Le principe de fonctionnement de l'appareil décrit (ainsi que d'autres fréquencemètres) est de compter les impulsions qui sont parvenues à son entrée pendant une période de temps fixe. Voici ses principales caractéristiques techniques : l'intervalle de la fréquence du signal mesuré est de 1 Hz à 50 MHz avec une tension de signal d'entrée minimale de 0,5 V. La capacité numérique de l'indicateur est de 8, ce qui vous permet de mesurer des signaux haute fréquence avec une précision de 1 Hz. La tension d'alimentation est de 9 V. et la consommation de courant dépend des indicateurs utilisés.

Sur la fig. 1 montre un schéma d'un fréquencemètre.

(cliquez pour agrandir)

Dans le microcontrôleur KR1878BE1 utilisé, le compteur de temps à seize bits a un prédiviseur à huit bits et un compteur de débordement à trois bits, soit 27 bits au total. Ainsi, le compteur peut compter jusqu'à 134 217 727. La vitesse du microcontrôleur est limitée à une fréquence de 50 MHz. Cette valeur est la fréquence maximale du signal mesurable. Le deuxième intervalle est compté à l'aide de cycles organisés par logiciel, qui comprennent également une indication dynamique des lectures.

A la fin du comptage, la valeur de la fréquence mesurée peut être obtenue par simple interrogation des registres uniquement à partir d'un temporisateur à seize bits et d'un compteur de dépassement à trois chiffres. Données dans un prédiviseur à huit bits. extrait par comptage. Des impulsions simples et sont envoyées à l'entrée du prédiviseur. lorsque son dépassement est fixe (zéros dans tous les chiffres), la valeur qui y est inscrite est calculée, égale à 256 moins le nombre d'impulsions appliquées. Après cela, le nombre binaire est converti en BCD, puis en code indicateur à sept éléments. Les zéros non significatifs y sont éteints et affichés sur le tableau de bord lors de la prochaine mesure.

L'appareil utilise trois indicateurs LED haute luminosité à trois chiffres d'AON. En leur absence, vous pouvez utiliser n'importe quel autre indicateur LED pour le nombre de chiffres requis, par exemple la série ALC318. Des anodes d'indicateurs via des résistances de limitation de courant R8-R15 sont connectées au port B du microcontrôleur. Les cathodes sont connectées aux sorties du décodeur DD3 K555ID10 dont le courant de sortie est à l'état logarithmique. 0 peut atteindre 24 mA. L'indication va de droite à gauche, c'est-à-dire que le premier chiffre est celui de droite selon le schéma. Le neuvième chiffre n'est pas connecté, cependant, si nécessaire, il peut être utilisé pour afficher n'importe quelle information de service.

Pour améliorer la stabilité, le générateur de fréquence de référence est réalisé sur des éléments DDI. 1-DD1.3. alimenté par un stabilisateur séparé DA1. La méthode logicielle de comptage du temps de mesure permet l'utilisation de résonateurs à quartz à n'importe quelle fréquence. Il vous suffit de modifier les cycles de programme, et c'est très simple, car toutes les instructions du microcontrôleur sont exécutées en deux cycles. La valeur supérieure de la fréquence de référence est de 8 MHz, la valeur inférieure est déterminée par le fait que le signal de sortie du prédiviseur est synchronisé par la fréquence d'horloge du processeur et ne peut pas dépasser 1/4...1/12 de sa valeur, selon sur le type de processeur. Malheureusement, ces paramètres ne sont pas spécifiés dans la documentation du microcontrôleur. Dans un contrôleur Microchip similaire, la durée du signal d'entrée ne doit pas être inférieure à quatre cycles de processeur. Étant donné un prédiviseur asynchrone à huit bits, déterminons la fréquence de référence minimale : 50 000X4/256 = 781.25 kHz.

Le fréquencemètre est monté sur une planche à pain de 30x72 mm. Les connexions sont réalisées par montage en surface avec fil MGTF.

Un fréquencemètre correctement assemblé après la mise sous tension doit afficher le numéro 87654321 sur l'écran, puis passer en mode de comptage, indiquant zéro dans le premier chiffre en l'absence de signal d'entrée. S'il n'y a pas d'indication, vous devez vérifier la présence d'un signal de fréquence de référence, puis vous assurer qu'un code de balayage est envoyé aux entrées du décodeur. L'entrée 8 de la puce DD3 doit être connectée à un fil commun, sinon ses sorties seront fermées. De plus, vous pouvez essayer d'effectuer une réinitialisation externe en court-circuitant temporairement les bornes du condensateur C3.

Pour vérifier, vous pouvez appliquer un signal du générateur de fréquence de référence à l'entrée du microcontrôleur en connectant la sortie de l'élément DD1.3 à l'entrée DD1.4. Sa fréquence sera affichée sur l'indicateur, dans notre cas - 4 MHz. Étalonnez le fréquencemètre à l'aide d'un générateur externe.

Vous ne pouvez pas appliquer le signal mesuré directement à la broche du minuteur du microcontrôleur (PA4 / TCLC), car le signal de comptage est appliqué à cette broche. Pour éviter une surcharge et d'éventuels dommages aux éléments de l'appareil, une résistance de limitation de courant R6 est incluse.

Le programme qui contrôle le microcontrôleur est très simple, il est facile de mettre à niveau ou d'ajouter de nouvelles fonctions. Les codes de programme sont donnés dans le tableau (les zéros sont écrits dans les cellules de l'adresse 0000 à 01FF).

Version complète de l'auteur du programme

(cliquez pour agrandir)

Description du microcontrôleur KR1878BE1 - sur Internet sur le site Web du fabricant angstrem.ru. Malheureusement, la documentation contient des erreurs dans le brochage du microcontrôleur et la description du compilateur TESSA. Au lieu de commandes, etc. ctz. ctn. ctie doit être clc, elz, cln. mourir. Lors de la programmation du microcontrôleur, vous devez activer le mode générateur interne à une fréquence de 500 à 8000 kHz.

Schéma d'un programmeur simple pour KR1878BE1. connecté au port parallèle de l'ordinateur est illustré à la fig. 2. Il est assemblé sur une maquette 42x52mm. Toutes les connexions sont faites avec du fil MGTF.

Compteur de fréquence sur le microcontrôleur

L'apparence du programmateur est illustrée à la fig. 3.

Compteur de fréquence sur le microcontrôleur

Sur la fig. La figure 4 montre la disposition de l'échelle numérique pour un récepteur ou un émetteur-récepteur KB. Structurellement, l'échelle, comme le fréquencemètre. assemblés sur deux cartes reliées par un connecteur : la carte LCD et la carte principale, sur lesquelles se trouvent toutes les autres pièces (la carte est montrée séparément sur la photo).

Compteur de fréquence sur le microcontrôleur

Schématiquement, la balance numérique se différencie du fréquencemètre par la présence d'un écran LCD à la place d'un indicateur LED et l'absence de la puce K555ID10 devenue inutile, qui fait office de tampon dans le fréquencemètre.

Auteur : D. Bogomolov, Moscou

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