Fréquencemètre multifonction économique. Schéma, description

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Fréquencemètre multifonction économique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Le principal avantage du dispositif proposé est sa simplicité, alliée à l'efficacité et à la facilité d'utilisation. L'augmentation de l'efficacité est obtenue grâce à l'utilisation d'un écran à cristaux liquides (LCD) et d'une unité d'arrêt automatique après une certaine période d'inactivité. Pour plus de commodité, les boutons de commande du mode de mesure sont situés à l'arrière de l'indicateur et leurs fonctions y sont affichées, c'est-à-dire qu'en modifiant le programme du microcontrôleur, des fonctionnalités supplémentaires peuvent être introduites dans l'appareil.

Les principales caractéristiques techniques du fréquencemètre décrit sont les suivantes: plage de mesure de fréquence - 0,1 Hz ... 60 MHz (en fait, la limite supérieure est supérieure); seuil de sensibilité de tension d'entrée - 0,08..0,15 V (valeur de crête); la valeur minimale de la fréquence d'un signal sinusoïdal fixée de manière fiable par l'appareil est de 2 Hz (avec une amplitude de 0,15 V) ; l'amplitude maximale du signal d'entrée est de 3 V. L'appareil est alimenté par une batterie Krona (il est possible d'utiliser une source externe avec une tension de 7 ... 16 V), la consommation de courant est de 10 ... 12 mA . Il permet de modifier le temps de mesure (0,1 ; 1 et 10 s), de multiplier les lectures par 1000 (lors de l'utilisation d'un diviseur de fréquence externe), de conserver les lectures, d'écrire une valeur de fréquence dans la mémoire non volatile et la possibilité d'une lecture ultérieure.

Le schéma de principe du fréquencemètre est illustré à la fig. 1. Sa base est le microcontrôleur PIC16F84A, qui compte les impulsions du signal externe, traite les valeurs obtenues et affiche les résultats de mesure sur l'écran LCD. Les fonctions du microcontrôleur comprennent également les boutons d'interrogation (SB1-SB4) et la gestion de l'alimentation de l'appareil.

(cliquez pour agrandir)

Activez et désactivez le compteur de fréquence avec le bouton SB1. Après avoir connecté la batterie (ou appliqué une tension à partir d'une source externe), l'appareil reste à l'état éteint. Lorsque vous appuyez sur le bouton SB1, la tension d'alimentation à travers la diode VD1 est fournie au régulateur de tension intégré DA1, et de sa sortie à l'étage d'entrée (VT3), au microcontrôleur DD1 et à l'indicateur HG1. Ensuite, un niveau logique haut apparaît sur la broche 1 (RA2) du microcontrôleur, ce qui conduit à l'ouverture des transistors VT1 et VT2. Ensuite, le contrôleur attend le relâchement du bouton SB1 (contrôle du signal à la broche 6). Après ouverture de ses contacts, la tension d'alimentation est appliquée à l'entrée du stabilisateur DA1 à travers le transistor ouvert VT1 et la mesure de fréquence commence.

Tout en maintenant SB1, l'écran indicateur (Fig. 2, a) affiche les inscriptions "FREQUENCE" et "VERSION : 1.00" (version du micrologiciel du contrôleur). Lorsque vous appuyez à nouveau sur SB1, la tension d'alimentation est fournie à la broche 6 (RB0) du microcontrôleur, qui attend alors que ses contacts s'ouvrent et, lorsque cela se produit, définit un niveau logique bas sur la broche 1 (RA2). En conséquence, les transistors VT1, VT2 se ferment et le dispositif est désactivé. Si, en mode de mesure, l'indicateur affiche des lectures nulles pendant environ 3 minutes, le microcontrôleur définit un niveau logique bas sur la broche 1 (RA2), se déconnectant ainsi de la source d'alimentation.

Fréquencemètre multifonction économique

Le temps de mesure sélectionné par le bouton SB2 (0,1 ; 1 ou 10 s) est affiché sur le côté droit de la ligne inférieure de l'indicateur (Fig. 2b). Le prix du bit le moins significatif est respectivement de 10,1 ou 0,1 Hz. Avec un temps de mesure de 0,1 ; 1 et 10 s au maximum, l'écran LCD peut afficher sept, huit ou neuf chiffres, c'est-à-dire que la valeur maximale affichée est respectivement de 99,999.99, 99,999.999 ou 99,999.999.9 MHz.

En appuyant sur le bouton SB3, les lectures de fréquence sont multipliées par 1000. Ceci est fait pour faciliter la lecture des lectures lors de l'utilisation d'un diviseur externe par 1000 [1, 2]. Le facteur de multiplication ("x1" ou "x1000") est affiché au milieu de la ligne du bas.

Pour maintenir (fixer) les lectures, appuyez sur le bouton SB4 ("Mémoire"). En même temps, la valeur de la fréquence qui était au moment où le bouton a été enfoncé reste sur l'écran LCD. Il peut être stocké dans la mémoire non volatile du microcontrôleur à l'aide du bouton SB2, dont la fonction dans ce cas est "Remember" (Fig. 2, c). La valeur précédente est alors perdue. Si vous avez besoin de lire la fréquence de la mémoire, cliquez sur SB3 (sa nouvelle fonction est "Lire"). Pour quitter le mode mémoire, utilisez le bouton SB4 (nouvelle fonction - "Exit"). En mode mémoire, le fréquencemètre s'éteint automatiquement environ 3 minutes après avoir appuyé sur n'importe quel bouton, quelles que soient les lectures de l'indicateur. Après la mise hors tension, les derniers paramètres de mesure (temps de mesure et multiplicateur) sont stockés dans la mémoire non volatile.

En tant que VT1, VT2 dans l'appareil, vous pouvez utiliser n'importe quel transistor de la série indiquée dans le schéma. Nous remplacerons le stabilisateur KR1157EN502A par 78L05, LM2931Z (lors de l'utilisation de ce dernier, la limite inférieure de la tension d'alimentation diminuera à 5,5 V et la consommation de courant diminuera de 2 mA).

L'écran LCD doit avoir un contrôleur intégré avec un système de commande compatible avec les commandes du contrôleur HD44780 et des caractères russes dans la table du générateur de caractères (presque tous les écrans LCD à synthèse de caractères remplissent cette condition). Convient, par exemple, aux indicateurs DV-16210, DV-16230, DV-16236, DV-16244, DV-16252 (DataVision), ITM-1602 (Intech), PC-1602 (PowerTip).

Les codes "firmware" du microcontrôleur au format HEX sont indiqués dans le tableau, code source du programme.

(cliquez pour agrandir)

Le fréquencemètre est calibré à l'aide d'un oscillateur de référence à l'aide d'un condensateur accordé C10. En sélectionnant la résistance R5, la sensibilité de tension maximale de l'appareil est atteinte. Le contraste des lectures de l'indicateur affiché est ajusté en sélectionnant la résistance R11.

Si les fonctions de mise hors tension automatique et de gestion de l'alimentation à un bouton ne sont pas nécessaires, l'appareil peut être simplifié en éliminant les transistors VT1, VT2, la diode VD1, les résistances R1, R3, R4, R7, R8, R10 et le bouton SB1. La broche 6 du microcontrôleur est dans ce cas connectée à un fil commun, et la tension d'alimentation est appliquée directement à l'entrée DA1.

littérature

Slinchenkov A. Amélioration du diviseur de fréquence préliminaire. - Radio, 1999, n° 10, p. 29.
Beetle V. Diviseur de fréquence pour la plage de 1 ... 5 GHz. - Radio, 2001, n° 12, p. 28, 29.

Auteur : A. Sharypov, Vladimir

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Le panneau d'interface de la carte mère possède trois sorties vidéo, quatre ports USB 3.0 et deux ports USB 2.0, un connecteur RJ-45, un port PS/2, une sortie S/PDIF et des prises standard pour connecter des périphériques audio.

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