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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Générateur de signal dessiné. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure Le signal en sortie de ce générateur a une forme qui épouse la courbe "dessinée" par l'utilisateur sur l'écran LCD graphique avec une résolution de 128x64 pixels. Un tel générateur est utile pour tester divers appareils électroniques. Avec lui, vous pouvez, par exemple, sélectionner la forme d'onde du timbre le plus inhabituel pour les instruments de musique électriques.
La fréquence de répétition de la courbe "dessinée" à la sortie du générateur peut être modifiée de 0,2 à 7500 Hz et même plus si vous dessinez non pas une, mais plusieurs périodes sur l'écran. Par exemple, si vous dessinez 64 impulsions, leur fréquence peut être modifiée d'environ 12,8 Hz à 470 kHz. Le bord inférieur de l'écran indicateur correspond à la tension nulle à la première sortie du générateur, et le bord supérieur correspond à la tension positive maximale, qui peut être modifiée de 0 à +3,5 V environ par le régulateur disponible dans le générateur. signal à la deuxième sortie diffère en ce qu'il n'a pas de composante constante. De plus, à cette sortie, à faible fréquence de répétition de la courbe, une déformation de sa forme est possible. Le générateur peut être alimenté à partir de n'importe quelle source de tension continue stabilisée de 5 V. Il ne consomme que 18 mA. A la mise hors tension, la forme de la courbe disponible sur l'écran est stockée numériquement dans la mémoire non volatile du microcontrôleur, et à la mise sous tension, elle est restituée. Le circuit du générateur est illustré à la fig. 1. Ses composants principaux sont le microcontrôleur DD1 (PIC16F873A-I/P) et l'écran LCD graphique HG1 (MT-12864J-2FLA). La description de l'indicateur peut être trouvée dans [1], et les caractéristiques de son amarrage avec le microcontrôleur - dans [2]. La fréquence d'horloge du microcontrôleur de 20 MHz est réglée par le résonateur à quartz ZQ1. Le circuit R1C1 est conçu pour remettre le microcontrôleur dans son état initial lors de la mise sous tension, et la diode VD1 assure une décharge rapide du condensateur C1 après la mise hors tension. Les boutons SB1-SB3 contrôlent le générateur. Le microcontrôleur délivre les codes binaires des lectures stockées dans la mémoire du signal "dessiné" sur l'écran LCD avec une fréquence donnée aux sorties RA0-RA5. La résistance R2 sert de charge pour la sortie RA4 qui, contrairement aux autres sorties du microcontrôleur, est réalisée selon un circuit à drain ouvert. Aux sorties RA0-RA5, un convertisseur de code binaire est relié à une tension proportionnelle à sa valeur, assemblé à partir des résistances R3-R8. Notez que chacune des résistances ici a la moitié de la résistance de la précédente. Ceci est nécessaire pour une conversion correcte et doit être strictement respecté. Cependant, la résistance de la résistance R7 est légèrement inférieure à celle calculée, égale à 6 kΩ, ce qui compense partiellement l'effet de la résistance R2 sur la caractéristique de conversion. Les résistances R3-R8 indiquées sur le diagramme de résistance doivent être choisies avec la plus grande précision parmi les calibres standards les plus proches. Leur résistance doit être mesurée lors du processus de sélection avec le même instrument numérique. Plus la résistance requise de la résistance est petite, plus elle doit être sélectionnée avec précision. Pour faciliter la sélection, chaque résistance peut être composée de deux résistances connectées en série. L'un d'eux doit avoir une résistance proche de celle requise, mais inférieure à celle-ci, et le second doit ajouter le reste. L'émetteur suiveur sur le transistor VT1 élimine l'influence de la charge du générateur sur le fonctionnement du convertisseur code-tension. La résistance R9 fixe le point de fonctionnement du transistor de sorte qu'à des niveaux de tension bas simultanément sur toutes les sorties RA0-RA5, la tension à l'émetteur du transistor soit aussi proche que possible de zéro, mais il reste en mode actif. Cela élimine la distorsion de la partie inférieure (sur l'écran LCD) du signal "tiré". Le condensateur C5 lisse les étapes du signal généré numériquement. Lorsque vous travaillez avec des signaux basse fréquence, sa capacité peut devoir être augmentée plusieurs fois, et avec des signaux haute fréquence, il peut être nécessaire de la réduire. La résistance variable R10 régule l'amplitude du signal de sortie. La résistance R12 protège le transistor contre les dommages si la sortie 1 est accidentellement court-circuitée à un fil commun lorsque le curseur de résistance variable est en position haute selon le circuit. Le condensateur C6 ne transmet pas la composante continue du signal généré à la sortie 2. Le condensateur C4 est un condensateur de blocage dans le circuit d'alimentation du générateur, et une sélection de la résistance R11 permet d'obtenir le meilleur contraste d'image sur l'écran indicateur.
Le générateur est assemblé dans un boîtier de dimensions 80x60x24 mm et est de conception similaire à l'oscilloscope de poche décrit dans [3]. L'apparence du générateur est illustrée à la fig. 2. La première fois que vous allumez l'instrument avec le microcontrôleur nouvellement programmé, une ligne droite s'affiche en bas de l'écran LCD. À l'avenir, il s'agit de la courbe de la forme spécifiée dans la session précédente. Le travail commence en appuyant sur l'un des boutons du générateur. Après avoir appuyé sur le bouton SB1, un signal de la forme indiquée à l'écran apparaît aux sorties du générateur. En appuyant sur SB2, ils passent au mode de modification de sa fréquence et en appuyant sur le bouton SB3 - au mode de saisie ou de correction de la forme de la courbe à l'écran. En mode de changement de fréquence, le bouton SB1 diminue sa valeur et le bouton SB3 l'augmente. La fréquence initiale est de 476 Hz. Il y a un total de 511 valeurs de fréquence fixes dans la plage précédemment spécifiée. Immédiatement après être entré dans le mode de saisie et avoir ajusté la courbe, le curseur conditionnel est toujours situé sur le premier point à gauche de la courbe. Lorsque le bouton SB3 est enfoncé, le point se déplace vers le haut de l'écran et lorsqu'il atteint le haut de l'écran, il apparaît à partir du bas. Lorsque le bouton est relâché, le point s'arrête. Après avoir réglé le premier point dans la position souhaitée, en appuyant sur le bouton SB2, ils passent au second, le règlent, passent au troisième et ainsi de suite. Le point 128 sur le bord droit de l'écran sera suivi du point 1 sur le bord gauche de l'écran. Après avoir dessiné la forme d'onde souhaitée de la manière décrite, allumez le générateur en appuyant sur le bouton SB1. Dans ce cas, la courbe saisie sera écrite dans la mémoire non volatile (EEPROM) du microcontrôleur. Par conséquent, après avoir éteint l'alimentation de l'appareil et l'avoir rallumé, vous n'avez pas besoin de le saisir à nouveau.
Le signal peut être entendu dans les écouteurs en les connectant à la sortie du générateur, ou vu sur l'écran de l'oscilloscope (Fig. 3). La vitesse de balayage de l'oscilloscope a été fixée à 0,2 ms/div et la sensibilité de son canal vertical à 0,5 V/div. Le programme du microcontrôleur peut être téléchargé à partir de ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/03/genf.zip. littérature
Auteur : A. Pichugov
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