Fréquencemètre - échelle numérique avec écran LCD. Schéma, description

Bibliothèque technique gratuite

ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE
Bibliothèque gratuite / Schémas des appareils radio-électroniques et électriques

Fréquencemètre - échelle numérique avec écran LCD. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Bibliothèque technique gratuite

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure

Commentaires sur l'article

La mise en place de structures radioamateurs est impossible sans équipement de mesure. Un compteur de fréquence numérique simple peut être assemblé à l'aide d'un contrôleur PIC. La version de l'appareil proposée dans cet article vous permet de l'utiliser comme balance numérique dans les récepteurs et les émetteurs-récepteurs. L'appareil a été développé sur la base de la conception précédente de l'auteur, publiée dans le numéro de janvier 2002 du magazine Radio. L'utilisation d'un indicateur LCD dans la nouvelle version de l'appareil a permis de réduire la consommation de courant, de réduire le niveau d'interférence rayonnée, de réduire les dimensions et également de simplifier le circuit et la conception de l'appareil.

En plus d'améliorer les paramètres purement électriques de cette conception, les paramètres techniques ont également été améliorés. Après avoir libéré le contrôleur PIC du travail de routine consistant à scanner l'indicateur, il a été possible d'élargir la plage de fréquences admissibles de l'oscillateur à cristal de référence et de simplifier considérablement le processus d'étalonnage. Les principaux paramètres du fréquencemètre, par rapport à la conception de l'indicateur LED, sont indiqués dans le tableau. 1.

(cliquez pour agrandir)

Les fréquences supérieures à 40 MHz peuvent être mesurées à l'aide d'un diviseur hyperfréquence externe avec n'importe quel rapport de division (dans la plage de 2 à 255). Lors de l'utilisation de l'appareil comme balance numérique, jusqu'à 15 fréquences intermédiaires dans la plage de 0 à 800 MHz peuvent être enregistrées dans sa mémoire non volatile. Leurs valeurs sont entrées avec une précision allant jusqu'à 100 Hz et peuvent être modifiées par l'utilisateur à tout moment à l'aide de trois boutons situés sur le panneau avant de l'appareil. Dans ce cas, les lectures de l'indicateur seront déterminées par la formule

Fin Kd ±Fp

où Fin - fréquence d'entrée; Kd - facteur de division du diviseur externe ; Fp - fréquence intermédiaire.

Lors de l'utilisation de l'appareil comme balance numérique, le temps de mesure peut être de 0,1 ou 1 s. La limite de 10 s est pour des mesures précises de fréquences relativement basses. Pour une balance numérique, une telle précision n'est pas nécessaire, par conséquent, les lectures à la limite de 10 s sont déterminées par la formule [Fin·Kd].

Le fréquencemètre offre la possibilité d'un étalonnage logiciel, ce qui permet l'utilisation de n'importe quel résonateur à quartz dans la plage de 1 à 20 MHz. Les valeurs de toutes les fréquences intermédiaires, le facteur de division du diviseur externe utilisé, ainsi que les constantes d'étalonnage peuvent être modifiées par l'utilisateur sans l'utilisation d'appareils supplémentaires. Ils sont stockés dans la mémoire non volatile du contrôleur. Le principe de fonctionnement du fréquencemètre est classique : mesurer le nombre d'impulsions du signal d'entrée pendant un certain intervalle de temps.

Le schéma de principe de l'appareil est illustré à la fig. 1. Le shaper d'entrée a une bande passante de 10 Hz ... 100 MHz. Cependant, la vitesse du diviseur intégré au contrôleur DD2 limite la limite supérieure des fréquences mesurées à 40...50 MHz. La limite inférieure pour un signal sinusoïdal est déterminée par la capacité des condensateurs C1 et C5. Les diodes VD1, VD2 protègent le transistor à effet de champ contre les pannes lorsqu'une haute tension pénètre dans l'entrée. Des paramètres élevés du pilote d'entrée avec un circuit relativement simple et une alimentation à partir d'une seule source de 5 V ont été obtenus grâce à l'utilisation du déclencheur de Schmitt DD1.1. A partir de sa sortie, les impulsions générées sont envoyées au contrôleur PIC16CE625.

(cliquez pour agrandir)

L'appareil est contrôlé par trois boutons affichés sur le panneau avant et cinq commutateurs. Les boutons SB1 - SB3 sont utilisés pour changer le temps de mesure. Lorsque vous appuyez sur SB1, la limite est de 0,1 s, et lorsque vous appuyez sur SB2 ou SB3 - 1 ou 10 s, respectivement. La nouvelle valeur apparaîtra sur l'indicateur après 0,1 ; 1 ou 10 s après avoir relâché SB1, SB2 ou SB3. Si vous maintenez enfoncé l'un de ces boutons, la valeur de fréquence actuelle sera fixée sur l'indicateur.

Le fréquencemètre utilise un indicateur LCD de type KO-4V du téléphone PANA-PHONE. Il est fabriqué sur la base du contrôleur NT1613 "Holtek" et est produit par la société Zelenograd "Telesystems". Outre ses avantages - 10 chiffres, efficacité, facilité de gestion, il présente également des inconvénients importants - il ne peut afficher que 16 caractères et n'a pas de points décimaux. Ainsi, pour faciliter la perception des informations affichées, les centaines de hertz sur l'indicateur sont séparées des unités de kilohertz par une familiarité vide. Trois LED HL1 - HL3 indiquent la limite de mesure incluse et la LED HL4 est utilisée comme une diode Zener de 1,5 V.

L'état fermé de l'interrupteur SA5 correspond au fonctionnement de l'appareil avec un diviseur hyperfréquence externe, et l'état ouvert - sans. Lors de l'utilisation d'un diviseur, le prix du chiffre le moins significatif change conformément au tableau. 2.

Fréquencemètre - échelle numérique avec affichage LCD

Les commutateurs SA1 - SA4 permettent de sélectionner l'une des 15 valeurs IF préprogrammées. Le numéro IF correspondant est composé en code 1-2-4-8. Si les interrupteurs SA1 - SA4 sont ouverts, le FI est à 0 (mode fréquencemètre). Les cordons SA5 sont connectés aux contacts libres du connecteur, qui comprend un diviseur hyperfréquence. Un cavalier est installé sur la partie correspondante du connecteur entre ces contacts. Ainsi, la connexion du diviseur est automatiquement déterminée. Si nécessaire, des commutateurs DIP peuvent être installés sur la carte pour sélectionner l'onduleur et le diviseur.

Transistor VT1 - effet de champ avec une grille isolée, un canal de type n et une tension grille-source de 0.. .2 V à un courant de drain de 5 mA - KP305A - V; KP31 ZA.B ; VT2, VT3 - KT316, KT368, etc. avec une fréquence de coupure d'au moins 600 MHz. DD1 - 74AC14 peut être remplacé par KR1554TL2 ou TLZ. Dans ce dernier cas, vous devrez corriger le dessin du circuit imprimé. Les entrées inutilisées de tous les éléments DD1 doivent être connectées au bus +5 V. L'utilisation d'analogues TTL dans ce circuit n'est pas souhaitable, car cela réduit considérablement la limite supérieure des fréquences de fonctionnement (jusqu'à 10 ... 15 MHz).

Un dessin de la carte de circuit imprimé du fréquencemètre est illustré à la fig. 2. L'indicateur HG1, les boutons SB1 - SB3 et les LED d'indication de fin de course HL1 - HL3 sont placés sur le côté des conducteurs. Les interrupteurs SA1 - SA5 peuvent être installés aussi bien du côté des pièces que du côté des conducteurs. Malgré le faible niveau d'interférences émises par l'appareil, il est toujours souhaitable de le blinder, surtout s'il sera utilisé comme balance numérique en conjonction avec le récepteur. En tant qu'alimentation, vous pouvez utiliser n'importe quelle source non stabilisée avec une tension de 7,5 ... 14 V et un courant allant jusqu'à 50 mA. Une alimentation à découpage ou sans transformateur n'est pas recommandée.

(cliquez pour agrandir)

L'établissement d'un fréquencemètre consiste à régler le courant des transistors VT1, VT2 à environ 5 mA. Il est réglé en sélectionnant la résistance R2. La tension au collecteur VT2 doit être d'environ 3,6 V. Ensuite, avec une résistance accordée R7, la sensibilité maximale de l'appareil aux hautes fréquences est atteinte. La tension au collecteur VT3 doit être d'environ 2,5 V.

Après fabrication et vérification des performances du fréquencemètre, il est nécessaire de régler toutes les valeurs nécessaires de ses paramètres. Ils sont réglés en mode service avec les boutons SB1 - SB3. Pour entrer dans ce mode, appuyez sur ces trois boutons en même temps. Dans ce cas, l'indicateur affichera la valeur du temps de mesure, qui sera sélectionné par défaut à la mise sous tension de l'appareil. En appuyant sur le bouton SB1 ou SB2, vous pouvez sélectionner l'une des trois valeurs - 0,1 ; 1 ou 10 s. Après cela, appuyez sur SB3. Dans ce cas, la valeur sélectionnée est stockée dans une mémoire non volatile et l'indicateur indique la valeur du facteur de division du diviseur micro-ondes, qui sera utilisé avec l'appareil. Vous pouvez modifier sa valeur en appuyant sur SB1 ou SB2, puis confirmer la sélection en appuyant sur SB3. Si un ou plusieurs des interrupteurs SA1 - SA4 sont fermés, le numéro de l'onduleur activé et son signe (stylisé + ou -) apparaissent sur l'indicateur. Le choix du signe se fait par SB1 ou SB2, un appui sur SB3 confirme le choix, et la valeur IF s'affiche sur l'indicateur, qui peut être modifiée en appuyant à nouveau sur SB1 ou SB2. Le taux de changement augmentera avec le temps que le bouton est enfoncé, c'est-à-dire que plus le bouton est enfoncé longtemps, plus la lecture changera rapidement. Le prix du bit le moins significatif est de 100 Hz. La confirmation du choix est similaire aux modes précédents - en appuyant sur SB3.

Après cela, les symboles "------" apparaissent sur l'indicateur. Si vous n'appuyez sur aucun des boutons, après environ 3 secondes, l'appareil passera en mode de mesure avec les nouveaux paramètres sélectionnés. Pour entrer dans le mode d'étalonnage, appuyez sur le bouton SB3 pendant ces trois secondes. Le processus d'étalonnage dans cette conception est extrêmement simplifié. Pour ce faire, il suffit d'entrer la fréquence vraie de la génération du quartz en appuyant sur les boutons SB1 ou SB2 de la même manière que pour entrer les valeurs de fréquence intermédiaire décrites ci-dessus. Seul le prix du chiffre le moins significatif de l'indicateur dans ce mode est de 1 Hz. Après avoir défini la valeur souhaitée, vous devez appuyer sur le bouton SB3.

Le fréquencemètre peut fonctionner avec presque tous les résonateurs à quartz, cependant, une valeur d'environ 4 MHz est optimale. A une fréquence plus basse, les performances du contrôleur PIC diminuent, et l'augmentation de la fréquence d'horloge augmente la consommation de courant, sans donner beaucoup d'avantages. Il convient de garder à l'esprit que dans ce circuit, le quartz est excité à une fréquence de résonance parallèle, et sur les résonateurs domestiques, une fréquence de résonance série est généralement indiquée, qui peut différer de plusieurs kilohertz.

Vous pouvez déterminer la véritable fréquence de génération d'un résonateur à quartz en connectant un exemple de fréquencemètre au point XN1. Dans ce cas, le condensateur C8 doit être en position médiane. La valeur mesurée est arrondie au multiple de 40 Hz le plus proche, par exemple 4 000 000, 4 000 040, 4 000 080, etc.

Après étalonnage, cet appareil et un fréquencemètre de référence doivent être connectés à un générateur de signaux avec une fréquence de 20 ... 40 MHz et une amplitude de 0,2 ... 0,5 V. La correspondance exacte des lectures de fréquence est finalement obtenue en ajustant le condensateur C8. Si la plage de son changement n'est pas suffisante, la fréquence du quartz a été saisie de manière incorrecte et elle doit être modifiée comme décrit ci-dessus.

micrologiciel du microcontrôleur

Auteur : Nikolai Khlyupin (RA4NAL), Kirov

Voir d'autres articles section Technique de mesure.

Lire et écrire utile commentaires sur cet article.

<< Retour

Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :

Cuir artificiel pour émulation tactile 15.04.2024

Dans un monde technologique moderne où la distance devient de plus en plus courante, il est important de maintenir la connexion et un sentiment de proximité. Les récents développements de la peau artificielle réalisés par des scientifiques allemands de l'Université de la Sarre représentent une nouvelle ère dans les interactions virtuelles. Des chercheurs allemands de l'Université de la Sarre ont développé des films ultra-fins capables de transmettre la sensation du toucher à distance. Cette technologie de pointe offre de nouvelles opportunités de communication virtuelle, notamment pour ceux qui se trouvent loin de leurs proches. Les films ultra-fins développés par les chercheurs, d'à peine 50 micromètres d'épaisseur, peuvent être intégrés aux textiles et portés comme une seconde peau. Ces films agissent comme des capteurs qui reconnaissent les signaux tactiles de maman ou papa, et comme des actionneurs qui transmettent ces mouvements au bébé. Les parents touchant le tissu activent des capteurs qui réagissent à la pression et déforment le film ultra-fin. Ce ...>>

Litière pour chat Petgugu Global 15.04.2024

Prendre soin de vos animaux de compagnie peut souvent être un défi, surtout lorsqu'il s'agit de garder votre maison propre. Une nouvelle solution intéressante de la startup Petgugu Global a été présentée, qui facilitera la vie des propriétaires de chats et les aidera à garder leur maison parfaitement propre et bien rangée. La startup Petgugu Global a dévoilé des toilettes pour chats uniques qui peuvent automatiquement chasser les excréments, gardant votre maison propre et fraîche. Cet appareil innovant est équipé de divers capteurs intelligents qui surveillent l'activité des toilettes de votre animal et s'activent pour nettoyer automatiquement après utilisation. L'appareil se connecte au réseau d'égouts et assure une élimination efficace des déchets sans intervention du propriétaire. De plus, les toilettes ont une grande capacité de stockage jetable, ce qui les rend idéales pour les ménages comptant plusieurs chats. La litière pour chat Petgugu est conçue pour être utilisée avec des litières solubles dans l'eau et offre une gamme de ...>>

L’attractivité des hommes attentionnés 14.04.2024

Le stéréotype selon lequel les femmes préfèrent les « mauvais garçons » est répandu depuis longtemps. Cependant, des recherches récentes menées par des scientifiques britanniques de l’Université Monash offrent une nouvelle perspective sur cette question. Ils ont examiné comment les femmes réagissaient à la responsabilité émotionnelle des hommes et à leur volonté d'aider les autres. Les résultats de l’étude pourraient changer notre compréhension de ce qui rend les hommes attrayants aux yeux des femmes. Une étude menée par des scientifiques de l'Université Monash aboutit à de nouvelles découvertes sur l'attractivité des hommes auprès des femmes. Dans le cadre de l'expérience, des femmes ont vu des photographies d'hommes avec de brèves histoires sur leur comportement dans diverses situations, y compris leur réaction face à une rencontre avec une personne sans abri. Certains hommes ont ignoré le sans-abri, tandis que d’autres l’ont aidé, par exemple en lui achetant de la nourriture. Une étude a révélé que les hommes qui faisaient preuve d’empathie et de gentillesse étaient plus attirants pour les femmes que les hommes qui faisaient preuve d’empathie et de gentillesse. ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive

La jeunesse est sourde 05.06.2009

Les physiologistes de l'Institut de la sécurité au travail de Lodz (Pologne) ont conclu qu'environ 10 millions d'Européens sont à risque de perte auditive. Le fait est que beaucoup, en particulier les enfants et les jeunes, écoutent des lecteurs MP3 miniatures avec des écouteurs à volume élevé.

Après cinq ans d'un tel divertissement, si vous écoutez de la musique à un volume supérieur à 89 décibels pendant seulement cinq heures par semaine, vous pouvez perdre complètement votre audition. Au total, 100 millions de baladeurs ont été vendus en Europe ces dernières années, et des mesures sélectives ont montré qu'environ 10% des jeunes utilisent un volume exorbitant.

En vertu d'une loi récente en Europe, les joueurs ne peuvent pas être plus forts que 100 décibels, mais il est possible que cette limite soit encore abaissée.

Autres nouvelles intéressantes :

▪ Caméras frontales pour smartphones 1080p, 60fps

▪ Un superordinateur imite avec succès la communication avec un adolescent

▪ Daimler transforme une centrale au charbon en stockage d'énergie

▪ Processeur programmable basé sur des molécules d'ADN

▪ Nourrir les oiseaux améliore la santé mentale

Fil d'actualité de la science et de la technologie, nouvelle électronique

Matériaux intéressants de la bibliothèque technique gratuite :

▪ section du site Commandes de tonalité et de volume. Sélection d'articles

▪ Article Que veux-tu ? Expression populaire

▪ article Qu'est-ce que les sables mouvants ? Réponse détaillée

▪ article Polycarpe de Lakonos. Légendes, culture, méthodes d'application