Petit fréquencemètre. Schéma, description

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Fréquencemètre de petite taille. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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

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Le compteur de fréquence mesure la fréquence du signal d'entrée dans la plage de 10 Hz à 50 MHz avec un temps de comptage de 0,1 s et 1 s, une déviation de fréquence de ±10 MHz et compte également les impulsions avec affichage de l'intervalle de comptage ( jusqu'à 99 s). L'impédance d'entrée est de 50 ... 100 ohms à une fréquence de 50 MHz et augmente à plusieurs kilo-ohms à la fréquence la plus basse de la gamme.

Fréquencemètre de petite taille
Fig. 1

Le circuit du fréquencemètre est illustré à la fig. 1. L'élément principal est le microcontrôleur PIC12F629 (DD1), fonctionnant selon le programme, dont les codes sont indiqués dans le tableau. La mesure de fréquence est effectuée en comptant le nombre d'impulsions dans un intervalle de temps fixe. Deux intervalles sont utilisés - 0,1 si 1 s. Dans le premier cas, pour obtenir la fréquence, le nombre d'impulsions est multiplié par 10, dans le second, les valeurs du nombre d'impulsions et de la fréquence sont les mêmes.

Fréquencemètre de petite taille

Le microcontrôleur contient deux temporisateurs-compteurs (TMR0 et TMR1), dont le premier est utilisé pour compter les impulsions et le second pour compter les intervalles de temps. Grâce au prédiviseur asynchrone huit bits intégré, la fréquence maximale mesurée n'est limitée par le haut que par la vitesse de ses déclencheurs et ne dépend pas de la fréquence d'horloge du microcontrôleur. Cependant, le contenu du prescaler ne peut pas être lu par programmation, et pour "l'extraire", la méthode décrite dans l'article de D. Yablokov et V. Ulrich "Frequency meter on a PIC controller" a été utilisée (Radio, 2001, n° 1, p. 21, 22).

L'amplificateur de signal d'entrée est monté sur un transistor VT1, à partir du collecteur duquel le signal d'impulsion est envoyé à l'entrée T0CKI (broche 5) du microcontrôleur DDI. Pour afficher les informations, un indicateur numérique NT1610 (HG1) avec un contrôleur intégré est utilisé. Lors du fonctionnement en mode esclave, l'entrée de l'indicateur NK HG1 est connectée à un fil commun et les données sont transmises séquentiellement dans des paquets de 4 bits le long des lignes DI et CLK. Le nombre limité de lignes d'E / S du microcontrôleur DD1 ne nous permettait pas d'en sélectionner deux pour la mise en œuvre du mode de transfert de données standard, de sorte que les données et les impulsions d'horloge devaient être transmises depuis la sortie GP0 du microcontrôleur DD1 via résistif diviseurs. Les impulsions sont envoyées à l'entrée CLK de l'indicateur HG1 via le diviseur R7R9 et à l'entrée DI - via le diviseur d'intégration R6R8C8. Pour transférer un niveau logique bas (0 logique) sur la sortie GP0 du microcontrôleur DD1, une impulsion de tension d'une durée de 5 µs est générée. Dans le même temps, le condensateur C8 n'a pas le temps de se charger et un 1 logique sera écrit sur l'indicateur HG0 lorsque l'impulsion se désintègre à l'entrée DI.Pour transmettre un 1 logique, la durée de l'impulsion est beaucoup plus longue que le temps constante du circuit R6R8C8, et le condensateur C8 a le temps de se charger à un niveau logique haut, donc un 1 logique sera écrit La pause entre les impulsions doit également être supérieure à la constante de temps du circuit R6R8C8 pour que le condensateur C8 ait le temps décharger.

Le fréquencemètre est alimenté par une batterie galvanique ou rechargeable avec une tension de 8 ... 9 V. La tension d'alimentation de l'amplificateur et du microcontrôleur est stabilisée par le stabilisateur intégré DA1. La tension d'alimentation est fournie à l'indicateur HG1 à partir du moteur de la résistance d'accord R5, elle doit être comprise entre 1,4 ... 1,6 V.

Après la mise sous tension, le microcontrôleur exécute une routine de mesure de fréquence avec un temps de comptage de 0,1 s. En appuyant brièvement sur le bouton SB1, la valeur de fréquence est fixée et le microcontrôleur mesure l'écart de fréquence par rapport à la valeur fixe, puis affiche cet écart sur l'affichage de l'indicateur HG1. Une deuxième pression courte sur le bouton SB1 ramène l'appareil à son état d'origine. Pour passer en mode mesure de fréquence et sa déviation avec un temps de comptage de 1 s, appuyez sur le bouton SB1 et maintenez-le enfoncé pendant au moins 2 s. Une autre longue pression sur le bouton SB1 met l'appareil en mode de comptage d'impulsions. Dans ce mode, des appuis courts sur le bouton démarrent, arrêtent et réinitialisent séquentiellement le compteur et l'indicateur de temps de mesure.

La fréquence et son écart sont affichés sur l'afficheur du fréquencemètre en hertz. Avec un intervalle de mesure de 0,1 s, la lecture ressemble à ceci : « 1Fxxxxxxxx » pour la fréquence ou « 1 Fi_xxxxxxx » (« 1 F-xxxxxxx ») pour l'écart de fréquence, où xxxxxxxxx est la fréquence ou sa variation, et le signe indique sa augmenter ou diminuer. Étant donné que l'indicateur ne prévoit pas la sortie du signe "+", il est affiché comme "Lorsque l'intervalle de mesure est de 1 s, le nombre 2 est présent à la première position de l'indicateur. En mode de comptage d'impulsions avant le démarrage , l'affichage de l'indicateur sera des zéros, en mode de comptage - SS uuuuuu, où SS compte le temps en secondes, uuuuuu - nombre d'impulsions.

Fréquencemètre de petite taille
Fig. 2

À la fin du comptage, les lectures sont enregistrées.

La plupart des pièces sont montées sur une carte de circuit imprimé constituée d'une feuille stratifiée en fibre de verre sur une face d'une épaisseur de 1...1,5 mm, dont le dessin est illustré à la Fig. 2. L'appareil utilise une résistance d'accord SPZ-19, des résistances fixes S2-23, MLT, un condensateur d'accord KT4-25, le reste - K10-17. Le microcircuit LM2931Z-5.0 peut être remplacé par un 78L05, le transistor KT3102A peut être remplacé par des transistors des séries KT316, KT342, KT368 avec n'importe quelle lettre d'index. La carte et la batterie sont logées dans un boîtier en plastique mesurant 30x50x70 mm. L'indicateur et l'interrupteur d'alimentation sont montés sur le panneau avant, où des trous de taille appropriée sont pratiqués pour eux. Pour alimenter l'appareil, vous pouvez utiliser des piles Krona, Korund, 6F22, la consommation de courant est d'environ 9 mA. Le microcontrôleur peut être programmé à l'aide des programmes Pony Prog, 1C Prog.

La mise en place de l'appareil est réduite au réglage de la précision de la mesure de fréquence. Pour ce faire, un signal continu avec une fréquence d'environ 1 MHz, une amplitude de 0,5 V et un condensateur ajustable C5 est fourni à partir d'un générateur de référence pour faire correspondre les lectures de l'indicateur avec la fréquence du signal d'entrée. Ensuite, en sélectionnant la résistance R1, la sensibilité maximale du fréquencemètre est réglée.

Le texte et les codes du programme du microcontrôleur peuvent être téléchargés par conséquent,.

Auteur : I. Kotov, Krasnoarmeysk, région de Donetsk, Ukraine ; Publication : radioradar.net

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