Главная » Измерения
Призовой фонд
на ноябрь 2020 г.
1. 1500 руб
Сайт Паяльник
2. Мультиметр ANENG M118A
Сайт Паяльник
3. 525 руб.
От пользователей

Похожие статьи:



Модуль управления (ШИМ) 12В вентиляторами до 5А. С бузером

60 МГц частотомер на микроконтроллере

Представленный в данной статье частотомер позволяет измерять частоту от 10 Гц до 60 МГц с точностью 10 Гц. Это позволяет использовать данный прибор для самого широкого применения, например измерять частоту задающего генератора, радио приёмника и передатчика, функционального генератора, кварцевого резонатора и др. Частотомер обеспечивает хорошие параметры и обладает хорошей входной чувствительностью, благодаря наличию усилителя и TTL-преобразователя. Это позволяет измерять частоту кварцевых резонаторов. Если использовать дополнительный делитель частоты, максимальная частота измерения может достигать 1 ГГц и выше.

Идея частотомера на микроконтроллере PIC, возникла у меня после прочтения апнота AN592 фирмы Microchip, где описывается измерение частоты на PIC и представлена программа. Я разработал схему и написал программу, в которой улучшил точность измерения, а значение частоты отображается на LCD-экранчике. Получился довольно простой и эффективный частотомер.

Фото частотомера

Схема частотомера довольно простая, большинство функций выполняет микроконтроллер. Единственное, для микроконтроллера необходим усилительный каскад, чтобы увеличить входное напряжения с 200-300 мВ до 3 В. Транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, обеспечивает псевдо-TTL сигнал, поступающий на вход микроконтроллера.

Схема частотомера на микроконтроллере

В качестве транзистора необходим какой-нибудь "быстрый" транзистор, я применил BFR91 (отечественный аналог КТ3198В).

Транзистор BFR91

Напряжение Vкэ устанавливается на уровне 1.8-2.2 вольта резистором R3* на схеме. У меня это 10 кОм, однако может потребоваться корректировка. Напряжение с коллектора транзистора прикладывается к входу счетчика/таймера микроконтроллера PIC, через последовательное сопротивление 470 Ом. Для выключения измерения, в PIC задействываются встроенные pull-down резисторы.

LCD

В PIC реализован 32-битный счетчик, частично аппаратно, частично софтово. Подсчет начинается после того, как выключаются встроенные pull-down резисторы микроконтроллера, продолжительность составляет точно 0.4 секунды. По истечении этого времени, PIC делит полученное число на 4, после чего прибавляет или отнимает соответствующую промежуточную частоту, для получения реальной частоты. Полученная частота конвертируется для отображения на дисплее.

Фото платы частотомера

Печатная плата частотомера

Печатная плата частотомера

Калибровка

Для того, чтобы частотомер работал правильно, его необходимо откалибровать. Проще всего это сделать так: подключить источник импульсов с заранее точно известной частотой и вращая подстроечный конденсатор выставить необходимые показания.

Если данный метод не подходит, то можно воспользоваться "грубой калибровкой". Для этого, выключите питание прибора, а 10 ножку микроконтроллера подсоедините на GND. Затем, включите питание. МК будет измерять и отображать внутреннюю частоту. Если вы не можете подстроить отображаемую частоту (путем подстройки конденсатора 33 пФ), то кратковременно подсоедините вывод 12 или 13 МК к GND. Возможно, что это нужно будет сделать несколько раз, т.к. программа проверяет эти выводы только один раз за каждое измерение (0.4 сек). После калибровки, отключите 10 ногу микроконтроллера от GND, не выключая при этом питания прибора, чтобы сохранить данные в энергонезависимой памяти МК.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
МК PIC 8-бит
PIC18F84J11
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Линейный регулятор
LM7805
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
ТранзисторBFR911 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Выпрямительный диод
1N4007
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Конденсатор1 мкФ1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Электролитический конденсатор10 мкФ1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Электролитический конденсатор1 мкФ1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Конденсатор0.1 мкФ1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Конденсатор33 пФ1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Конденсатор подстроечный33 пФ1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Резистор
470 Ом
2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Резистор
10 кОм
1 ПодборПоиск в магазине ОтронВ блокнот
Резистор
10 кОм
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Переменный резистор10 кОм2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
LCD-дисплей16х2 (16х1)1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Кварц1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Джампер5 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Оригинал статьи

Прикрепленные файлы:

Теги:

Колтыков А.В. Опубликована: 2011 г. 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (15) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Антон #
Номинал кварц для контроллера не указан на схеме, он должен быть равным 4 МГц.
Ответить
0
Иван #
В оригинале статьи чип 16f84, здесь уже 18f84. Это ошибка или так и надо?
Ответить
0
andy #
Конечно же ошибка
Ответить
0
Inikon #
А как здесь происходит деление частоты или это просто очень скоростной микроконтроллер?
Ответить
0
Миша #
А какая амплитуда может - чтобы не попалить прибор? А увидит ли прибор кадровую частоту?
Хочу сделать для работы на выезде, чтобы была предварительная подмена осциллографу.
Ответить
0
asd81 #
Кто повторял девайс, номинал кварца подскажите? В некоторых источниках 20МГц
Ответить
0
Константин #
Как может микроконтроллер, работающий на частоте 4МГц подсчитать на своем входе 50МГц? Там, вроде нет встроенного умножителя частоты!
Ответить
0
Константин #
Отвечаю сам себе! Собрал на макетке! Работает. И даже лучше рыночного. Автору респект!
Ответить
0
Николай #
Так какой в схеме контроллер стоит 16f84 или 18f84?
Ответить
0
Alex #
Ну вот зачем задавать такие вопросы, если Вы 18F84 просто нигде не сможете найти ? Его в природе не существует.
Ответить
0
Савелий #
Можно вместо кварца поставить опорный генератор "Гиацинт" 5 мГц ? Тогда что нужно ?
Ответить
0
Владимир #
А есть прошивка для16f628?
Ответить
0
Streetboy163 #
Собрал, но не понятно как пользоваться...при подаче питания на экране только квадратики, потом если 10 пин замкнуть на землю, входит в режим калибровки,чет вообще не понятно с этими джамерами, зачем их 4 штуки?
Ответить
0
Константин #
Можно ли вместо транзистора BFR91 использовать транзистор BFR92?
Ответить
0
olegok83 #
Думаю там и кт315 заработает
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется сила тока?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Тестер ESR, полупроводников, резисторов, индуктивностей
Тестер ESR, полупроводников, резисторов, индуктивностей
Набор 4WD Kit Bluetooth iMAX B6 - зарядное для Lion, LiPo, LiFe, Pb, NiCd и NiMH аккумуляторов
вверх