|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Radyo amatör frekans sayacı. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Ölçüm teknolojisi Okuyuculara, AT89C52-24JC mikrodenetleyicide amatör bir frekans ölçerin açıklaması ve frekans ve darbe süresini ölçmenin yanı sıra bileşenlerin kapasitansını ve endüktansını ölçebileceğiniz iki ek parça sunulur. Son birkaç yılda, periyodik literatürde, tek çipli mikro bilgisayarlar temelinde inşa edilen amatör radyo frekans ölçerlerin tanımına ayrılmış birkaç yayın çıktı. Bu tür tasarımların avantajları açıktır: kullanılan mikro devrelerin sayısı azaltılır ve buna bağlı olarak boyutlar ve güç tüketimi azalır, acemi radyo amatörleri tarafından bile tekrar için mevcut olan cihazın montaj ve ayarlama kolaylığı. Ayrıca sadece kontrol programı değiştirilerek servis fonksiyonlarının modernizasyonu ve arttırılması mümkün hale gelmektedir. Frekans ölçer, amatör radyo uygulamalarında kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Şunları ölçmenizi sağlar:
Frekans ölçer, radyo alıcıları için dijital bir ölçek olarak da kullanılabilir. Ek ataşmanların yardımıyla frekans ölçer, kondansatörlerin kapasitansını ve bobinlerin ve bobinlerin endüktansını ölçebilir. Ana teknik özellikler
Frekans ölçer (şeması Şekil 1'de gösterilmektedir) bir sinyal karşılaştırıcısı, bir çalışma modu anahtarı, bir ölçüm döngüsü eşleyicisi, bir nabız sayacı, bir mikrodenetleyici, bir klavye, bir sıvı kristal göstergesi ve bir güç dengeleyiciden oluşur.
Giriş aşaması, bir Analog Devices AD8561AR (DA1) karşılaştırıcısına dayalıdır. Bu karşılaştırıcı yaklaşık 7 ns'lik tipik bir gecikmeye sahiptir. Giriş sinyali XP1 konektörüne ve R1VD1VD2 koruma devresine ve DA1 karşılaştırıcısına beslenir. Dirençler R4, R5, yavaş değişen sinyallerle gıcırtı görünümünü ortadan kaldırmak için karşılaştırıcının histerezisini oluşturur. Karşılaştırıcının çıkışında, sinyal, frekans ölçerin mantık devrelerinin seviyeleriyle tutarlı bir çift anti-faz mantık seviyesi ile temsil edilir. Çalışma modu anahtarı, bir DD2 dijital çoklayıcı üzerinde yapılır. Anahtar, frekans ölçerin seçilen çalışma moduna göre sinyalleri değiştirir. Eşzamanlayıcı (DD1.2, DD1.3, DD4 öğeleri) ölçüm döngüsünün başlangıcı ve sonu için sinyaller üretir. Darbe sayacı (DD3), darbe genişliğini ölçerken giriş sinyali veya görev darbelerindeki darbe sayısını sayar. ATMEL AT5C89-52JC'den mikrodenetleyici (DD24), cihazın tüm öğelerini yönetir: çalışma modu anahtarı, gösterge, klavye. Mikrodenetleyici için 10 MHz'lik saat frekansı, kuvars rezonatör BQ1 tarafından ayarlanır. Frekans ölçeri kurarken ve kontrol ederken, mikrodenetleyicinin saat frekansı, endüstriyel bir frekans ölçer kullanılarak C6 kondansatörü tarafından tam olarak 10 MHz değerine ayarlanır. Darbe süresini ölçmek için mikrodenetleyicinin kuvars rezonatöründen gelen sinyal (sinyal BF) de kullanılır. Bu durumda dolum darbelerinin tekrar süresi 100 ns'dir. Böylece darbe süresinin ölçüm hatası da bu değeri aşmaz. Mikrodenetleyici, dahili program belleğini kullanarak çalışır (pin 35 DD5, +5V veriyoluna bağlanır). Frekans ölçer açıldığında, mikrodenetleyici C5 kondansatörü tarafından iletilen bir voltaj düşüşü ile ilk durumuna sıfırlanır. Klavye (SB1, SB2 düğmeleri), frekans ölçerin çalışma modlarını ve parametrelerini seçmek için kullanılır. SB1 ("Mod") düğmesi çalışma modunu seçer, SB2 ("Parametre") düğmesi mod parametresini seçer. Örneğin, SB1 düğmesini kullanarak "Frekans ölçümü" modunu ayarlayın ve SB2 düğmesini kullanarak "Ölçüm süresi" parametresinin değerini seçin - 10 s. Çalışma modunu veya parametreyi seçtikten yaklaşık 1 s sonra, frekans sayacı otomatik olarak ölçüme geçer. Gösterge olarak 1602 karakterlik iki satıra sahip bir alfanümerik LCD modülü ITM16ASR kullanılır. İlk satır, frekans ölçerin çalışma modunu ve parametrelerini, ikinci satır ise ölçülen değeri gösterir. Kırpıcı direnci R8, gösterge görüntüsünün kontrastını ayarlamak için kullanılabilir. Gösterge, XS3 konektörüne bağlanır ve doğrudan karta takılır. Ek bir kablo ile bağlanan indikatör, kullanıcının isteğine göre farklı bir yere yerleştirilebilir. Besleme voltajı stabilizasyon ünitesinde entegre bir stabilizatör DA2 kullanılır. Harici bir kaynaktan gelen besleme voltajı, XP2 konektörüne sağlanır. Kapasitörler C15, C16 - giriş filtresi; C13, C14 - dengeleyici çıkış filtresi. Kapasitörler C7 - C12 - engelleme, mikro devrelerin yanına monte edilirler. Frekans ölçer, KR1533 serisinin yerli mikro devrelerini kullanır (ithal analog - 74ALS). Maksimum frekansı 74 MHz olan 4040NS50 yongası, frekans ölçüm aralığını sınırlayan darbe sayacı olarak kullanılır. Giriş sinyalinin frekansını ölçme modunda frekans ölçerin çalışmasını düşünün. Karşılaştırıcıdan (devre F1) gelen sinyal, çalışma modu anahtarına (pim 4 DD2) beslenir. Mikrodenetleyici, A = 0 ve B = 1 sinyallerinin mantık seviyelerini ayarlar ve ardından ölçüm sürecini başlatan bir BAŞLAT sinyali (log. 1) verir. Tetik DD4.1 anahtarlar ve sinyalin anahtarın çıkışına (pin 7 DD2) ve darbe sayacının girişine (pin 10 DD3) geçmesine izin verir. Mikrodenetleyici, örneğin 1 saniyelik bir süre (TW sinyali) ile bir zaman aralığı üretir. Bu süre boyunca, karşılaştırıcı çıkışından giriş darbe sayacına giden giriş sinyaline izin verilir. Sayaç taşma darbeleri DD3, mikrodenetleyicinin zamanlayıcı/sayaç 1'i tarafından sayılır. Mikrodenetleyici belirli bir süre bekledikten sonra, karşılaştırıcı çıkışını kilitler (pin 5 DAI - LATCH) ve giriş sinyali darbe sayımı durur. Mikrodenetleyici A = 1, B = 1 sinyallerinin mantıksal seviyelerini ayarlar ve "sayma" darbelerini (sinyal CP) kullanarak darbe sayacından (DD3) biriken sayıyı okur. Mikrodenetleyici, formülü kullanarak seçilen zaman aralığı (ve bu sinyal frekansıdır) için darbe sayacındaki toplam darbe sayısını hesaplar. X 1048576+ Y 4096 + Z, burada X, mikrodenetleyicinin zamanlayıcı/sayacının (8) üst 1 bitinin içeriğidir; Y, mikrodenetleyicinin zamanlayıcı / sayaç 8'in alt 1 bitinin içeriğidir; Z - darbe sayacının (DD3) içeriği. Giriş frekansı çok yüksekse mikrodenetleyicinin sayaç/zamanlayıcı 1'i taşabilir. Bu durumda mikrodenetleyici önceki formülle elde edilen sonuca 268435456 sayısını ekler. Pozitif polarite darbesinin süresini ölçme örneğini kullanarak bir frekans ölçerin çalışmasını düşünün. Karşılaştırıcının çıkış sinyalleri (pozitif darbe için F1 sinyali veya negatif darbe için F2 sinyali) çalışma modu anahtarına (DD2) gönderilir. Mikrodenetleyici, A - 0, B - 0 sinyallerinin mantıksal seviyelerini ayarlar. Ardından, DD4.1 tetikleyicisini tek bir duruma (WR / CM sinyali) ayarlamak için bir sinyal verilir. Bundan sonra, ölçümün başlangıcına karşılık gelen BAŞLAT (log. 1) sinyali verilir. Mikrodenetleyici, DD4.2 tetik anahtarını bekliyor. DD4.1 tetikleyicisi, doldurma darbelerinin DD1.1 elemanından anahtarın çıkışına (pim 7 DD2) geçmesine izin verir. Giriş sinyali darbesinin başlamasıyla birlikte, doldurma darbeleri (sinyal BF), DD10 elemanı ve anahtar aracılığıyla darbe sayacının girişine (pim 3 DD1.1) beslenir. Sayaç taşma darbeleri DD3, mikrodenetleyicinin zamanlayıcı/sayaç 1'i tarafından sayılır. Giriş sinyali darbesinin sona ermesinden sonra, DD4.1 tetikleyici zıt duruma geçer ve doldurma darbelerinin sayımı durur. END sinyalinde, mikrodenetleyici A = 1, B = 1 sinyallerini ayarlar ve sayma darbelerini (sinyal CP) kullanarak darbe sayacından (DD3) birikmiş değeri okur. Mikrodenetleyici, ölçülen darbenin süresini formülle hesaplar. (X 1048576 + Y 4096 + Z)x100, burada X - 8. mikrodenetleyicinin zamanlayıcı/sayacının kıdemli 1 bitinin içeriği; Y - 8. mikrodenetleyicinin zamanlayıcı/sayacının alt 1 bitinin içeriği; Z - darbe sayacı DD3'ün içeriği; 100 - 100 ns'ye eşit doldurma darbelerinin tekrarlama süresi. Böylece, darbe süresi ölçülürken, zaman kapısı darbenin kendisidir. Negatif darbenin süresini belirlemek için, mikrodenetleyici A = 1, B = 0 sinyallerinin mantık seviyelerini ayarlayacaktır. Yazılım, MCS-51 ailesindeki mikrodenetleyiciler için "C" dilinde yazılmıştır. Yapısal olarak, frekans ölçer, gösterge hariç tüm elemanların monte edildiği (Şekil 2) çift taraflı bir baskılı devre kartı (Şekil 3) üzerinde yapılır.
Şek. Koşullu olarak deliksiz gösterilen 2 yuvarlak ped, metalize edilmiş yollardan tahtanın arka tarafındaki ilgili pedlere bağlanır. Bir baskılı devre kartının amatör imalatında, metal kaplama ince iletkenlerle değiştirilir.
Ayrılabilir konektörler - PLS-2, PBS-14 ve ayrıca DD44'i kurmak için bir PLCC-5 soketi. Frekans sayacını ayarlama Frekans ölçeri monte ettikten sonra üç ayar işlemi yapmak gerekir. 1. Gösterge kontrastı, ayar direnci R8 ayarlanarak frekans ölçere güç sağlandıktan sonra ayarlanır. 2. Mikrodenetleyicinin kristal osilatörünün frekansını ayarlamak için frekans ayar kapasitörüne erişim gereklidir. Bu nedenle, frekans ölçer kapatıldığında gösterge modülü karttan çıkarılır ve ardından SB1 düğmesi basılı tutulurken frekans ölçer açılır. Örnek frekans ölçerin girişinin BF noktasıyla (Şekil 3) minimum kapasitif kuplajı ile, kapasitör C6'yı ayarlayarak, jeneratör frekansı tam olarak 10 MHz'e ayarlanır. 3. Karşılaştırıcının giriş aşamasındaki ayarı, frekans ölçer konektörüne bir sinyal uygulanmadan gerçekleştirilir. Cihazın gücünü açtıktan sonra, önce R6 direncinin kaydırıcısını aşırı sol konuma getirmeli ve ardından kaydırıcıyı göstergede "SİNYAL YOK" mesajı görünene kadar yavaşça sağa döndürmelisiniz. Aşağıda, frekans sayacının çalışma modlarının bir açıklaması bulunmaktadır. Dijital ölçek modu "MODE" düğmesi "DIGITAL SCALE" modunu ayarlar. "PARAMETRE" düğmesi, mod parametresini - IF yolunun frekansını seçer. Bu frekans aşağıdaki değerlerden seçilebilir: +455 kHz; -455kHz; +465 kHz; -465kHz; +500 kHz; -500kHz. Ff dijital değerinin önündeki işaret, frekans sayacının gerçekleştirdiği işlemi gösterir. İşaret "+" ise ölçülen frekansa Fpch frekansı eklenir, işaret "-" ise çıkarılır. Bu modda frekans ölçüm süresi 0,1 saniyedir. Çalışma modunda frekans ölçer göstergesinin görünümü: Giriş sinyalinin frekansının ölçülmesi "MODE" düğmesi "FREKANS" modunu ayarlar ve "PARAMETER" düğmesi mod parametresini - ölçüm süresini seçer. Saniye cinsinden parametre aşağıdaki değerlerden birini alabilir: 0,1 s, 1 s; 10 saniye Düğmeyi bıraktıktan yaklaşık 1 saniye sonra, frekans ölçer otomatik olarak ölçüm moduna geçecektir. Yeni bir parametrenin seçilmesi mevcut ölçüm döngüsünü keser ve yeni parametre değeriyle yenisini başlatır. Frekans birimleri (Hz, kHz, MHz), giriş sinyalinin frekansına bağlı olarak otomatik olarak belirlenir. Çalışma modunda frekans ölçer göstergesinin görünümü: 1 kHz'e kadar giriş sinyali frekansı ile 1 MHz'e kadar giriş sinyali frekansında 1 MHz'e eşit veya daha yüksek bir giriş sinyali frekansında, Buradaki ve altındaki ">" sembolü, frekans ölçerin darbe sayma modunda olduğu anlamına gelir. Yani, göstergede o anda mevcut olan ölçüm sonucu, önceki ölçüm döngüsüne atıfta bulunur. Giriş sinyalinin periyodunun ölçülmesi "SİNYAL DÖNEMİ" modunu seçmek için "MODE" düğmesini kullanın. Bu mod için parametre yok. Düğmeyi bıraktıktan yaklaşık 1 saniye sonra, frekans ölçer otomatik olarak ölçüm moduna geçecektir. Giriş sinyalinin periyodu T, frekansı F'nin tersidir. Bu nedenle frekans ölçer, önce giriş sinyalinin frekansını 1 s'lik bir ölçüm süresinde ölçer ve hesaplamalardan sonra sonucu göstergede gösterir. Çalışma modunda frekans ölçer göstergesinin görünümü: Frekans sapma ölçümü "SAPMA" modunu seçmek için "MODE" düğmesini kullanın. Bu mod için parametre yok. Düğmeyi bıraktıktan yaklaşık 1 saniye sonra, frekans ölçer otomatik olarak ölçüm moduna geçecektir. Sapma (veya ayrılma), mevcut frekans ile bu modda ölçümün başlangıcındaki frekans arasındaki fark olarak tanımlanır. Bu durumda, frekansın kayması (sapması) hem pozitif hem de negatif olabilir. Bu nedenle sapma değeri göstergede bir işaretle gösterilir. Yeni bir drift takibi başlatmak için "PARAMETER" butonuna basmanız gerekmektedir. Çalışma modunda frekans ölçer göstergesinin görünümü: Pozitif polaritenin darbe süresinin ölçülmesi "İMPULSYON" modunu seçmek için "MODE" düğmesini kullanın. Mod parametresi - darbe polaritesini seçmek için "PARAMETRE" düğmesini kullanın. Pozitif bir darbe için süresi "P" ile gösterilir ve darbeler arasındaki aralık "0" ile gösterilir. Düğmeyi bıraktıktan yaklaşık 1 saniye sonra, frekans ölçer otomatik olarak ölçüm moduna geçecektir. Çalışma modunda frekans ölçer göstergesinin görünümü: Kapasitans ölçümü Periyodu ölçen bir frekans ölçer eklentiniz varsa, 10 pF ila yüzlerce mikrofarad aralığındaki herhangi bir kapasitörün kapasitansını ölçebilirsiniz. Şeması Şek. 4.
Op amp DA1 üzerine monte edilen multivibratör, kapasitans Cx ile orantılı bir süre ile darbeler üretir. Bu ifade ile açıklanır Тх= 2CхRэ-lп[(R4+R4')/(R4-R4')]. Burada R4' değeri motor ile alt çıkış arasındaki ayar direncinin bir kısmının devreye göre direncine karşılık gelir. R4 direncinin kaydırıcısı, ln[(R4 + R4 ') / (R4-R4 ')] - 0,5 olacak şekilde ayarlanmışsa, o zaman Tx \u1d CxRe ve Re \u10d 10 MΩ'de, kapasitans değeri 10 pF'dir. 1 μs'ye eşit üretilen darbelerin periyodunun süresine karşılık gelir ve Re = 10000 kΩ'da XNUMX μF değeri XNUMX μs'lik bir süreye karşılık gelir. Önek, öneki kalibre etmenize ve 3000 pF'den daha düşük kapasitansları ölçmenize izin veren bir referans kapasitör Ce (10000 ... 10 pF) içerir. Referans kondansatörün doğruluğunun %0,5 ... 1'den fazla olmayan bir hatayla seçilmesi arzu edilir. Ön ekin kalibrasyonu, frekans ölçerdeki referans kapasitörün değerinin bir ayar direnci R2 (10 kOhm) ile ayarlanmasından oluşur. Frekans ölçerdeki Te, 1 μs'ye eşit olmalıdır (Fe = 1 MHz). Alımlar nedeniyle, en önemsiz haneler değerlerini periyodik olarak değiştirebilir. Ancak çoğu durumda kapasitans ölçümünün doğruluğu oldukça tatmin edicidir. Kapasitansı ölçmek için, "kapasite" modunu seçmek için "MODE" düğmesini kullanın. Bu modda seçenek yoktur. Düğmeyi bıraktıktan yaklaşık 1 saniye sonra, frekans ölçer otomatik olarak ölçüm moduna geçecektir. Çalışma modunda frekans ölçer göstergesinin görünümü: endüktans ölçümü Bir ön ekin varlığında (diyagramı Şekil 5'te gösterilmiştir), 1 μH ... 2 H aralığında endüktansları ölçmek mümkündür.
Ekteki jeneratörün salınım devresinin endüktansı ve kapasitansı ile harmonik salınım periyodunun oranına dayanan ölçüm prensibi: T2 = LC/25330, burada T saniye cinsinden, L µH cinsinden, C pF cinsindendir. Bu nedenle, 25330 pF'ye eşit döngü kapasitansını kullanırsak, endüktansın sayısal değeri aşağıdaki ilişkiden hesaplanır: L \u2d T1 \u2d XNUMX / FXNUMX, burada F salınım frekansıdır. Endüktansı ön ekli bir frekans ölçerle ölçmek için "MODE" düğmesi "İNDÜKSİYON" modunu seçer. Düğmeyi bıraktıktan yaklaşık 1 saniye sonra, frekans ölçer otomatik olarak ölçüm moduna geçecektir. Okumaların sayısal değerleri, µH cinsinden endüktansa karşılık gelir. Çalışma modunda frekans ölçer göstergesinin görünümü: Ön ek, frekansı C1, C5 kapasitörlerinin kapasitansı (toplam kapasitans yaklaşık 1 pF'dir) ve bobinin giriş terminallerine bağlı endüktans tarafından belirlenen bir ölçüm üretecinden (VT2-VT25330) oluşur. TTL seviyeli bir sinyal üretmek için bir Schmitt tetikleyici (VT6, VT7) kullanılır. Salınım genliği, bir transistör VT1 üzerindeki bir emitör takipçisi aracılığıyla jeneratöre bağlanan VD2, VD4 diyotları ve VT5, VT3 transistörlerine dayalı bir devre ile dengelenir. Belirtilen kapasitans değeri C1, C2 ve ölçülen endüktans 1 μH'ye eşit olduğunda, üretim frekansı 1 MHz olacaktır. 2 H - 700 Hz endüktans ile. Bu aralığı kapsamak için, özellikle yüksek frekans bölgesinde, temel akım aktarım katsayısı en az 1 olan VT2, VT150 transistörlerini seçmek gerekir. C1, C2 - K73-17 kapasitörleri veya küçük TKE'li benzerleri. Toplamda, kapasiteleri belirtilenden% 1 ... 2'den fazla farklı olmamalıdır. Ölçüm aralığının genişliği ayrıca VT5 transistöründen veya daha doğrusu temel akım transfer katsayısından etkilenir. En iyi sonuçlar, 311...30 kazançlı GT50 transistörleri kullanıldığında elde edildi. Belirtilen gereksinimler karşılanırsa önek genellikle yapılandırma gerektirmez. AT89C52-24JC mikrodenetleyici için adaptör Yazarlar: S. Zorin, N. Koroleva, Izhevsk
Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi açıldı
04.05.2024 Hava akımlarını kullanarak nesneleri kontrol etme
04.05.2024 Safkan köpekler safkan köpeklerden daha sık hastalanmaz
03.05.2024
▪ Elektronik kendini ayarlayan piyano ▪ İlk kez elde edilen sentetik insan prionu ▪ Fujitsu'nun yeni mimarisi bilgisayarları 10 kat hızlandıracak
▪ Sitenin Güvenlik ve emniyet bölümü. Makale seçimi ▪ Makale Saksafonun mucidi tarafından orijinal adı neydi? ayrıntılı cevap ▪ makale Hamamelis virginiana. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri