Печатная плата цифровой шкалы-частотомера
Универсальная цифровая шкала-частотомер
(Из набора МАСТЕР-КИТ)
http://vrtp.ru/index.php?act=categories&CODE=article&article=828
Частотомер построен на базе современного быстродействующего микроконтроллера фирмы ATMEL c RISC архитектурой. Отличительной особенностью частотомера является автоматически изменяемое время счета. При быстрой перестройке частоты время счета составляет 0,1 с (прибор отображает информацию с частотой 1 раз в 0,1 с с точностью 10 Гц), а при фиксации измеряемой частоты – 1 с (прибор отображает информацию с частотой 1 раз в 1 с с точностью 1 Гц). Подобный алгоритм работы повышает наглядность и удобство снятия показаний при настройке радиосистем различного класса сложности.
Устройство можно использовать как цифровую шкалу для гетеродинных структур (радиостанция, радиоприемник и т.д.). Для этого в частотомере предусмотрена возможность суммирования/вычитания с показаниями прибора изменяемой числовой константы. Константа и ее знак вводится при помощи клавиш управления и сохраняется в энергонезависимой памяти микроконтроллера.
Технические характеристики табл.1.
| Напряжение питания, В | 9...25 |
| Ток потребления, мА | 100 |
| Время счета: точность 10 Гц | 0,1 с |
| Время счета: точность 1 Гц | 1 с |
| Максимальная измеряемая частота, Гц (без внешнего делителя) | 1 500 000 |
| Входная чувствительность, В | 0,2 |
| Максимальное значение константы суммирования/вычитания с показаниями | 9 999 999 |
| Размеры печатной платы, мм | 84х42 |
|
|
|
Принципиальная электрическая схема цифровой шкалы-частотомера
Правый вывод резистора R2 должен быть подключен к 7-му выводу DD2.
Перечень элементов и их номиналы
| Позиция | Наименование | Кол. |
| C1, C4, C12, C13 | 0,1 мкФ | 4 |
| C2 | 10 мкФ/16...50 B | 1 |
| C3 | 1000 мкФ/25 В | 1 |
| C5 | 1000 пФ | 1 |
| C6 | 10 пФ | 1 |
| C7 | 47 мкФ/16...50 В | 1 |
| C8 | 1000 мкФ/16 В | 1 |
| C9 | 30 пФ | 1 |
| C10 | 4,8...20 пФ | 1 |
| C11 | 68 пФ | 1 |
| DA1 | 7805 | 1 |
| DA2 | LM311 | 1 |
| DD1 | AT90S2313 | 1 |
| DD2 | 74HC164 | 1 |
| HG1 | АЛС318А | 1 |
| R1, R3 | 100 Ом | 2 |
| R2, R8-R10 | 4,7 кОм | 4 |
| R4, R5, R7 | 10 кОм | 3 |
| R6 | 1 МОм | 1 |
| R11-R18 | 330 Ом | 8 |
| SA1 | Переключатель движковый, угловой | 1 |
| SВ1, SB2 | Микрокнопка угловая | 2 |
| VD1 | BD107 | 1 |
| VD2 | 1N4148 | 1 |
| XP1 | Разъем питания диаметром 1,3 мм | 1 |
| XP1 | Разъем интерфейсный, 5-ти контактный | 1 |
| ZQ1 | Кварцевый резонатор 4 МГц | 1 |
| Штыревой разъем | 3-х контактный, 2-х рядный | 1 |
| Штыревой разъем | 3-х контактный | 1 |
| Штыревой разъем | 4-х контактный | 1 |
| Штыревой разъем | Угловой, 16-ти контактный | 1 |
| - | Колодка DIP-8 | 1 |
| - | Колодка DIP-14 | 1 |
| - | Колодка DIP-20 | 1 |
| Корпус | BOX M-32 | 1 |
Устройство выполнено на основе микроконтроллера AT90S2313 фирмы ATMEL (DD1) с прошитым программным обеспечением обработки сигналов управления и индикации, 8-ми разрядного сдвигового регистра 74HC164 (аналог ИР8) (DD2), выполняющего роль расширителя портов микроконтроллера, входного компаратора, выполненного на ИМС LM311 (DA2) и цепи питания микросхем/индикатора (C1, C3, C12, C13, VD1, DA1). Диодный мост VD1 защищает схему от возможной переполюсовки проводов при подключении источника питания и в тоже время может работать как выпрямитель при запитке устройства напрямую от силового трансформатора.
|
|
|
Подстроечным конденсатором С10 осуществляется точная настройка частотомера по эталонному генератору.
Напряжение питания подключается к разъему XP1.
Разъем XP3 дублирует XP2.
Разъем XP4 зарезервирован для работы с ПО следующих версий и дублирует кнопки TA1 и TA2.
Разъем XP5 предназначен для подключения светодиодного индикатора AЛС-318А.
На плате предусмотрено место под установку 6-ти контактного разъема программирования контроллера через SPI интерфейс.
При включении устройства на экране высвечивается номер ПО, а именно -A8051.3- Далее устройство переходит в режим измерения частоты.
При быстрой перестройке измеряемой частоты показания прибора для наглядности и удобства снятия обновляются с частотой 1 раз в 0,1 с, обеспечивая при этом точность 10 Гц. При фиксации измеряемой частоты устройство автоматически переходит в режим измерения с частотой обновления показаний 1 раз в секунду с точностью 1 Гц.
|
|
|
В программе предусмотрена установка числовой константы, которая будет вычитаться или суммироваться с текущими показаниями прибора. При нажатии на кнопку ТА2 на индикаторе высвечивается текущее значение константы. При нажатии на кнопку ТА1 происходит переход устройства в режим установки значения константы. При повторном нажатии на ТА1 осуществляется выбор текущего устанавливаемого разряда в константе (подсвечивается точкой), а кнопкой ТА2 выбор значения разряда константы в диапазоне 0…9. В последнем разряде устанавливается режим суммирования(в разряде нет индикации)/вычитания (знак “-”) константы с показаниями. Выход из режима установки происходит при нажатии на ТА2 после установки режима суммирования/вычитания. Значение константы сохраняется в энергонезависимой памяти микроконтроллера и остается неизменным при отключении источника питания.
Для индикации реального значения частоты необходимо установить значение константы, равное 0.
|
|
|
Внимание! При первом включении устройства необходимо сразу выставить значение константы, в противном случае прибор функционировать не будет.
Печатная плата цифровой шкалы-частотомера
(вид со стороны печатных проводников)
Дата добавления: 2022-11-11; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!