Podczas projektowania amatorskiego urządzenia nadawczo-odbiorczego o zasięgu 160 m, wykonano zadanie, takie jak nawigacja podczas konfiguracji. Wystarczająco dokładna, wygodna i atrakcyjna skala mechaniczna wydawała się wówczas nieracjonalnie trudna do wyprodukowania, dlatego podjęto silną decyzję o stworzeniu skali cyfrowej. To, oprócz braku dość dokładnej mechaniki, zajmowało niewiele miejsca, dobrze pasowało do przedniego panelu proponowanego urządzenia i praktycznie nie miało decydującego znaczenia dla miejsca instalacji w obudowie urządzenia, co znacznie uprościło układ urządzenia.
Obecnie duża liczba elektroniczny wagi i mierniki częstotliwości, których rozwój wykorzystuje mikroczipy o różnym stopniu integracji. Często są to złożone urządzenia z kilkudziesięcioma mikroukładami. Projekty te są dość trudne do powtórzenia ze względu na fakt, że w złożonym schemacie istnieje znacznie większa szansa popełnienia błędu na wszystkich etapach - od opracowania do instalacji. Zwrócono uwagę na urządzenia wykonane w oparciu o nowoczesne mikrokontrolery (są one dość łatwe do zaprogramowania).
Przebadaliśmy możliwe opcje dostępne w Internecie, spośród nich wybrano opcję odpowiednią dla dostępności elementów radiowych i złożoności. Okazało się, że jest to dość dobrze znany projekt cyfrowej skali miernika częstotliwości A. Denisov. Spójrz na nią.
Sercem obwodu jest centralny procesor U1, który wykonuje funkcje pomiaru, obliczania, przekształcania, kontrolowania wskazań dynamicznych i dynamicznego odpytywania sygnałów wejściowych. Styki J3 i J4 służą do wyboru trybu skali cyfrowej. Częstotliwość taktowania procesora jest określona przez rezonator kwarcowy Y1 i może zmieniać się w niewielkich granicach przez kondensatory C3 i C4.
Chip U3 - dekoder położenia wyświetlanej cyfry.
Shaper sygnału wejściowego, wykonany na tranzystorze VT1. Zmierzony sygnał częstotliwości przyłożony do wejścia J5 jest ograniczony, wzmacniany i podawany do wejścia PIC procesora w celu pomiaru.
Dane techniczne:
Maksymalna zmierzona częstotliwość. ……………… 30 MHz
Maksymalna rozdzielczość mierzonej częstotliwości ... 10 Hz,
Czułość wejściowa ………………………… .250 mV
Napięcie zasilania ……………………………………. 8 ... 12 V,
Pobór prądu ............................................. 35 mA,
Funkcje urządzenia są realizowane w następujący sposób:
Gdy wyjścia są wyłączone, J3 i J4 działają jako miernik częstotliwości (tryb pomiaru);
Podczas przesyłania dziennika. „0” do styku J3 dodaje zmierzone wartości do stałej zapisanej w pamięci nieulotnej (skala cyfrowa);
Podczas przesyłania dziennika. „0” do styku J4 modulo odejmuje tę stałą od zmierzonej wartości (skala cyfrowa);
Podczas przesyłania dziennika. „0” jednocześnie do pinów J3 i J4 po 1 sek. waga przełączy się w tryb stałego zapisu, wyświetli literę „F” i zmierzoną częstotliwość.
Ponownie podaj dziennik. „0” na J3 i J4 spowoduje zapisanie zmierzonej wartości w nieulotnej pamięci procesora i powrót do trybu pomiaru. Następnie nowa stała zostanie wykorzystana jako wartość częstotliwości pośredniej.
Ten tryb został zaprojektowany tak, aby użytkownicy mogli ustawić wartość IF na własną skalę bez przeprogramowywania procesora PIC. Domyślnie wartość IF równa 5,5 MHz jest zapisywana w tekście programu.
Uwaga logiczne „0” odpowiada potencjałowi 0 woltów („masa”).
Co zostało wykorzystane.
Narzędzia
Lutownica z akcesoriami. Narzędzie do instalacji radiowej. Narzędzia do rysowania płytek drukowanych. Coś do wywiercenia, w tym cienkie (0,8 mm) otwory. Multimetr Wymagany jest dostęp do komputera. Używany klej topliwy.
Materiały
Oprócz elementów radiowych potrzebny był kawałek powlekanego włóknem szklanym włókna, drut montażowy, chemikalia do produkcji płytek obwodów drukowanych.
W schemacie zastosowano dobry, ale nieaktualny wskaźnik ALS-318. Wskaźnik został specjalnie stworzony do użytku z mikroukładami o małym prądzie wyjściowym. Tamte liczby były dla niego niewielkie i wystarczające. Aby numery były widoczne, nad każdą znajdowała się plastikowa soczewka. Było to normalnie widoczne, ale kąt widzenia jest oczywiście niewielki. Taki konkretny wskaźnik. ALS-318 to blok 9 takich cyfr. Dawno nie został wydany.
Musiałem poszukać dla niego zamiennika. Niestety w lokalnym górskim sklepie z artykułami radiowymi siedmiosegmentowe wskaźniki nie były rzadkością, ale co najmniej 4 były takie same ... Po tym, jak poradziłem sobie z pewnym mrokiem, postanowiłem sam zrobić takie wskaźniki - oferowane były diody LED, cała prezentacja. Wśród nich okazało się całkiem odpowiednie do zestawiania liczb, z prostokątnym wydłużonym korpusem. Ale tutaj pojawiła się nakładka, zielenie nie wystarczały na osiem liczb, musiałem machnąć ręką z estetyki, by wybrać czerwone, ale one też nie wystarczyły. Po złożeniu przysięgi sprzedawców, że „nie później niż w poniedziałek” przywiezą wywrotkę tego samego typu, udali się na swoje miejsce, aby zająć się nanotechnologią.
W ukochanym programie AutoCAD narysowano kilka wariantów „znakowania” cyfr składających się z diod LED. Wybrano najsłodszy.
Na płytce drukowanej samego miernika częstotliwości postanowiono pozostawić prawa autorskie, a płytka drukowana ze wskaźnikami, biorąc pod uwagę instalację na przedniej ścianie urządzenia, wykreślona w tym samym programie AutoCAD.
O tak, binarny układ dekodera ma prąd wyjściowy tylko 8 mA, musiałem zadzierać z kluczami tranzystorowymi.
Osiem tranzystorów KT361, każdy dla każdej kategorii, aby nie przerabiać płytki drukowanej miernika częstotliwości, jest zainstalowanych na tablicy wskaźników, z boku torów. Dostarczane są do nich pola kontaktowe.
Płytka miernika częstotliwości została przymocowana do wskaźników na stojakach wykonanych ze śrub M3, swego rodzaju kanapki. Na powyższym rysunku jest to niebieski kontur.
Programator sterowników PIC został zmontowany i skonfigurowany. Zatrzymałem się przy opcji, w której do programowania dostarczane jest „wysokie” napięcie (13 V). Łączy się z portem równoległym komputera.
Praktyka pokazała swoją niezawodność i dobrą wydajność.
Zatem nasz kontroler PIC16F84 został pomyślnie „flashowany”. Płyty, sama jednostka sterująca, a nie całkowicie wskaźnik, zostały zmontowane. Wszystkie połączenia są nawiązywane w wątku na żywo, spróbuj.
Przyszedł do życia jako słodki. To prawda, że na początku niczego nie rozumiałem, wskaźniki nie zostały odczytane bardzo dobrze, delikatnie mówiąc, ale nadal możesz je zrozumieć. I „mruganie” ich stałym, nieco zawstydzonym.
Sygnał pochodzi z karty dźwiękowej komputera. Generator programu działa. Na wskaźniku 178 Hz.Niestety nic nie da się zrobić za pomocą „mrugnięcia” - dynamicznego wskazania.
Słaba czytelność, częściowo ze względu na widoczność nieprzezroczystych segmentów cyfry, częściowo ze względu na ekspozycję na świecący segment sąsiednich. Po pierwsze, jest neutralizowany klasycznie - przez wystarczająco gęsty filtr światła. Na przykład arkusz papieru do drukarki umieszczony na wskaźnikach LED praktycznie eliminuje ten problem.
Przy następnym biegu do miasta brakującą liczbę diod LED zakupiono i zainstalowano na tablicy wskaźników.
Z tej samej ekspozycji postanowiono pozbyć się radykalnie.
Na początku diody wskaźnikowe zostały pomalowane czarnym lakierem bitumicznym. Nie podobało mi się to, a lakier prześwitywał. Jeśli to możliwe, wytarł go rozpuszczalnikiem i wypełnił przestrzeń między diodami czarnym klejem topliwym. Och, to kolejna rzecz! Brak dla ciebie przezroczystości. Smugi stwardniałego kleju, pocięte ostrym nożem pod linijką.
Wystające diody LED są odcinane dużym papierem ściernym przyklejonym do listwy. To, oprócz wyglądu, nadało również matową powierzchnię końcom „segmentów”, co doprowadziło do znacznie bardziej jednolitego blasku. Jednym słowem stało się bardzo dobre.
Miernik częstotliwości został skonfigurowany, który polegał na dostarczeniu mniej lub bardziej dokładnej częstotliwości na wejście urządzenia i dostrojeniu kondensatora C3, aż do uzyskania prawidłowych odczytów na wskaźniku. Jeden kondensator przycinania nie został zrobiony, wciąż musiałem zmienić pojemność C4, C5.
Płyta kontrolna jest przymocowana do dużego „wskaźnika”, długości przewodów łączących są określone na miejscu. Przyciski sterujące trybu „Zegar” są przyklejone do tylnej części tablicy wskaźników za pomocą kleju topliwego.
Na przedniej ścianie montowanego transiwera zamontowany jest miernik częstotliwości. Od wewnątrz. Na zewnątrz liczby są pokryte szeroką płytą z cienkiej falistej pleksi (kawałek tacy drukarki), lekko zabarwionej rozcieńczonym lakierem asfaltowym. Pod filtrem znajduje się warstwa grubej mosiężnej folii ze szczelinowym prostokątnym oknem naprzeciwko cyfr. Nawiasem mówiąc, podczas pracy jako część nadbiornika dwie ostatnie cyfry w innym kolorze były bardzo wygodne. Ważne przy strojeniu, pierwsze pięć cyfr było, a ostatnie dwie - setki i dziesiątki herców, nie. Dzięki różnym kolorom wystarczył rzut oka na wskaźnik, aby zrozumieć jego wskazania.
Stabilizator 7805 jest wyposażony w aluminiowy radiator.
Przez pewien czas transiwer pracował w trybie „radiowym”, z częścią tunera nie dostrojoną (jeszcze nie mam znaku wywoławczego), a następnie zmodernizowano jego skalę cyfrową.
Polegał on przede wszystkim na modernizacji, wymianie procesora z PIC16F84 na PIC16F628A (1, patrz rysunek) i wprowadzeniu nowego prostego sterownika wejściowego na dwudrożowym tranzystorze polowym, a także kilku prostych przełączeniach (2, patrz rysunek) na płycie głównej i jest jasne: firmware ”nowego procesora.
Po wszystkich zmianach miernik częstotliwości między innymi może nadal mierzyć okres i czas trwania impulsów. Tak, najbardziej, jak na mój gust, przyjemne - praktycznie irytujące mruganie wskaźnika praktycznie zniknęło.
Zapotrzebowanie na radio zniknęło i postanowiono zrobić osobną obudowę dla miernika częstotliwości, a ponadto jest on teraz tak potężny u nas.
Obudowa wykonana jest ze sklejki o grubości 8 mm, panel przedni jest wydrukowany na kolorowej drukarce, na gęstym papierze fotograficznym, na nią nałożona jest przezroczysta płyta z cienkiej pleksiglasu. Filtr światła na wskaźnikach to dwie warstwy tworzywa sztucznego wycięte z ciemnego jednorazowego bakłażana.
Frezarka wejściowa jest zamocowana za gniazdem wejściowym i jest zamknięta w skrzynce lutowanej z blachy miedzianej w celu ekranowania. Z płytą główną jest połączony cienkim kablem koncentrycznym. Oprócz głównego zasilacza ze stabilizatorem +5 V, wewnątrz obudowy znajduje się kolejny mały transformator z prostownikiem i stabilizatorem +12 V.Służy do zasilania różnych konsol do miernika częstotliwości - pomiaru częstotliwości rezonansowych obwodów, pomiaru indukcyjności, pojemności, temperatury, napięcia.
Pliki z bardziej szczegółowym opisem miernika częstotliwości, jego udoskonalenia i programatora znajdują się w archiwum.
Znajdziesz tam również oprogramowanie wewnętrzne i płytkę drukowaną miernika częstotliwości.