Как собрать частотомер на микроконтроллере PIC16F628A и LCD дисплее. Какие компоненты понадобятся для сборки. Как работает схема частотомера на PIC. Как запрограммировать микроконтроллер и настроить устройство. На какой максимальной частоте работает прибор.
Принцип работы частотомера на PIC16F628A
Частотомер на микроконтроллере PIC16F628A и LCD индикаторе представляет собой простой, но функциональный измерительный прибор. Основные компоненты схемы:
- Микроконтроллер PIC16F628A — выполняет измерение частоты и управление LCD
- LCD индикатор — отображает измеренную частоту
- Входной усилитель на транзисторах — формирует прямоугольные импульсы из входного сигнала
- Кварцевый резонатор 4 МГц — задает тактовую частоту для микроконтроллера
Как работает частотомер на PIC16F628A:
- Входной сигнал поступает на усилитель, который преобразует его в прямоугольные импульсы
- Импульсы подаются на вход счетчика микроконтроллера
- Микроконтроллер подсчитывает количество импульсов за определенный интервал времени (обычно 1 секунду)
- Полученное значение пересчитывается в частоту
- Результат выводится на LCD индикатор
Максимальная измеряемая частота ограничена быстродействием входного каскада и микроконтроллера и составляет около 40-50 МГц. Для измерения более высоких частот требуется внешний делитель частоты.
Схема частотомера на PIC16F628A и LCD
Рассмотрим принципиальную схему частотомера на микроконтроллере PIC16F628A:
«` «`Основные элементы схемы:
- Микроконтроллер PIC16F628A в центре схемы
- LCD индикатор 16×2 символов справа вверху
- Входной усилитель на транзисторах слева
- Кварцевый резонатор 4 МГц внизу
- Входной разъем для подключения измеряемого сигнала
Входной сигнал проходит через усилитель и поступает на вывод RA4 микроконтроллера. PIC16F628A подсчитывает импульсы и выводит результат на LCD через шину данных. Кварц задает тактовую частоту для стабильной работы МК.
Компоненты для сборки частотомера
Для сборки частотомера на PIC16F628A потребуются следующие компоненты:
- Микроконтроллер PIC16F628A
- LCD индикатор 16×2 символов
- Кварцевый резонатор 4 МГц
- Транзисторы КТ3102 (2 шт)
- Резисторы: 1 кОм, 10 кОм, 100 кОм
- Конденсаторы: 22 пФ, 100 нФ
- Диоды 1N4148 (2 шт)
- Кнопки (3 шт)
- Разъем BNC для входа
- Печатная плата, провода, корпус
Большинство компонентов доступны в любом магазине радиодеталей. Микроконтроллер можно заказать через интернет. Печатную плату можно изготовить самостоятельно по схеме или заказать в специализированной мастерской.
Программирование микроконтроллера PIC16F628A
Для работы частотомера микроконтроллер PIC16F628A необходимо запрограммировать. Программа выполняет следующие основные функции:
- Инициализация периферии и LCD дисплея
- Настройка таймера для измерения временных интервалов
- Подсчет входных импульсов
- Расчет частоты
- Вывод результата на LCD
Пример основного цикла программы на C для PIC16F628A:
«`c void main() { unsigned long pulses; float frequency; // Инициализация init_pic(); init_lcd(); while(1) { // Измерение количества импульсов за 1 секунду start_timer(); pulses = count_pulses(); stop_timer(); // Расчет частоты frequency = calculate_frequency(pulses); // Вывод на LCD lcd_clear(); lcd_print(«Freq: «); lcd_print_float(frequency, 2); lcd_print(» Hz»); delay_ms(500); } } «`
Сборка и настройка частотомера
Процесс сборки частотомера на PIC16F628A включает следующие этапы:
- Изготовление или заказ печатной платы по схеме
- Монтаж компонентов на плату согласно схеме
- Программирование микроконтроллера
- Подключение LCD индикатора
- Монтаж платы в корпус
- Калибровка прибора
Для калибровки потребуется эталонный генератор с известной частотой. Настройка производится подстройкой программных констант или подстроечным конденсатором в цепи кварцевого резонатора.
Характеристики и возможности частотомера
Основные характеристики частотомера на PIC16F628A:
- Диапазон измеряемых частот: 1 Гц — 40 МГц
- Входная чувствительность: 100 мВ
- Время измерения: 0.1, 1 или 10 секунд
- Точность: ±1 Гц на нижних частотах
- Индикация: LCD 16×2 символов
- Питание: 5В от батареи или блока питания
Возможности прибора можно расширить, добавив:
- Измерение периода сигнала
- Режим усреднения показаний
- Внешний делитель для высоких частот
- Интерфейс для подключения к компьютеру
Применение частотомера в радиолюбительской практике
Частотомер на PIC16F628A найдет широкое применение в радиолюбительской практике:
- Настройка и проверка генераторов
- Калибровка шкал радиоприемников
- Проверка кварцевых резонаторов
- Настройка фильтров и контуров
- Измерение тактовой частоты микропроцессорных устройств
Простота конструкции в сочетании с хорошими характеристиками делают этот прибор отличным выбором для оснащения домашней радиолаборатории.
Возможные улучшения конструкции
Базовую схему частотомера на PIC16F628A можно усовершенствовать:
- Использовать более быстрый микроконтроллер для расширения диапазона
- Добавить графический дисплей для отображения формы сигнала
- Реализовать автоматический выбор диапазона измерений
- Добавить измерение других параметров — амплитуды, скважности и т.д.
- Встроить аккумулятор с зарядным устройством
- Реализовать беспроводную передачу данных на смартфон
Эти улучшения позволят создать более функциональный измерительный прибор на базе простой схемы.
Китайский частотомер на pic16f628a описание. Многофункциональный частотомер на PIC16F84A
Этот цифровой частотомер разработан на основе моей старой конструкции Частотомер — цифровая шкала с LCD (ЖКИ) . Прототип был изготовлен в далеком 2001 г., с тех пор его повторили и до сих пор используют многие радиолюбители. Несмотря на то, что за прошедшие годы появилось много новых разработок, прибор ничуть не устарел и по совокупности параметров вполне может конкурировать с любым современным частотомером своего класса.
А вернулся я к нему по одной простой причине. Дело в том, что LCD индикатор KO-4B, который я использовал, в настоящее время снят с производства и приобрести его очень сложно. А у меня возникла необходимость изготовить еще один экземпляр этого частотомера. Можно, конечно, собрать аналог индикатора на LED и AVR, но это как-то очень уж нерационально.
В общем, появилась новая разработка. В частотомере я использовал самый распространенный
в настоящее время символьный индикатор Wh2601A — 16 символов в 1 строке производства фирмы Winstar,
но можно использовать и LCD индикатор 16 символов в 2 строки.
Кроме того, за прошедшие годы радиотехника существенно продвинулась в сторону высоких частот. Поэтому я увеличил разрядность математики в программе, что позволило поднять верхнюю границу измеряемых частот до аппаратного предела, определяемого быстродействием PIC и внешнего СВЧ делителя. Быстродействие PIC, кстати, тоже выросло. Если внутренний счетчик PIC16F84 работал до частот, не более 40…45 МГц, то в современном PIC16F628A он уверенно считает до 90…95 МГц. Если использовать внешний СВЧ делитель на 256, верхняя измеряемая частота может быть более 20 ГГц!
Как и прототип, этот частотомер может быть использован как универсальный измерительный прибор
или в качестве цифровой шкалы связной и радиоприемной аппаратуры всех типов. С прибором можно
использовать до трех внешних делителей с различными коэффициентами деления в пределах 2…256.
Номер подключенного в данный момент делителя определяется автоматически.
При использовании частотомера в качестве цифровой шкалы в его энергонезависимую память можно записать до 3 значений промежуточных частот в диапазоне от 0 до 1 ГГц. Их значения вводятся с точностью до 10 Гц и в любой момент могут быть изменены пользователем с помощью 3-х кнопок, расположенных на передней панели прибора.
В частотомере предусмотрена возможность программной калибровки, что позволяет использовать любые кварцевые резонаторы в диапазоне 2…20 МГц. Значения всех промежуточных частот, коэффициенты деления используемых внешних делителей, а также калибровочные константы могут изменяться пользователем без применения каких-либо дополнительных устройств. Принцип действия частотомера классический: измерение количества импульсов входного сигнала за определенный интервал времени.
Принципиальная схема прибора показана на рис.1. При использовании указанных на схеме деталей входной
формирователь имеет полосу пропускания 1 Гц…100 МГц, входное сопротивление 500 ком и чувствительность
около 100 МВ.
Управление частотомером — цифровой шкалой осуществляется с помощью 3-х кнопок SB1 … SB3, размещенных на передней панели. Они служат для переключения времени измерения. При нажатии на SB1 включается предел 0,1 сек, а при нажатии на SB2 или SB3 — 1 cек или 10 сек соответственно.
С помощью этих же кнопок можно ввести коэффициенты деления до 3-х используемых с прибором делителей. Это может оказаться полезным при проведении измерений в широком диапазоне частот. Например, первый делитель работает в диапазоне 500 МГц…2 ГГц, а второй — 30 МГц…500 МГц и они имеют разный коэффициент деления. При смене делителя прибор автоматически будет учитывать смену его коэффициента деления при расчете показаний.
Для калибровки прибора достаточно просто ввести истинную частоту генерации кварца. В любительских
условиях наибольшей точности можно добиться, если измерить ее с помощью
SDR приемника .
Достаточно поднести антенну приемника к кварцу. При этом влияние на частоту генерации кварца
минимально, и точность измерения может достигать +/- 1 Гц, если приемник предварительно откалибровать
по сигналам радиостанций, вещающих на эталонных частотах.
Долговременная точность и стабильность показаний будут определяться стабильностью частоты кварцевого генератора. Конечно, нельзя требовать от внутреннего генератора PIC контроллера «суперпараметров». Но ведь для любительских целей они чаще всего и не нужны. Однако, если необходима высокая точность измерений и долговременная стабильность, в качестве опорного лучше использовать внешний термостатированный генератор.
Более подробно особенности наладки и работы с прибором, а также методика калибровки описаны в подробном описании.
Идея сделать этот частотомер возникла после приобретения в магазине радиодеталей радиолюбительского набора, состоящего из пластмассового корпуса размерами примерно 120x80x30 мм с отсеком для «Кроны», окном для индикатора и установленной в него макетной печатной платой «решето». Вот на этой основе и был собран этот прибор.
Частотомер измеряет частоту до 100 МГц, чувствительность входа 30 мВ, входное сопротивление 500 кОм. Построен он на основе микроконтроллера PIC16F628A и жидкокристаллического модуля типа 1601.
Сигнал, частоту которого нужно измерить, поступает на входной разъем Х1. Конденсатор С1 служит для удаления из постоянной составляющей общего поступающего на вход. Резисторы R2 и диоды VD1-VD2 создают ограничитель, который ограничивает величину амплитуды входного сигнала и поэтому частотомер без переключений входа может измерить частоты сигналов от 0,03 до 50V.
Входной усилитель двухкаскадный на транзисторах VT1 и VT2. Полевой транзистор на входе позволяет получить высокое входное сопротивление.
Это хорошо, так как вход частотомера будет минимально воздействовать на схему, частоту на которой он измеряет. При измерении частоты настройки контуров можно еще больше снизить влияние на контур, если на конце щупа сделать конденсатор малой емкости и уже через него подключать к контуру. Второй каскад — на биполярном транзисторе VT2.
Оптимальный режим работы усилителя устанавливается экспериментально подбором сопротивления резистора R4 по наилучшей работе (измеряя частоту сигналов разной формы с выхода функционального генератора нужно выбрать оптимальный режим).
Тактируется микроконтроллер кварцевым генератором на резонаторе Q1 (4 МГц).
На выходе жидкокристаллический модуль типа 1601. Резистором R7 можно регулировать контрастность знаков. Питается схема напряжением 5V, поступающим с интегрального стабилизатора А1. S1-выключатель питания, источник питания гальваническая батарея G1 напряжением 9V.
- 28.09.2014
Данный приемник работает в диапазоне 64-75 МГц и имеет реальную чувствительность 6 мкВ, выходную мощность 4 Вт, диапазон ЗЧ — 70…10000Гц, КНИ не более 1 %. При этих параметрах приемник имеет размеры 60*70*25 мм. Приемный тракт собран на КС1066ХА1(К174ХА42) по стандартной схеме. Антенна — провод длиной около метра, сигнал от …
- 29.09.2014
Схема выполнена на двух микросхемах ТВА1208. В основе лежит схема трансивера, напечатанная в Л,1, но этот тракт работает с промежуточной частотой 500 кГц, что, конечно несколько снижает eгo характеристики, но позволяет использовать готовый, нacтpoeнный на заводе электромеханический фильтр.
Микросхемы ТВА1208 предназначены для работы в тракте второй ПЧ3 телевизоров, В них … - 20.09.2014
Классификация магнитных материалов Магнитные материалы находят самое широкое распространение в электротехнике, без них в настоящее время немыслимы электрические машины, трансформаторы, электроизмерительные приборы. В зависимости от применения к магнитным материалам предъявляются различные, подчас противоположные, требования. По признаку применения магнитные материалы классифицируются на две большие группы: магнитомягкие магнитотвердые Рассмотрим кратко их характеристики. …
- 10.12.2017
На рисунке показана схема простого высоко чувствительного акустического выключателя, который управляет нагрузкой при помощи реле. В схеме используется электретный микрофон, при использовании ECM микрофона необходимо использовать резистор R1 сопротивление от 2,2 кОм до 10 кОм. Первые два транзистора представляют собой предварительный микрофонный усилитель, R4 С7 в схеме устраняют нестабильность усилителя.
…
Микросхемы ТВА1208 предназначены для работы в тракте второй ПЧ3 телевизоров, В них …
…Принципиальная схема частотомера
Микроконтроллер PIC16F628A служит для того, чтобы выполнить всю работу без каких-либо дополнительных микросхем. На 16F628A 16 I/O выводов, два из которых используются для кварцевого генератора, один предназначен для ввода сигнала, а другой может быть использован только для ввода, что дает нам только 12 полезных I/O контактов. Решение — поставить транзистор, который открывается при выключении всех других цифр.
Светодиодный 7-сегментный дисплей, используемый здесь, с общим катодом типа BC56-12SRWA. Когда все сигналы находятся на высоком уровне, транзистор Q1 открывается и переключается на первой цифре. Ток для каждого сегмента составляет около 7 мА.
Вся схема частотомера потребляет тока порядка 30 мА в среднем. Микроконтроллер использует свой внутренний 4 MHz генератор для тактирования CPU. А внешний кварцевый генератор с частотой 32768 Hz нужен для установки 1 второго временного интервала. Tmr0 используется для подсчета входного сигнала на выводе RA4.
В качестве входного сигнала нужно будет 5 вольт прямоугольного вида. Сам частотомер может измерять до 1 мегагерца, что более чем достаточно для любительских проектов. Это сделано для удобства, так как счетчик может достигать показаний 999999 Гц — и ничего переключать не нужно. Меряем хоть 11 герц, хоть 139,622 килогерц.
В общем если у кого есть желание повторить этот проект самим, вот файлы . Плата в архиве немного отличается от той, что на фотографии, были позже сделаны некоторые оптимизации. А программный код открыт — можно его при умении оптимизировать.
Является одним из наиболее важных измерительных инструментов в лаборатории радиолюбителя и ремонтника электрооборудования, естественно после вольтметра и тестера. Большинство схем работают очень хорошо, но верхний предел измеряемых частот иногда оказывается слабоват. Современная приёмо-передающая электроника требует частотомер, способный брать более гигагерца. Про такой прибор мы сейчас и поговорим. Клик по схеме для её увеличения.
Электрическая схема частотомера на МК PIC16F870
Этот цифрвой ЖК частотомер обладает очень высокой скоростью измерения, его очень легко собрать и использовать. Счетчик чисел выполнен на основе ЖК-дисплея на 2 строки по 16 символов. Был использован HD44780 на основе очень распространенного дисплея. На микроконтроллере PIC16F870 собраны цепи управления подсчета и отображения результата.
Частотомер может измерять частоту вплоть до 2,5 ГГц . Это стало возможным благодаря предделителю на LMX2322 . Данная специализированная микросхема по даташиту берёт 2,5 ГГц с высокой чувствительностью.
Частотомер — цифровая шкала с LCD
Описание опубликовано в журнале «Радио» № 7 за 2004 г., стр. 64, 65 Частотомер — цифровая шкала с ЖК индикатором и «Радиолюбитель» № 10 за 2005 г., стр. 36…39 Частотомер — цифровая шкала с жидкокристаллическим индикатором.
Предлагаемый прибор предназначена для использования в качестве частотомера или цифровой шкалы связной и радиоприемной аппаратуры всех типов.
Несмотря на очень простую схему прибор имеет довольно высокие параметры. Он разработан на основе и исходя из опыта эксплуатации моей предыдущей конструкции Частотомер — цифровая шкала на PIC контроллере (LED). Применение жидкокристаллического (LCD) индикатора на контроллере HT1613, HT1611 позволило снизить потребляемый ток, уменьшить уровень излучаемых помех, уменьшить габариты, а также упростить схему и конструкцию прибора.
Диапазон измеряемых частот 10Гц…40мГц, чувствительность 100…200 мВ, время измерения – 0,1; 1 или 10 сек. Быстродействие PIC контроллера не позволяет непосредственно измерять частоты более 40 мгц, но их можно измерять, используя внешний СВЧ делитель. В энергонезависимую память можно записать до 15 значений промежуточных частот в диапазоне от 0 до 800 мГц. Процедура калибровки предельно упрощена, частота опорного кварца может быть в пределах 1 мГц…20 мГц. Все параметры могут изменяться пользователем с помощью 3-х кнопок на передней панели прибора.
Разработано два варианта программы электронного частотомера, первый позволяет использовать один внешний с любым коэффициентом деления в диапазоне 2.
..255. Второй вариант допускает применение трех внешних делителей с различными коэффициентами деления, а диапазон допустимых значений Кд расширен до 256. Номер подключенного в данный момент делителя определяется автоматически.
При использовании частотомера на микроконтроллере с первым вариантом программы в качестве цифровой шкалы, в его энергонезависимую память можно записать до 15 промежуточных частот в диапазоне от 0 до 800 МГц. Во втором варианте программы количество ПЧ не может превышать 7. Их значения вводятся с точностью до 100 Гц и в любой момент могут быть изменены пользователем с помощью 3-х кнопок, расположенных на передней панели прибора.
Принципиальная схема частотомера показана на рисунке. В нем использован один из самых дешевых и распространенных LCD (ЖКИ) индикаторов от телефонов с АОН — HT1613 (HT1611). К сожалению, он не имеет собственного названия и разные производители называют его по своему, например, встречается обозначение KO–4B. Неизменным остается только его встроенный контроллер HT1611 или HT1613.
При применении указанных на схеме деталей входной формирователь частотомера имеет полосу пропускания 10 Гц…100 МГц, входное сопротивление 500 ком и чувствительность около 100 мв, но быстродействие встроенного в PIC контроллер делителя ограничивает верхнюю границу измеряемых частот значением 40…50 МГц. Нижняя граница для синусоидального сигнала определяется емкостью C1 и C5. Диоды VD1, VD2 защищают полевой транзистор от выхода из строя при попадании на вход высокого напряжения. Высокие параметры входного формирователя при сравнительно простой схеме и питании только от одного источника 5 в удалось получить благодаря применению КМОП триггера Шмитта DD2 типа 74AC14. Использовать здесь TTL аналог недопустимо, т.к. это снизит верхнюю границу измеряемых частот до 10…15 МГц. Управляющий контроллер может быть типа PIC16F84, PIC16F628, PIC16CE625.
SA4 и SA5 используются для выбора номера внешнего СВЧ делителя. Их разомкнутое состояние соответствует работе прибора без СВЧ делителя.
Замыкая SA4, SA5 можно выбрать один из 3-х делителей. Это может оказаться полезным при проведении измерений в широком диапазоне частот. Например, первый делитель работает в диапазоне 500 МГц…2 ГГц, а второй – 30 МГц…500 МГц и они имеют разный коэффициент деления. При смене делителя прибор автоматически будет учитывать смену его коэффициента деления при расчете показаний. При необходимости на плату можно установить DIP переключатели для выбора ПЧ и делителя.
В схеме частотомера на микроконтроллере можно использовать практически любой кварцевый резонатор, однако оптимальной является тактовая частота контроллера около 4 МГц. На меньшей частоте снижается быстродействие PIC, а повышение частоты увеличивает потребляемый ток, не давая особых преимуществ.
Прибор получился очень простой, и в то же время удобный в работе. Его повторили многие радиолюбители, дополнив описание своими вариантами печатной платы. Я, в свою очередь, делюсь этой информацией с Вами. Дополнения пользователей выложены на этой страничке в архиве в том виде, в каком я их получил — «как есть».
Если возникнут сложности с приобретением ЖКИ индикатора HT1613 (HT1611, KO-4B), его можно заменить на светодиодные индикаторы. Одним из первых такое устройство на AT90S1200 предложил Эдуард (UA4NX). Описание можно найти на его сайте . Известен вариант и на ATmega8. На всякий случай я выкладываю архив с копией странички UA4NX, копией описания конструкции на ATMega8 и Datasheet на индикатор.
Подробное описание (225 Кб). Загрузок: 417
Рисунки платы в формате GIF, схема и плата в Orcad 9.1 (78 Кб). Загрузок: 396
Прошивки и исходные тексты программ для PIC16F84, PIC16F628, PIC16CE625 (81 Кб). Загрузок: 479
Дополнения пользователей (222 Кб). Загрузок: 391
Замена индикатора HT1613 (HT1611, KO-4B) (270 Кб). Загрузок: 526
Автор статьи: Николай RA4NAL
Просмотров: 5970
Печать
Частотомер 100 МГц с PIC16F628A — ЖК-дисплей
В этом проекте показано, как создать очень простой, но очень полезный инструмент, который должен быть в лаборатории каждого энтузиаста-любителя: частотомер с частотой более 100 МГц.
Схема довольно проста и понятна, в ней используется микроконтроллер PIC16F628A для измерения частоты и высокоскоростной компаратор для усиления и преобразования сигнала.
Микроконтроллер использует свой внутренний генератор 4 МГц для тактирования ЦП. Timer1 использует внешний кварцевый резонатор (кварцевый кварц) с частотой 32768 Гц для установки 1-секундной базы времени.
Timer0 используется для подсчета входного сигнала на контакте RA4.
Максимальная частота Timer0 составляет 1/4 тактовой частоты ЦП, что составляет 1 МГц, но имеется внутренний предварительный делитель, который можно установить в диапазоне от 1 до 256. Теоретически это может позволить входному сигналу работать на частоте до 256 МГц. С другой стороны, в таблице данных 16F628A есть требование, чтобы входной импульс на RA4 имел минимальную ширину 10 нс, что соответствует частоте 100 МГц. Таким образом, максимальная частота может быть между 100 МГц и 256 МГц. Я проверил с двумя разными PIC16F628A, и они легко преодолели барьер в 200 МГц.
Для достижения максимально возможного разрешения входной сигнал исследуется в течение 0,125 секунды, и соответственно вычисляется значение предварительного делителя. Таким образом, когда входная частота ниже 1 МГц, разрешение будет равно 1 Гц.
Важнейшей частью для точности частотомера является схема установки временной развертки – кварцевый резонатор Х1 и конденсаторы С4 и С5. Значения C4 и C5 могут быть между 33 пФ и 62 пФ, и с их помощью можно точно настроить частоту кварца.
Вход схемы проходит через высокоскоростной компаратор. Для переключения с частотой 100+ МГц компаратор должен иметь задержку распространения ниже 5 нс. В этой схеме я использовал Texas Instruments TLV3501 с задержкой 4,5 нс. Это был самый дешевый высокоскоростной компаратор, который мне удалось найти (2,5 евро).
Два входа компаратора настроены примерно на 1/2 напряжения питания с разницей между ними 15-25 мВ, поэтому любой сигнал переменного тока с более высоким напряжением начнет переключать компаратор.
Если входной сигнал отсутствует, выходной сигнал компаратора остается низким. Если мы подключаем источник сигнала к положительному входу, когда сигнал превышает +20 мВ, компаратор переключается на высокий уровень (5 В), когда сигнал становится ниже +20 мВ, компаратор переключается обратно на 0 В. Таким образом, какой бы сигнал мы ни подавали на вход, на выходе будет прямоугольная волна 0–5 В с той же частотой, что и исходный сигнал.
Выход компаратора подается непосредственно на вывод RA4 микроконтроллера.
Вход защищен резистором 1кОм и двумя диодами, ограничивающими напряжение до ±0,7В. Входное сопротивление для низких частот равно R1 – 47кОм. Для диапазона УКВ, возможно, стоит заменить его значением 50 Ом.
Схема может питаться от батареи 9В или любого другого постоянного напряжения от 7В до 15-20В. Микросхема LM78L05 или LM2931-5.0 используется для регулирования напряжения до 5В. Имеется простая схема мягкого включения/выключения с двойным транзистором P- и N-MOS.
Когда кнопка нажата, транзистор P-MOS включается, и микроконтроллер получает питание, и его первая инструкция — установить высокий уровень RB4, который включает транзистор N-MOS, и питание остается включенным. При повторном нажатии кнопки RB5 переходит в низкий уровень, а микроконтроллер устанавливает низкий уровень на RB4 и таким образом отключает питание. Микроконтроллер также автоматически отключает питание через определенное время (3 минуты 40 секунд).
Схема имеет довольно низкое энергопотребление – при отсутствии входного сигнала ток питания составляет 7-8 мА и достигает 20 мА при входном сигнале 200+МГц. Если дисплей слишком темный, подсветку можно отрегулировать, уменьшив сопротивление резистора R9. Это, конечно, увеличит потребление тока.
Программа для микроконтроллера написана на C и скомпилирована с помощью MikroC для PIC
Схема
Фотографии
Ссылки:
- http://mcs. uwsuper.edu/sb/Electronics/FreqCounter/
- http://www.moty22.co.uk/lcd_counter.php
uwsuper.edu/sb/Electronics/FreqCounter/Технические описания в формате PDF:
- AP2530GY: http://www.a-power.com.tw/files/AP_ProductData/PD_File/AP2530GY-HF.pdf
- TLV3501: http://www.ti.com/lit/gpn/tlv3501
Высокоточный LC-метр на основе PIC16F628A
|
|
О точном измерителе LC
Это один из самых точных и простых LC-метров индуктивности / емкости, который можно найти, но который вы можете легко собрать самостоятельно. |
Этот LC-метр позволяет измерять невероятно малые индуктивности от 10 нГн до 1000 нГн, от 1 мкГн до 1000 мкГн, от 1 мГн до 100 мГн и емкость от 0,1 пФ до 900 нФ. В схеме LC Meter используется система автоматического выбора диапазона, поэтому вам не нужно тратить время на выбор диапазонов вручную. Еще одна полезная функция — переключатель сброса, который сбрасывает начальную индуктивность/емкость, гарантируя, что окончательные показания LC-метра будут максимально точными.
Набор для измерителя LC Accurate
| Специальная серия LC Meter Kit включает в себя первоклассные высокоточные компоненты, которые можно найти только в комплектах премиум-качества. Он включает в себя высококачественную двустороннюю печатную плату (PCB) с красной паяльной маской и предварительно припаянными дорожками для облегчения пайки, ЖК-дисплей с желто-зеленой светодиодной подсветкой, запрограммированный чип микроконтроллера PIC16F628A, высокоточные конденсаторы и катушку индуктивности, 1% металлическую пленку. |
резисторы, механически обработанные разъемы для интегральных схем, позолоченные штыревые контакты, разъемы для ЖК-дисплеев и все другие компоненты, необходимые для создания комплекта премиум-качества. Благодаря использованию ЖК-разъемов ЖК-дисплей можно отсоединить от основной платы в любой момент, даже после того, как комплект собран. Специальная серия Accurate LC Meter предназначена для профессионалов, которым требуется беспрецедентная точность измерений, и предлагает отличное соотношение цены и качества.Комплект точного LC-метра
В этот комплект входят все компоненты, включая запрограммированный микроконтроллер PIC16F628A, ЖК-дисплей с зеленой подсветкой, переключатели и все остальные компоненты, необходимые для сборки высококачественного LC-метра. В комплект входит печатная плата высочайшего качества (не встречающаяся в других комплектах) с зеленой паяльной маской, предварительно припаянные дорожки для облегчения пайки и руководство по эксплуатации LC-метра. |
Как работает LC-метр?
Чтобы определить значение неизвестной катушки индуктивности / конденсатора, мы можем использовать формулу частоты, приведенную ниже. Обратите внимание, что есть три переменные, с которыми мы можем работать; f, L и C (f представляет собой частоту, индуктивность L и емкость C). Зная значения двух переменных, мы можем вычислить значение третьей переменной. Допустим, мы хотим определить значение неизвестного индуктора с индуктивностью X. Мы подставляем индуктивность X в формулу, а также используем значение известного конденсатора. Используя эти данные, мы можем рассчитать частоту. Как только мы узнаем частоту, мы можем использовать силу алгебры и переписать приведенную выше формулу, чтобы найти L (индуктивность). На этот раз мы будем использовать расчетную частоту и емкость известного конденсатора для расчета индуктивности. Разве это не потрясающе? Мы только что рассчитали значение неизвестной катушки индуктивности и можем использовать тот же метод для определения неизвестной емкости и даже частоты. |
Применение теории к оборудованию измерителя LC
Теперь давайте воспользуемся приведенной выше теорией и применим ее к электронике. LC Meter использует популярную микросхему LM311, которая работает как генератор частоты, и это именно то, что нам нужно. Если мы хотим рассчитать значение неизвестного индуктора, мы используем известный конденсатор Ccal 1000pF и значение неизвестного индуктора. LM311 будет генерировать частоту, которую мы можем измерить частотомером. Получив эту информацию, мы можем использовать частотную формулу для расчета индуктивности. То же самое можно сделать для расчета емкости неизвестного конденсатора. На этот раз мы не знаем значение конденсатора, поэтому вместо этого мы используем значение известного индуктора для расчета частоты. Все это звучит великолепно, однако, если мы хотим определить значение множества катушек индуктивности/конденсаторов, то это может стать очень трудоемким процессом. Конечно, мы можем написать компьютерную программу для выполнения всех этих вычислений, но что, если у нас нет доступа к компьютеру или частотомеру? Вот где пригодится микроконтроллер PIC16F628A. PIC16F628A похож на небольшой компьютер, который может выполнять HEX-программы, написанные с использованием языка ассемблера. PIC16F628A — очень гибкий микроконтроллер, поскольку он имеет PIN-коды, которые можно настроить как входы и выходы. Кроме того, микросхема PIC16F628A требует минимального количества внешних компонентов, таких как кварц/резонатор 4000 МГц и несколько резисторов. Прежде чем использовать микроконтроллер PIC16F628A, его необходимо запрограммировать с помощью HEX-кода, который должен быть отправлен с компьютера. Все комплекты Accurate LC Meter уже поставляются с микроконтроллером, который уже запрограммирован и готов к использованию. На следующем шаге мы используем частоту, генерируемую микросхемой LM311, и передаем ее на PIN-код 17 PIC 16F628A. Мы назначаем этот PIN-код как вход, как и все другие PIN-коды, которые напрямую подключены к переключателям. Пользователь может использовать эти входные данные, чтобы указать микроконтроллеру выполнить указанный набор инструкций или выполнить вычисления. После того, как микроконтроллер вычислит неизвестную индуктивность или емкость, он будет использовать PIN-коды, обозначенные как выходы, и передавать результаты на 16-символьный ЖК-дисплей с зеленой подсветкой. |
Получив эту информацию, мы применяем формулу для определения емкости.
Переключатели счетчика LC
Переключатель сброса — сбрасывает показания емкости/индуктивности. |
Подключения символьного ЖК-дисплея
Большинство символьных ЖК-дисплеев имеют 14 или 16 контактов.
|
Дисплеи с подсветкой имеют 16 контактов, а дисплеи без подсветки — 14 контактов. PIN-коды, выделенные зеленым цветом в таблице ниже, используются PIC16F628A для передачи выходной информации, представленной в битах (0/1). LC Meter’s Enclosure (4″x2.
5″x1″)
LC Meter’s Early Prototype
Measuring 2pF Capacitor
Измерение индуктивности
