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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Frequenzmesser am Mikrocontroller. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik Das Funktionsprinzip des beschriebenen Geräts (wie auch anderer Frequenzmesser) besteht darin, die an seinem Eingang ankommenden Impulse für einen festgelegten Zeitraum zu zählen. Hier sind seine wichtigsten technischen Merkmale: Der Bereich der gemessenen Signalfrequenz reicht von 1 Hz bis 50 MHz bei einer minimalen Eingangssignalspannung von 0,5 V. Die Ziffernkapazität des Indikators beträgt 8, was Ihnen die genaue Messung von Hochfrequenzsignalen ermöglicht von 1 Hz. Die Versorgungsspannung beträgt 9 V und der Stromverbrauch hängt von den verwendeten Indikatoren ab. Auf Abb. 1 zeigt ein Diagramm eines Frequenzmessers.
Im verwendeten Mikrocontroller KR1878BE1 verfügt ein Sechzehn-Bit-Timer-Zähler über einen Acht-Bit-Vorteiler und einen Drei-Bit-Überlaufzähler, der insgesamt 27 Bit umfasst. Somit kann der Zähler bis zu 134 zählen. Die Geschwindigkeit des Mikrocontrollers ist auf eine Frequenz von 217 MHz begrenzt. Dieser Wert ist die maximal messbare Signalfrequenz. Die Zählung des zweiten Intervalls erfolgt über programmatisch organisierte Zyklen, die auch eine dynamische Anzeige der Messwerte beinhalten. Am Ende der Zählung kann der Wert der gemessenen Frequenz durch einfaches Abfragen der Register nur von einem 256-Bit-Timer-Zähler und einem XNUMX-Bit-Überlaufzähler erhalten werden. Die im Acht-Bit-Vorteiler enthaltenen Daten. durch Zählen extrahiert. Einzelne Impulse werden dem Vorteilereingang zugeführt. Wenn sein Überlauf erkannt wird (Nullen in allen Bits), wird der darin aufgezeichnete Wert berechnet, der XNUMX minus der Anzahl der zugeführten Impulse entspricht. Danach wird die Binärzahl in BCD und dann in den Code eines Sieben-Elemente-Indikators umgewandelt. Unwesentliche Nullen werden gelöscht und bei der nächsten Messung auf der Anzeigetafel angezeigt. Das Gerät verwendet drei dreistellige LED-Anzeigen mit erhöhter Helligkeit der Anrufer-ID. Fehlen diese, können Sie beliebige andere LED-Anzeigen mit der erforderlichen Ziffernanzahl verwenden, beispielsweise die Serie ALC318. Die Anzeigeanoden sind über strombegrenzende Widerstände R8-R15 mit Port B des Mikrocontrollers verbunden. Die Kathoden sind mit den Ausgängen des Decoders DD3 K555ID10 verbunden, dessen Ausgangsstrom sich im logarithmischen Zustand befindet. 0 kann 24 mA erreichen. Die Anzeige erfolgt von rechts nach links, d. h. die erste Ziffer ist laut Diagramm rechts. Das neunte Bit ist nicht verbunden, kann aber bei Bedarf zur Anzeige beliebiger Serviceinformationen genutzt werden. Um die Stabilität zu erhöhen, wird der Referenzfrequenzgenerator mit DDI-Elementen hergestellt. 1-DD1.3. angetrieben durch einen separaten Stabilisator DA1. Die Software-Methode zur Zählung der Messzeit ermöglicht den Einsatz von Quarzresonatoren bei jeder Frequenz. Sie müssen lediglich die Programmzyklen ändern, und das ist sehr einfach, da alle Anweisungen im Mikrocontroller in zwei Taktzyklen ausgeführt werden. Der obere Wert der Referenzfrequenz beträgt 8 MHz, der untere wird dadurch bestimmt, dass das Ausgangssignal des Vorteilers durch das Taktfrequenzsignal des Prozessors synchronisiert wird und nicht höher als 1/4...1/12 seines Wertes sein kann , abhängig vom Prozessortyp. Leider sind diese Parameter in der Dokumentation zum Mikrocontroller nicht angegeben. V eines ähnlichen Controllers von Microchip sollte die Dauer des Eingangssignals nicht weniger als vier Prozessorzyklen betragen. Unter Berücksichtigung des asynchronen Acht-Bit-Vorteilers ermitteln wir die minimale Referenzfrequenz: 50X000/4 = 256 kHz. Der Frequenzmesser ist auf einem Steckbrett mit den Maßen 30x72 mm montiert. Die Verbindungen werden durch hängende Installation mittels MGTF-Draht hergestellt. Nach dem Einschalten sollte ein korrekt zusammengebauter Frequenzmesser die Zahl 87654321 auf dem Display anzeigen und dann in den Zählmodus gehen, wobei in der ersten Ziffer Null angezeigt wird, wenn kein Eingangssignal vorhanden ist. Wenn keine Anzeige vorhanden ist, sollten Sie das Vorhandensein eines Referenzfrequenzsignals prüfen. Anschließend müssen Sie sicherstellen, dass ein Scancode an den Decodereingängen anliegt. Eingang 8 des DD3-Chips muss mit einem gemeinsamen Kabel verbunden sein, sonst werden seine Ausgänge geschlossen. Alternativ können Sie versuchen, einen externen Reset durchzuführen, indem Sie die Anschlüsse des Kondensators C3 vorübergehend kurzschließen. Zur Überprüfung können Sie ein Signal von einem Referenzfrequenzgenerator an den Eingang des Mikrocontrollers anlegen, indem Sie den Ausgang des Elements DD1.3 mit dem Eingang von DD1.4 verbinden. Der Indikator zeigt seine Frequenz an, in unserem Fall 4 MHz. Der Frequenzmesser wird mit einem externen Generator kalibriert. Sie können das gemessene Signal nicht direkt auf den Timer-Ausgang des Mikrocontrollers (PA4/TCLC) legen, da an diesem Ausgang ein Zählsignal anliegt. Um eine Überlastung und mögliche Schäden an Geräteelementen zu verhindern, ist ein Strombegrenzungswiderstand R6 enthalten. Das Programm, das den Mikrocontroller steuert, ist sehr einfach, es ist leicht zu aktualisieren oder neue Funktionen hinzuzufügen. Die Programmcodes sind in der Tabelle aufgeführt (in den Zellen von den Adressen 0000 bis 01FF werden Nullen geschrieben). Vollständige Autorenversion des Programms
Beschreibung des Mikrocontrollers KR1878BE1 – im Internet auf der Website des Herstellers angstrem.ru. Leider enthält die Dokumentation Fehler in der Pinbelegung des Mikrocontrollers und der Beschreibung des TESSA-Compilers. Anstelle von Befehlen usw. ctz. ctn. ctie sollte clc, elz, cln sein. sterben. Beim Programmieren des Mikrocontrollers sollten Sie den internen Oszillatormodus mit einer Frequenz von 500 bis 8000 kHz aktivieren. Schema eines einfachen Programmierers für KR1878BE1. an den Parallelanschluss eines Computers angeschlossen ist, ist in Abb. dargestellt. 2. Es wird auf einem Steckbrett mit den Maßen 42x52 mm montiert. Alle Verbindungen werden mit MGTF-Draht hergestellt.
Das Aussehen des Programmierers ist in Abb. dargestellt. 3.
In Abb. Abbildung 4 zeigt das Erscheinungsbild einer Digitalwaage für einen KB-Band-Empfänger oder -Transceiver. Vom Aufbau her ähnelt die Waage einem Frequenzmesser. montiert auf zwei Platinen, die durch einen Stecker verbunden sind: der LCD-Platine und der Hauptplatine, auf der sich alle anderen Teile befinden (die Platinen sind auf dem Foto separat dargestellt).
Das Schaltungsdesign der Digitalwaage unterscheidet sich vom Frequenzmesser durch das Vorhandensein einer LCD-Anzeige anstelle einer LED-Anzeige und das Fehlen der jetzt unnötigen Mikroschaltung K555ID10, die im Frequenzmesser die Funktion eines Puffers übernimmt. Autor: D. Bogomolov, Moskau
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