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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Medidor de frecuencia multifuncional económico. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición La principal ventaja del dispositivo propuesto es su simplicidad, combinada con eficiencia y facilidad de operación. El aumento de la eficiencia se logra mediante el uso de una pantalla de cristal líquido (LCD) y una unidad de apagado automático después de un cierto período de inactividad. Para mayor comodidad, los botones de control del modo de medición se encuentran en la parte posterior del indicador y sus funciones se muestran en él, es decir, al cambiar el programa del microcontrolador, se pueden introducir funciones adicionales en el dispositivo. Las principales características técnicas del frecuencímetro descrito son las siguientes: rango de medición de frecuencia - 0,1 Hz ... 60 MHz (en realidad, el límite superior es más alto); umbral de sensibilidad de tensión de entrada - 0,08...0,15 V (valor pico); el valor mínimo de la frecuencia de una señal sinusoidal fijada de manera confiable por el dispositivo es de 2 Hz (con una amplitud de 0,15 V); la amplitud máxima de la señal de entrada es de 3 V. El dispositivo funciona con una batería Krona (es posible usar una fuente externa con un voltaje de 7 ... 16 V), el consumo de corriente es de 10 ... 12 mA . Permite cambiar el tiempo de medición (0,1; 1 y 10 s), multiplicar las lecturas por 1000 (cuando se usa un divisor de frecuencia externo), mantener las lecturas, escribir un valor de frecuencia en la memoria no volátil y la posibilidad de una lectura posterior. El diagrama esquemático del medidor de frecuencia se muestra en la fig. 1. Su base es el microcontrolador PIC16F84A, que cuenta los pulsos de la señal externa, procesa los valores obtenidos y muestra los resultados de la medición en la pantalla LCD. Las funciones del microcontrolador también incluyen botones de sondeo (SB1-SB4) y administración de energía del dispositivo.
Encienda y apague el contador de frecuencia con el botón SB1. Después de conectar la batería (o aplicar voltaje desde una fuente externa), el dispositivo permanece en estado apagado. Cuando presiona el botón SB1, el voltaje de suministro a través del diodo VD1 se suministra al regulador de voltaje integral DA1, y desde su salida a la etapa de entrada (VT3), el microcontrolador DD1 y el indicador HG1. Luego, aparece un nivel lógico alto en el pin 1 (RA2) del microcontrolador, lo que conduce a la apertura de los transistores VT1 y VT2. A continuación, el controlador espera que se suelte el botón SB1 (que controla la señal en el pin 6). Después de abrir sus contactos, la tensión de alimentación se aplica a la entrada del estabilizador DA1 a través del transistor abierto VT1 y comienza la medición de frecuencia. Mientras mantiene presionado SB1, la pantalla indicadora (Fig. 2, a) muestra las inscripciones "FRECUENCIA" y "VERSIÓN: 1.00" (versión de firmware del controlador). Cuando presiona SB1 nuevamente, el voltaje de suministro se suministra al pin 6 (RB0) del microcontrolador, que luego espera a que se abran sus contactos, y cuando esto sucede, establece un nivel lógico bajo en el pin 1 (RA2). Como resultado, los transistores VT1, VT2 se cierran y el dispositivo se desactiva. Si en el modo de medición el indicador muestra lecturas cero durante aproximadamente 3 minutos, el microcontrolador establece un nivel lógico bajo en el pin 1 (RA2), desconectándose así de la fuente de alimentación.
El tiempo de medición seleccionado por el botón SB2 (0,1; 1 o 10 s) se muestra en el lado derecho de la línea inferior del indicador (Fig. 2b). El precio del bit menos significativo es 10,1 o 0,1 Hz, respectivamente. Con un tiempo de medición de 0,1; 1 y 10 s como máximo, la pantalla LCD puede mostrar siete, ocho o nueve dígitos, es decir, el valor máximo mostrado es 99,999.99, 99,999.999 o 99,999.999.9 MHz, respectivamente. Al presionar el botón SB3, las lecturas de frecuencia se multiplican por 1000. Esto se hace para facilitar la lectura de las lecturas cuando se usa un divisor externo por 1000 [1, 2]. El factor de multiplicación ("x1" o "x1000") se muestra en el medio de la línea inferior. Para mantener (fijar) las lecturas, presione el botón SB4 ("Memoria"). Al mismo tiempo, el valor de la frecuencia que estaba en el momento en que se presionó el botón permanece en la pantalla LCD. Se puede almacenar en la memoria no volátil del microcontrolador usando el botón SB2, cuya función en este caso es "Recordar" (Fig. 2, c). Entonces se pierde el valor anterior. Si necesita leer la frecuencia de la memoria, haga clic en SB3 (su nueva función es "Leer"). Para salir del modo de memoria, use el botón SB4 (nueva función - "Salir"). En el modo de memoria, el medidor de frecuencia se apaga automáticamente aproximadamente 3 minutos después de presionar cualquier botón, independientemente de las lecturas del indicador. Después de apagar la alimentación, los últimos parámetros de medición (tiempo de medición y multiplicador) se almacenan en la memoria no volátil. Como VT1, VT2 en el dispositivo, puede usar cualquier transistor de la serie indicada en el diagrama. Reemplazaremos el estabilizador KR1157EN502A con 78L05, LM2931Z (al usar este último, el límite inferior de la tensión de alimentación disminuirá a 5,5 V y el consumo de corriente disminuirá en 2 mA). La pantalla LCD debe tener un controlador incorporado con un sistema de comando compatible con los comandos del controlador HD44780 y caracteres rusos en la tabla del generador de caracteres (casi todas las pantallas LCD sintetizadoras de caracteres cumplen esta condición). Adecuado, por ejemplo, indicadores DV-16210, DV-16230, DV-16236, DV-16244, DV-16252 (DataVision), ITM-1602 (Intech), PC-1602 (PowerTip). Los códigos de "firmware" del microcontrolador en formato HEX se muestran en la tabla, código fuente del programa.
El medidor de frecuencia se calibra usando un oscilador de referencia usando un capacitor sintonizado C10. Al seleccionar la resistencia R5, se logra la máxima sensibilidad de voltaje del dispositivo. El contraste de las lecturas del indicador mostrado se ajusta seleccionando la resistencia R11. Si no se necesitan las funciones de apagado automático y administración de energía con un solo botón, el dispositivo se puede simplificar eliminando los transistores VT1, VT2, el diodo VD1, las resistencias R1, R3, R4, R7, R8, R10 y el botón SB1. El pin 6 del microcontrolador en este caso está conectado a un cable común y el voltaje de suministro se aplica directamente a la entrada DA1. Literatura
Autor: A. Sharypov, Vladimir
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