Частотомер на микроконтроллере. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Принцип работы описываемого прибора (как и других частотомеров) заключается в подсчете пришедших на его вход импульсов за фиксированный промежуток времени. Вот его основные технические характеристики: интервал измеряемой частоты сигнала - от 1 Гц до 50 МГц при минимальном напряжении входного сигнала 0,5 В. Разрядность индикатора - 8. что позволяет измерять высокочастотные сигналы с точностью до 1 Гц. Напряжение питания - 9 В. а потребляемый ток зависит от используемых индикаторов.

На рис. 1 показана схема частотомера.

(нажмите для увеличения)

В используемом микроконтроллере КР1878ВЕ1 шестнадцатиразрядный таймер-счетчик имеет восьмибитный предделитель и трехбитный счетчик переполнений, что в сумме составляет 27 разрядов. Таким образом, счетчик может считать до 134 217 727. Быстродействие микроконтроллера ограничено частотой 50 МГц. Это значение является максимальной измеряемой частотой сигнала. Секундный интервал отсчитывают с помощью программно организованных циклов, в которые также введена динамическая индикация показаний.

По окончании счета получить значение измеренной частоты простым опросом регистров можно только из шестнадцатиразрядного таймера-счетчика и трехразрядного счетчика переполнений. Данные, находящиеся в восьмиразрядном предделителе. извлекают методом досчета. На вход предделителя подают одиночные импульсы и. когда фиксируют его переполнение (во всех разрядах - нули), вычисляют записанное в нем значение, равное 256 за вычетом числа поданных импульсов. После этого двоичное число преобразуют в двоично-десятичное, а затем - в код семиэлементного индикатора. В нем гасят незначащие нули и при следующем измерении выводят на табло.

В устройстве применены три трехразрядных светодиодных индикатора повышенной яркости от АОНа. При их отсутствии можно применить любые другие светодиодные индикаторы на необходимое число разрядов, например, серии АЛC318. Аноды индикаторов через токоограничительные резисторы R8-R15 подключены к порту В микроконтроллера. Катоды соединены с выходами дешифратора DD3 К555ИД10, выходной ток которых в состоянии лог. 0 может достигать 24 мА. Индикация идет справа налево, т. е. первый разряд - правый по схеме. Девятый разряд не подключен, однако при необходимости его можно использовать для вывода какой-либо служебной информации.

Для повышения стабильности генератор образцовой частоты выполнен на элементах DDI. 1-DD1.3. питаемых от отдельного стабилизатора DA1. Программный способ отсчета времени измерения позволяет применять кварцевые резонаторы на любую частоту. Следует лишь изменить программные циклы, а это весьма просто, так как все инструкции в микроконтроллере выполняются за два такта. Верхнее значение образцовой частоты составляет 8 МГц, нижнее определяется тем, что выходной сигнал предделителя синхронизируется сигналом тактовой частоты процессора и не может быть выше 1/4... 1/12 ее значения в зависимости от типа процессора. К сожалению, в документации на микроконтроллер эти параметры не указаны. V похожего контроллера фирмы Microchip длительность входного сигнала не должна быть меньше четырех тактов процессора. Учитывая восьмиразрядный асинхронный предделитель, определим минимальную образцовую частоту: 50 000X4/256 = 781.25 кГц.

Частотомер собран на макетной плате размерами 30x72 мм. Соединения выполнены навесным монтажом проводом МГТФ.

Правильно собранный частотомер после включения должен показать на табло число 87654321 и затем перейти в режим счета, индицируя при отсутствии входного сигнала ноль в первом разряде. Если индикация отсутствует, следует проверить наличие сигнала образцовой частоты Затем необходимо убедиться, что на входы дешифратора подается сканирующий код. Вход 8 микросхемы DD3 должен быть соединен с общим проводом, иначе ее выходы будут закрыты. Кроме того, можно попытаться выполнить внешний сброс, замкнув на время выводы конденсатора C3.

Для проверки можно подать на вход микроконтроллера сигнал с генератора образцовой частоты, соединив выход элемента DD1.3 с входом DD1.4. На индикаторе высветится его частота, в нашем случае - 4 МГц. Калибруют частотомер с помощью внешнего генератора.

Нельзя подавать измеряемый сигнал непосредственно на вывод таймера микроконтроллера (PA4/TCLC), так как на этот вывод подается сигнал досчета. Чтобы предотвратить перегрузку и возможную порчу элементов устройства, включен токоограничительный резистор R6.

Программа, управляющая микроконтроллером, весьма проста, ее легко модернизировать или дополнить новыми функциями. Коды программы приведены в таблице (в ячейках с адреса 0000 по 01FF записаны нули).

Полный авторский вариант программы

(нажмите для увеличения)

Описание микроконтроллера КР1878ВЕ1 - в Интернете на сайте производителя angstrem.ru. К сожалению, в документации имеются ошибки в цоколевке микроконтроллера и описании компилятора TESSA. Вместо команд etc. ctz. ctn. ctie должны быть clc, elz, cln. die. При программировании микроконтроллера следует включить режим внутреннего генератора на частоту от 500 до 8000 кГц.

Схема простого программатора для КР1878ВЕ1. подключаемого к параллельному порту компьютера, приведена на рис. 2. Он собран на макетной плате размерами 42x52 мм. Все соединения выполнены проводом МГТФ.

Внешний вид программатора показан на рис. 3.

На рис. 4 показан внешний вид макета цифровой шкалы для приемника с KB диапазоном или трансивера. Конструктивно шкала, как и частотомер. собрана на двух платах, соединенных разъемом: плате ЖКИ и основной, на которой размещены все остальные детали (на фотографии платы показаны отдельно).

Схемотехнически цифровая шкала отличается от частотомера наличием ЖКИ вместо светодиодного индикатора и отсутствием ставшей ненужной микросхемы К555ИД10, выполняющей в частотомере функцию буфера.

Автор: Д.Богомолов, г. Москва

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Психологическое состояние и старение 26.04.2026

Наука все чаще рассматривает старение не только как биологический процесс, но и как явление, тесно связанное с психологическим состоянием человека. Эмоциональное благополучие, уровень стресса и ощущение социальной включенности могут напрямую влиять на то, как быстро изнашивается организм на клеточном уровне. Китайские исследователи провели масштабный анализ данных людей старше 45 лет и обнаружили важную закономерность: такие факторы, как одиночество и субъективное ощущение несчастья, связаны с ускорением биологического старения примерно на 1,65 года. Иными словами, внутреннее эмоциональное состояние может "добавлять" организму лишний возраст даже при одинаковом паспортном возрасте. Чтобы получить более точную оценку биологического старения, ученые использовали комплексный подход. В их анализ вошли 16 биомаркеров крови, семь биометрических параметров, а также данные, связанные с биологическим полом участников. Такой набор позволил сформировать более многослойную картину состояния ...>>

BMW i7 2027 26.04.2026

Компания BMW представила обновленный флагманский седан BMW i7 модельного года 2027, который стал заметным шагом в эволюции линейки. Внешность автомобиля сохранила узнаваемые черты бренда, однако была переосмыслена в стилистике Neue Klasse. Фирменная решетка радиатора стала шире и ниже, получив светодиодную подсветку, а передняя оптика разделилась на два уровня: основные фары смещены вниз, а тонкие дневные ходовые огни расположены выше. Задняя часть получила удлиненные фонари и обновленный матовый логотип, подчеркивающий современный характер модели. Интерьер BMW i7 2027 года во многом строится вокруг новой системы Panoramic iDrive. Она выводит информацию на всю нижнюю часть лобового стекла, создавая расширенное поле визуализации данных для водителя. Центральную роль по-прежнему играет 17,9-дюймовый дисплей, а передний пассажир впервые получает собственный экран диагональю 14,6 дюйма, который автоматически затемняется при отвлечении водителя. Задняя часть салона остается ориенти ...>>

Новизна корма влияет на кошачий аппетит 25.04.2026

Пищевое поведение животных часто кажется простым, но на деле оно зависит от множества тонких сенсорных и когнитивных механизмов. Особенно это заметно у кошек, чьи предпочтения в еде могут меняться не только из-за насыщения, но и из-за восприятия вкуса и запаха. Новое исследование японских ученых позволило точнее понять, почему питомцы нередко оставляют корм в миске. В лабораторных условиях исследователи из Японии наблюдали за двенадцатью кошками, чтобы изучить, как меняется их аппетит при повторяющемся питании. Животным поочередно предлагали шесть видов промышленного сухого корма, обозначенных от A до F, что позволило сравнить их предпочтения и оценить стабильность потребления. В ходе экспериментов выяснилось, что корм F оказался наиболее привлекательным для кошек и заметно опережал остальные варианты по уровню потребления. Однако даже он не сохранял свою "привлекательность" при многократном повторении: когда один и тот же корм предлагали шесть раз подряд в течение двух часов, жи ...>>

Случайная новость из Архива Виртуальная реальность как тренажер для глаз 01.06.2025 Современные технологии все чаще находят применение в сферах, ранее далеких от цифровых инноваций. Одной из таких сфер становится офтальмология: ученые исследуют, как виртуальная реальность (VR) может быть использована не только для развлечений, но и для тренировки зрительных функций. Новое исследование японских ученых из Университета Квансей Гакуин демонстрирует, что специально разработанная VR-игра способна укреплять мышцы глаз и потенциально улучшать зрение. В эксперименте принимали участие 10 добровольцев в возрасте от 22 до 36 лет. В течение шести недель участники регулярно играли в простую стрелковую VR-игру, созданную на платформе Unity и адаптированную для гарнитуры Meta Quest 2. Авторы проекта разработали эту игру специально для того, чтобы задействовать те зрительные процессы, которые редко используются в повседневной жизни. Результаты оказались весьма обнадеживающими: у всех участников были зафиксированы улучшения в качестве зрения. Игровой процесс построен таким образом, чтобы стимулировать фокусировку на объектах, находящихся на разных расстояниях. В виртуальном пространстве игроки видят три полосы с мишенями - круглыми знаками, установленными на столбиках. Каждая цель содержит символ Landolt C - черное кольцо с разрывом, традиционно применяемое в Японии при офтальмологических обследованиях. Чтобы поразить цель, нужно направить лазер и точно указать направление разрыва, перемещая джойстик в соответствующую сторону. Эта задача требует постоянной смены фокусного расстояния, что активно задействует ресничные мышцы глаза - именно они отвечают за аккомодацию, то есть способность глаза фокусироваться на объектах вблизи и вдали. Ученые считают, что именно тренировка этих мышц стала причиной улучшений, зафиксированных у участников. Интенсивность упражнений также имела значение: у добровольцев с более выраженной близорукостью положительный эффект оказался особенно заметным, если они играли чаще. После каждого игрового сеанса участники получали отчет в аркадном стиле: сколько мишеней поражено, сколько промахов, какие комбинации использованы и удалось ли побить личный рекорд. Такая система поощрений помогала поддерживать мотивацию и интерес к тренировкам на протяжении всех шести недель. Несмотря на положительные предварительные результаты, исследовательская группа подчеркивает: говорить о VR-играх как о полноценном методе лечения пока рано. Выборка была небольшой, и требуется больше данных, чтобы делать обоснованные выводы. Однако сами ученые считают полученные результаты перспективными и уже планируют более масштабные эксперименты с участием различных возрастных групп и людей с разными степенями нарушения зрения.

Другие интересные новости:

▪ Модуль обработки изображений с собственной нейронной сетью глубокого обучения

▪ Плеер Apple iPod

▪ Использование костюмов со съемок фильма для исследований заболеваний

▪ Высокомасштабируемый ПАК Fujitsu Storage Eternus CS800 S5

▪ Роботы-внуки для пожилых людей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Технологии радиолюбителя. Подборка статей

▪ статья Нигилист. Крылатое выражение

▪ статья Какие насекомые способны вести себя аналогично камикадзе для обороны своего жилища? Подробный ответ

▪ статья Верблюжий узел. Советы туристу

▪ статья Резонансный волномер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Барометрическое давление и QSO. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026