Малогабаритный частотомер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Частотомер измеряет частоту входного сигнала в диапазоне 10 Гц...50 МГц со временем счета 0,1 с и 1 с, отклонение частоты в пределах ±10 МГц, а также осуществляет счет импульсов с отображением интервала счета (до 99 с). Входное сопротивление составляет 50... 100 Ом на частоте 50 МГц и увеличивается до нескольких килоом на низшей частоте диапазона.

Рис. 1

Схема частотомера показана на рис. 1. Основной элемент - микроконтроллер PIC12F629 (DD1), работающий по программе, коды которой приведены в таблице. Измерение частоты осуществляется посредством подсчета числа импульсов за фиксированный временной интервал. Используются два интервала - 0,1 си 1 с. В первом случае для получения частоты число импульсов умножается на 10, во втором - значения числа импульсов и частоты совпадают.

Микроконтроллер содержит два таймера-счетчика (TMR0 и TMR1), первый из которых используется для счета импульсов, а второй - для отсчета временных интервалов. Благодаря встроенному асинхронному восьмиразрядному предделителю максимальная измеряемая частота сверху ограничена только скоростью работы его триггеров и не зависит от тактовой частоты микроконтроллера. Однако содержимое предделителя невозможно считать программно, и для того чтобы его "извлечь", использован метод, описание которого приведено в статье Д. Яблокова и В. Ульриха "Частотометр на PIC-контроллере" ("Радио", 2001, № 1, с. 21, 22).

Усилитель входного сигнала собран на транзисторе VT1, с коллектора которого импульсный сигнал поступает на вход T0CKI (вывод 5) микроконтроллера DDI. Для отображения информации применен цифровой индикатор НТ1610 (HG1) со встроенным контроллером. При работе в режиме ведомого вход НК индикатора HG1 соединяют с общим проводом, а данные передаются последовательно 4-битными посылками по линиям DI и CLK. Ограниченное число линий ввода-вывода микроконтроллера DD1 не позволило выделить две из них для реализации штатного режима передачи данных, поэтому данные и синхроимпульсы пришлось передавать с выхода GP0 микроконтроллера DD1 через резистивные делители. На вход CLK индикатора HG1 импульсы поступают через делитель R7R9, а на вход DI - через интегрирующий делитель R6R8C8. Для передачи низкого логического уровня (логического 0) на выходе GP0 микроконтроллера DD1 формируется импульс напряжения длительностью 5 мкс. При этом конденсатор С8 зарядиться не успевает, и по спаду импульса на входе DI в индикатор HG1 запишется логический 0. Для передачи логической 1 длительность импульса намного больше постоянной времени цепи R6R8C8, и конденсатор С8 успевает зарядиться до высокого логического уровня, поэтому будет записана логическая 1. Пауза между импульсами также должна быть более постоянной времени цепи R6R8C8, чтобы конденсатор С8 успел разрядиться.

Питание частотомера осуществляется от гальванической или аккумуляторной батареи напряжением 8...9 В. Напряжение питания усилителя и микроконтроллера стабилизировано интегральным стабилизатором DA1. На индикатор HG1 питающее напряжение поступает с движка подстроечного резистора R5, оно должно находиться в пределах 1,4... 1,6 В.

После включения питания микроконтроллер выполняет подпрограмму измерения частоты с временем счета 0,1 с. При кратковременном нажатии на кнопку SB1 значение частоты фиксируется и микроконтроллер измеряет отклонение частоты от зафиксированного значения с последующим отображением этого отклонения на табло индикатора HG1. Повторное кратковременное нажатие на кнопку SB1 возвращает устройство в исходное состояние. Для перехода в режим измерения частоты и ее отклонения с временем счета 1 с следует нажать на кнопку SB1 и удерживать ее не менее 2 с. Еще одно длительное нажатие на кнопку SB1 переводит устройство в режим счета импульсов. В этом режиме по коротким нажатиям на кнопку последовательно происходят запуск, остановка и обнуление счетчика и индикатора времени измерения.

Частота и ее отклонение отображаются на табло частотомера в герцах. При интервале измерения 0,1 с показания выглядят следующим образом: "1Fxxxxxxxx" для частоты или "1 Fi_xxxxxxx" ("1 F-xxxxxxx") для отклонения частоты, где хххххххх - частота или ее изменение, а знак показывает на ее увеличение или уменьшение. Поскольку в индикаторе не предусмотрен вывод знака "+", он отображается как " При интервале измерения 1 с на первой позиции индикатора присутствует цифра 2. В режиме счета импульсов до старта на табло индикатора будут нули, в режиме счета - СС уууууу, где СС - время счета в секундах, уууууу - число импульсов.

Рис. 2

По окончании счета показания фиксируются.

Большинство деталей монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1...1,5 мм, чертеж которой показан на рис. 2. В устройстве применены подстроечный резистор СПЗ-19, постоянные резисторы С2-23, МЛТ, подстроечный конденсатор КТ4-25, остальные - К10-17. Микросхему LM2931Z-5.0 можно заменить на 78L05, транзистор КТ3102А - на транзисторы серий КТ316, КТ342, КТ368 с любыми буквенными индексами. Плата вместе с батареей размещена в пластмассовом корпусе размерами 30x50x70 мм. Индикатор и выключатель питания закреплены на передней панели, где для них сделаны отверстия соответствующего размера. Для питания устройства можно использовать батареи "Крона", "Корунд", 6F22, потребляемый ток составляет около 9 мА. Микроконтроллер можно запрограммировать с помощью программ Pony Prog, 1С Prog.

Налаживание прибора сводится к регулировке точности измерения частоты. Для этого от образцового генератора подают непрерывный сигнал с частотой около 1 МГц, амплитудой 0,5 В и подстроечным конденсатором С5 добиваются совпадения показаний индикатора с частотой входного сигнала. Затем подборкой резистора R1 устанавливают максимальную чувствительность частотомера.

Текст и коды программы микроконтроллера можно скачать отсюда.

Автор: И. Котов, г. Красноармейск Донецкой обл., Украина; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Случайная новость из Архива Защита велосипедистов от внезапно открытых дверей 02.12.2025 Городская мобильность в Европе все чаще строится вокруг велосипеда, однако рост числа велопоездок обнажил и новые риски. Одним из самых коварных считается столкновение с внезапно открытой дверью припаркованного автомобиля - ситуация, в которой велосипедист либо врезается напрямую, либо инстинктивно уходит в сторону и попадает под колеса движущегося транспорта. В Германии эту проблему намерены решать на государственном уровне. Федеральное правительство ФРГ объявило о планах сделать обязательными системы предупреждения об открывании автомобильных дверей. Цель инициативы - снизить число тяжелых аварий с участием велосипедистов. О подготовке таких мер со ссылкой на Министерство транспорта Германии, Общегерманский велосипедный клуб ADFC и Немецкий автомобильный клуб ADAC сообщила газета Rheinische Post. Аварии подобного типа известны под названием dooring - от английского слова door, "дверь". Они происходят, когда водитель или пассажир припаркованного автомобиля неожиданно распахивает дверь, а велосипедист, водитель электросамоката или мопеда не успевает среагировать. Чаще всего такие инциденты случаются в крупных городах, где велосипедные дорожки проходят вплотную к парковочным зонам или где велосипедисты вынуждены объезжать автомобили, стоящие вдоль тротуаров. По данным Общегерманского велосипедного клуба ADFC, в последние годы количество подобных аварий растет. В Гамбурге такие столкновения фиксируются все чаще, и аналогичная картина наблюдается в других городах страны. Эксперты подчеркивают, что последствия dooring нередко оказываются крайне тяжелыми: речь идет о серьезных травмах, инвалидности и даже смертельных исходах. Исследования подтверждают масштаб проблемы. Немецкий центр исследования аварий страховщиков (UDV) еще в 2020 году установил, что 18% всех аварий с травмированием велосипедистов и пешеходов были связаны с припаркованными транспортными средствами, а столкновения из-за открытых дверей стали одной из ключевых причин. При этом общефедеральной статистики именно по dooring не существует, что, по мнению специалистов, лишь усложняет оценку реальных рисков. Тем не менее данные отдельных федеральных земель говорят сами за себя. Директор ADFC Каролина Лодеманн указывает, что в Берлине аварии при посадке или высадке из автомобиля занимают третье место среди причин ДТП с участием велосипедистов - только зафиксировано 435 таких случаев. В Кельне за прошлый год было зарегистрировано около 120 аварий, связанных с открытием дверей, а страховщики отмечают, что почти каждая пятая авария в городе так или иначе связана с припаркованным автомобилем. В ADFC считают, что ключевым решением должны стать системы помощи водителю, прежде всего предупреждения об открытии двери и автоматическое экстренное торможение. Эту позицию поддерживает и ADAC, хотя в автомобильном клубе подчеркивают, что новые требования, вероятнее всего, будут распространяться только на новые автомобили. Из-за большого количества подержанных транспортных средств в ЕС эффект от таких мер станет заметен лишь спустя годы. Тем не менее автопроизводители уже начинают реагировать на запрос общества: многие европейские заводы предлагают системы предупреждения об открытии дверей, пусть пока и в виде опционального оснащения. Поскольку нормы для легковых автомобилей принимаются на уровне Европейского союза, немецкая инициатива может стать важным шагом к общеевропейским изменениям. В долгосрочной перспективе обязательные предупреждающие системы способны существенно снизить число тяжелых аварий и сделать города безопаснее для одной из самых уязвимых групп участников дорожного движения - велосипедистов.

Другие интересные новости:

▪ WiFi-модули Espressif ESP32-WROVER для голосовых приложений интернета вещей

▪ Топливные батареи - емкость утроена

▪ Твердотельные накопители Kingmax типоразмера M.2

▪ Acer станет конкурентом Asustek на рынке бюджетных ноутбуков

▪ Система компьютерной защиты Protect на основе индекса пользовательского доверия

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Интересные факты. Подборка статей

▪ статья Роберт Льюис Балфур Стивенсон. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какие эволюционные изменения характерны для всех птиц, попадающих на острова? Подробный ответ

▪ статья Врач-аллерголог-иммунолог. Должностная инструкция

▪ статья Антенна Прямоугольник UB5UG. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Большой удар. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026