|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Bộ đếm tần số vô tuyến nghiệp dư. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Công nghệ đo lường Người đọc được cung cấp một mô tả về máy đo tần số nghiệp dư trên bộ vi điều khiển AT89C52-24JC và hai tệp đính kèm, ngoài việc đo tần số và thời lượng xung, bạn có thể đo điện dung và độ tự cảm của các thành phần. Trong vài năm qua, một số ấn phẩm đã xuất hiện trong tài liệu định kỳ dành cho việc mô tả các máy đo tần số vô tuyến nghiệp dư được chế tạo trên cơ sở các máy vi tính đơn chip. Ưu điểm của các thiết kế như vậy là rõ ràng: số lượng vi mạch được sử dụng giảm và theo đó, giảm kích thước và mức tiêu thụ điện năng, dễ lắp ráp và điều chỉnh thiết bị, có sẵn để lặp lại ngay cả đối với những người nghiệp dư mới làm quen với đài phát thanh. Ngoài ra, có thể hiện đại hóa và tăng các chức năng dịch vụ chỉ bằng cách thay đổi chương trình điều khiển. Máy đo tần số được thiết kế để sử dụng trong thực hành phát thanh nghiệp dư. Nó cho phép bạn đo lường:
Đồng hồ đo tần số cũng có thể được sử dụng làm thang đo kỹ thuật số cho máy thu thanh. Với sự trợ giúp của các phụ kiện bổ sung, máy đo tần số có thể đo điện dung của tụ điện và độ tự cảm của cuộn cảm và cuộn dây. Đặc điểm kỹ thuật chính
Máy đo tần số (sơ đồ của nó được hiển thị trong Hình 1) bao gồm bộ so sánh tín hiệu, công tắc chế độ hoạt động, bộ đồng bộ hóa chu kỳ đo, bộ đếm xung, bộ vi điều khiển, bàn phím, chỉ báo tinh thể lỏng và bộ ổn định nguồn.
Giai đoạn đầu vào dựa trên bộ so sánh AD8561AR (DA1) của Thiết bị Analog. Bộ so sánh này có độ trễ điển hình khoảng 7 ns. Tín hiệu đầu vào được đưa đến đầu nối XP1 và được đưa đến mạch bảo vệ R1VD1VD2 và bộ so sánh DA1. Các điện trở R4, R5 tạo thành độ trễ của bộ so sánh để loại bỏ sự xuất hiện của tạp âm với các tín hiệu thay đổi chậm. Ở đầu ra của bộ so sánh, tín hiệu được biểu diễn bằng một cặp mức logic ngược pha, phù hợp với mức của các mạch logic của máy đo tần số. Việc chuyển đổi chế độ hoạt động được thực hiện trên bộ ghép kênh kỹ thuật số DD2. Công tắc chuyển tín hiệu phù hợp với chế độ hoạt động đã chọn của máy đo tần số. Bộ đồng bộ hóa (các phần tử DD1.2, DD1.3, DD4) tạo ra các tín hiệu bắt đầu và kết thúc chu kỳ đo. Bộ đếm xung (DD3) đếm số xung trong tín hiệu đầu vào hoặc xung nhiệm vụ khi đo độ rộng xung. Bộ vi điều khiển (DD5) từ ATMEL AT89C52-24JC quản lý tất cả các yếu tố của thiết bị: công tắc chế độ vận hành, chỉ báo, bàn phím. Tần số xung nhịp 10 MHz cho vi điều khiển được đặt bởi bộ cộng hưởng thạch anh BQ1. Khi thiết lập và kiểm tra máy đo tần số, tần số xung nhịp của vi điều khiển được điều chỉnh bằng tụ C6 về giá trị chính xác 10 MHz bằng máy đo tần số công nghiệp. Tín hiệu từ bộ cộng hưởng thạch anh của vi điều khiển (tín hiệu BF) cũng được sử dụng để đo thời lượng xung. Trong trường hợp này, chu kỳ lặp lại của các xung nạp là 100 ns. Do đó, sai số đo thời lượng xung cũng không vượt quá giá trị này. Bộ vi điều khiển hoạt động bằng bộ nhớ chương trình bên trong (chân 35 DD5 được kết nối với bus +5V). Khi bật đồng hồ đo tần số, bộ vi điều khiển được đặt lại về trạng thái ban đầu bằng sự sụt giảm điện áp được truyền bởi tụ điện C5. Bàn phím (các nút SB1, SB2) được sử dụng để chọn các chế độ hoạt động và các thông số của máy đo tần số. Nút SB1 ("Mode") chọn chế độ vận hành, nút SB2 ("Parameter") chọn thông số chế độ. Ví dụ: sử dụng nút SB1 để đặt chế độ "Đo tần số" và sử dụng nút SB2 để chọn giá trị của tham số "Thời gian đo" - 10 giây. Khoảng 1 giây sau khi chọn chế độ vận hành hoặc tham số, bộ đếm tần số sẽ tự động chuyển sang phép đo. Một mô-đun LCD chữ và số ITM1602ASR với hai dòng 16 ký tự được sử dụng làm chỉ báo. Dòng đầu tiên hiển thị chế độ hoạt động và các thông số của máy đo tần số và dòng thứ hai hiển thị giá trị đo được. Điện trở tông đơ R8 có thể được sử dụng để điều chỉnh độ tương phản của hình ảnh chỉ báo. Chỉ báo được kết nối với đầu nối XS3 và được cài đặt trực tiếp trên bảng. Chỉ báo được kết nối qua cáp bổ sung có thể được đặt ở một nơi khác theo yêu cầu của người dùng. Bộ ổn định tích hợp DA2 được sử dụng trong bộ ổn định điện áp cung cấp. Điện áp cung cấp từ nguồn bên ngoài được cung cấp cho đầu nối XP2. Tụ C15, C16 - bộ lọc đầu vào; C13, C14 - bộ lọc đầu ra ổn định. Tụ C7 - C12 - chặn, chúng được lắp đặt gần vi mạch. Máy đo tần số sử dụng vi mạch nội địa dòng KR1533 (tương tự nhập khẩu - 74ALS). Chip 74NS4040 với tần số tối đa 50 MHz được sử dụng làm bộ đếm xung, giới hạn phạm vi đo tần số. Xem xét hoạt động của máy đo tần số ở chế độ đo tần số của tín hiệu đầu vào. Tín hiệu từ bộ so sánh (mạch F1) được đưa đến công tắc chế độ hoạt động (chân 4 DD2). Bộ vi điều khiển đặt các mức logic của tín hiệu A = 0 và B = 1, sau đó phát tín hiệu BẮT ĐẦU (log. 1), tín hiệu này sẽ bắt đầu quá trình đo. Bộ kích hoạt DD4.1 chuyển mạch và cho phép tín hiệu truyền đến đầu ra của công tắc (chân 7 DD2) và đầu vào của bộ đếm xung (chân 10 DD3). Bộ vi điều khiển tạo ra một khoảng thời gian, ví dụ, với khoảng thời gian là 1 giây (tín hiệu TW). Trong thời gian này, tín hiệu đầu vào từ đầu ra của bộ so sánh đến bộ đếm xung đầu vào được cho phép. Các xung tràn bộ đếm DD3 được đếm bởi bộ định thời/bộ đếm 1 của vi điều khiển. Sau khi bộ vi điều khiển đợi trong một khoảng thời gian nhất định, bộ so sánh sẽ chốt đầu ra của nó (chân 5 DAI - LATCH) và quá trình đếm xung tín hiệu đầu vào dừng lại. Bộ vi điều khiển đặt các mức logic của các tín hiệu A = 1, B = 1 và đọc số tích lũy từ bộ đếm xung (DD3) bằng cách sử dụng các xung "đếm" (tín hiệu CP). Bộ vi điều khiển tính toán tổng số xung trong bộ đếm xung trong khoảng thời gian đã chọn (và đây là tần số tín hiệu) bằng công thức X 1048576+ Y 4096 + Z, trong đó X là nội dung của 8 bit trên của bộ định thời/bộ đếm 1 của vi điều khiển; Y là nội dung của 8 bit dưới của bộ định thời/bộ đếm 1 của vi điều khiển; Z - nội dung của bộ đếm xung (DD3). Nếu tần số đầu vào rất cao, thì bộ đếm/bộ định thời 1 của vi điều khiển có thể bị tràn. Trong trường hợp này, bộ vi điều khiển sẽ thêm số 268435456 vào kết quả thu được theo công thức trước đó. Xem xét hoạt động của máy đo tần số bằng cách sử dụng ví dụ đo khoảng thời gian của một xung có cực tính dương. Các tín hiệu đầu ra của bộ so sánh (tín hiệu F1 cho xung dương hoặc tín hiệu F2 cho xung âm) được gửi đến công tắc chế độ vận hành (DD2). Bộ vi điều khiển đặt các mức logic của các tín hiệu A - 0, B - 0. Sau đó, một tín hiệu để đặt bộ kích hoạt DD4.1 về một trạng thái duy nhất (tín hiệu WR / CM) được phát ra. Sau đó, tín hiệu BẮT ĐẦU (log. 1) tương ứng với thời điểm bắt đầu phép đo được phát ra. Bộ vi điều khiển đang chờ chuyển mạch kích hoạt DD4.2. Bộ kích hoạt DD4.1 cho phép các xung làm đầy truyền từ phần tử DD1.1 đến đầu ra của công tắc (chân 7 DD2). Với sự khởi đầu của xung tín hiệu đầu vào, các xung làm đầy (tín hiệu BF) được đưa đến đầu vào của bộ đếm xung (chân 10 DD3) thông qua phần tử DD1.1 và công tắc. Các xung tràn bộ đếm DD3 được đếm bởi bộ định thời/bộ đếm 1 của vi điều khiển. Sau khi kết thúc xung tín hiệu đầu vào, bộ kích hoạt DD4.1 chuyển sang trạng thái ngược lại và quá trình đếm xung làm đầy dừng lại. Tại tín hiệu END, vi điều khiển thiết lập các tín hiệu A=1, B=1 và đọc giá trị tích lũy từ bộ đếm xung (DD3) sử dụng xung đếm (tín hiệu CP). Bộ vi điều khiển tính toán thời lượng của xung đo được theo công thức (X 1048576 + Y 4096 + Z)x100, trong đó X - nội dung của 8 bit cao cấp của bộ định thời/bộ đếm của bộ vi điều khiển thứ nhất; Y - nội dung của 8 bit thấp hơn của bộ đếm thời gian/bộ đếm của bộ vi điều khiển thứ nhất; Z - nội dung của bộ đếm xung DD3; 100 - khoảng thời gian lặp lại của các xung nạp, bằng 100 ns. Do đó, khi đo thời lượng xung, cổng thời gian chính là xung. Để xác định thời lượng của xung âm, vi điều khiển sẽ thiết lập các mức logic của các tín hiệu A=1, B=0. Phần mềm này được viết bằng ngôn ngữ "C" dành cho các bộ vi điều khiển thuộc họ MCS-51. Về mặt cấu trúc, máy đo tần số được chế tạo trên bảng mạch in hai mặt (Hình 2), trên đó tất cả các phần tử được gắn (Hình 3), ngoại trừ chỉ báo.
Trên hình. 2 miếng đệm tròn, được hiển thị theo điều kiện không có lỗ, được kết nối với các miếng đệm tương ứng ở mặt sau của bảng thông qua vias kim loại. Trong quá trình sản xuất bảng mạch in nghiệp dư, quá trình luyện kim được thay thế bằng dây dẫn mỏng.
Các đầu nối có thể tháo rời - PLS-2, PBS-14, cũng như ổ cắm PLCC-44 để cài đặt DD5. Cài đặt bộ đếm tần số Sau khi lắp ráp máy đo tần số, cần thực hiện ba thao tác điều chỉnh. 1. Độ tương phản của chỉ báo được điều chỉnh sau khi cấp nguồn cho đồng hồ đo tần số bằng cách điều chỉnh điện trở điều chỉnh R8. 2. Để đặt tần số của bộ tạo dao động tinh thể của vi điều khiển, cần có quyền truy cập vào tụ điện điều chỉnh tần số. Do đó, khi tắt nguồn đồng hồ đo tần số, mô-đun chỉ báo sẽ được tháo ra khỏi bảng và sau đó, trong khi nhấn giữ nút SB1, đồng hồ đo tần số sẽ được bật lên. Với khớp nối điện dung tối thiểu của đầu vào của máy đo tần số mẫu với điểm BF (Hình 3), bằng cách điều chỉnh tụ điện C6, tần số máy phát được đặt chính xác là 10 MHz. 3. Cài đặt của bộ so sánh trong giai đoạn đầu vào được thực hiện mà không cấp tín hiệu cho đầu nối đồng hồ đo tần số. Sau khi bật nguồn thiết bị, trước tiên bạn phải xoay thanh trượt của điện trở R6 sang vị trí cực bên trái, sau đó từ từ xoay thanh trượt sang phải cho đến khi thông báo "KHÔNG CÓ TÍN HIỆU" xuất hiện trên chỉ báo. Dưới đây là mô tả về các chế độ hoạt động của bộ đếm tần số. Chế độ quy mô kỹ thuật số Nút "MODE" đặt chế độ "DIGITAL SCALE". Nút "PARAMETER" chọn tham số chế độ - tần số của đường dẫn IF. Tần số này có thể được chọn từ các giá trị sau: +455 kHz; -455kHz; +465kHz; -465kHz; +500kHz; -500kHz. Dấu phía trước giá trị số Ff cho biết hoạt động mà bộ đếm tần số thực hiện. Nếu dấu là "+", thì tần số Fpch được thêm vào tần số đo được, nếu dấu là "-", thì nó bị trừ đi. Thời gian đo tần số ở chế độ này là 0,1 giây. Xem chỉ báo đồng hồ đo tần số ở chế độ vận hành: Đo tần số của tín hiệu đầu vào Nút "MODE" đặt chế độ "TẦN SỐ" và nút "PARAMETER" chọn tham số chế độ - thời gian đo. Tham số tính bằng giây có thể nhận một trong các giá trị sau: 0,1 s, 1 s; 10 giây Khoảng 1 giây sau khi nhả nút, máy đo tần số sẽ tự động chuyển sang chế độ đo. Việc chọn một tham số mới sẽ làm gián đoạn chu kỳ đo hiện tại và bắt đầu một chu kỳ mới với giá trị tham số mới. Đơn vị tần số (Hz, kHz, MHz) được xác định tự động, tùy thuộc vào tần số của tín hiệu đầu vào. Chế độ xem chỉ báo đồng hồ đo tần số ở chế độ vận hành: với tần số tín hiệu đầu vào lên tới 1 kHz ở tần số tín hiệu đầu vào lên đến 1 MHz ở tần số tín hiệu đầu vào bằng hoặc cao hơn 1 MHz, Ký hiệu ">" ở đây và bên dưới có nghĩa là máy đo tần số đang ở chế độ đếm xung. Nghĩa là, kết quả đo, hiện có trên chỉ báo, đề cập đến chu kỳ đo trước đó. Đo khoảng thời gian của tín hiệu đầu vào Sử dụng nút "MODE" để chọn chế độ "GIAI ĐOẠN TÍN HIỆU". Không có tham số cho chế độ này. Khoảng 1 giây sau khi nhả nút, máy đo tần số sẽ tự động chuyển sang chế độ đo. Chu kỳ T của tín hiệu đầu vào là nghịch đảo của tần số F. Do đó, trước tiên, máy đo tần số đo tần số của tín hiệu đầu vào tại thời điểm đo là 1 giây và sau khi tính toán, hiển thị kết quả trên chỉ báo. Xem chỉ báo đồng hồ đo tần số ở chế độ vận hành: Đo độ lệch tần số Sử dụng nút "MODE" để chọn chế độ "DEVIATION". Không có tham số cho chế độ này. Khoảng 1 giây sau khi nhả nút, máy đo tần số sẽ tự động chuyển sang chế độ đo. Độ lệch (hoặc lệch) được định nghĩa là sự khác biệt giữa tần số hiện tại và tần số tại thời điểm bắt đầu phép đo ở chế độ này. Trong trường hợp này, độ lệch (độ lệch) của tần số có thể là dương và âm. Do đó, giá trị độ lệch được hiển thị trên chỉ báo bằng một dấu hiệu. Để bắt đầu theo dõi trôi dạt mới, bạn cần nhấn nút "Tham số". Xem chỉ báo đồng hồ đo tần số ở chế độ vận hành: Đo thời lượng xung của cực dương Sử dụng nút "MODE" để chọn chế độ "IMPULSION". Sử dụng nút "PARAMETER" để chọn tham số chế độ - cực xung. Đối với một xung dương, thời lượng của nó được biểu thị bằng "P" và khoảng thời gian giữa các xung được biểu thị bằng "0". Khoảng 1 giây sau khi nhả nút, máy đo tần số sẽ tự động chuyển sang chế độ đo. Xem chỉ báo đồng hồ đo tần số ở chế độ vận hành: đo điện dung Nếu bạn có phần đính kèm với máy đo tần số đo chu kỳ, bạn có thể đo điện dung của bất kỳ tụ điện nào trong phạm vi từ 10 pF đến hàng trăm microfarad. Sơ đồ của nó được hiển thị trong Hình. 4.
Bộ đa hài được lắp ráp trên op amp DA1 tạo ra các xung có chu kỳ tỷ lệ với điện dung Cx. Điều này được mô tả bởi biểu thức Тх= 2CхRэ-lп[(R4+R4')/(R4-R4')]. Ở đây, giá trị của R4' tương ứng với điện trở của một phần của điện trở điều chỉnh giữa động cơ và đầu ra thấp hơn theo mạch. Nếu thanh trượt của điện trở R4 được đặt sao cho ln[(R4 + R4 ') / (R4-R4 ')] - 0,5 thì Tx \u1d CxRe và tại Re \u10d 10 MΩ, giá trị điện dung 10 pF tương ứng với khoảng thời gian của các xung được tạo ra, bằng 1 μs và tại Re = 10000 kΩ, giá trị XNUMX μF tương ứng với thời lượng của XNUMX μs. Tiền tố chứa tụ điện tham chiếu Ce (3000 ... 10000 pF), cho phép bạn hiệu chỉnh tiền tố, cũng như đo điện dung nhỏ hơn 10 pF. Nên chọn độ chính xác của tụ điện tham chiếu với sai số không quá 0,5 ... 1%. Hiệu chuẩn tiền tố bao gồm đặt giá trị của tụ điện tham chiếu trên máy đo tần số bằng điện trở điều chỉnh R2 (10 kOhm). Te trong máy đo tần số phải bằng 1 μs (Fe = 1 MHz). Do xe bán tải, các chữ số ít quan trọng nhất có thể thay đổi giá trị của chúng theo định kỳ. Nhưng đối với hầu hết các trường hợp, độ chính xác của phép đo điện dung là khá khả quan. Để đo điện dung, sử dụng nút "MODE" để chọn chế độ "dung lượng". Chế độ này không có tham số. Khoảng 1 giây sau khi nhả nút, máy đo tần số sẽ tự động chuyển sang chế độ đo. Xem chỉ báo đồng hồ đo tần số ở chế độ vận hành: Đo điện cảm Với sự có mặt của tiền tố (sơ đồ của nó được hiển thị trong Hình 5), có thể đo độ tự cảm trong phạm vi 1 μH ... 2 H.
Nguyên lý đo dựa vào tỉ số giữa chu kỳ dao động điều hòa với hệ số tự cảm và điện dung của mạch dao động của máy phát điện trong phụ kiện: T2 = LC/25330, trong đó T tính bằng giây, L tính bằng µH, C tính bằng pF. Do đó, nếu chúng ta sử dụng điện dung vòng lặp bằng 25330 pF, thì giá trị số của điện cảm được tính từ mối quan hệ sau: L \u2d T1 \u2d XNUMX / FXNUMX, trong đó F là tần số dao động. Để đo điện cảm bằng máy đo tần số có tiền tố, nút "MODE" chọn chế độ "INDUCTION". Khoảng 1 giây sau khi nhả nút, máy đo tần số sẽ tự động chuyển sang chế độ đo. Các giá trị số của số đọc tương ứng với độ tự cảm tính bằng µH. Xem chỉ báo đồng hồ đo tần số ở chế độ vận hành: Tiền tố bao gồm một máy phát đo lường (VT1-VT5), tần số của nó được xác định bởi điện dung của các tụ điện C1, C2 (tổng điện dung khoảng 25330 pF) và độ tự cảm được kết nối với các đầu vào của cuộn dây. Để tạo tín hiệu ở mức TTL, bộ kích hoạt Schmitt (VT6, VT7) được sử dụng. Biên độ dao động được ổn định bởi một mạch dựa trên điốt VD1, VD2 và bóng bán dẫn VT4, VT5, được kết nối với máy phát thông qua một bộ theo dõi bộ phát trên bóng bán dẫn VT3. Với giá trị quy định của điện dung C1, C2 và độ tự cảm đo được bằng 1 μH, tần số tạo sẽ là 1 MHz. Với độ tự cảm 2 H - 700 Hz. Để bao phủ phạm vi này, đặc biệt là ở vùng tần số cao, cần chọn các bóng bán dẫn VT1, VT2 có hệ số truyền dòng cơ bản ít nhất là 150. Tụ điện C1, C2 - K73-17 hoặc tương tự với TKE nhỏ. Tổng cộng, công suất của chúng không được khác với công suất được chỉ định quá 1 ... 2%. Độ rộng của phạm vi đo cũng bị ảnh hưởng bởi bóng bán dẫn VT5, hay đúng hơn là hệ số truyền dòng cơ sở của nó. Kết quả tốt nhất thu được khi sử dụng bóng bán dẫn GT311 với mức tăng 30...50. Tiền tố thường không yêu cầu cấu hình nếu các yêu cầu được chỉ định được đáp ứng. Bộ chuyển đổi cho vi điều khiển AT89C52-24JC Tác giả: S. Zorin, N. Koroleva, Izhevsk
Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024 Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024
▪ Thực vật có một chất tương tự của hệ thần kinh ▪ MPC17C724 - chip điều khiển động cơ ▪ Vi khuẩn đường ruột có thể ảnh hưởng đến tâm trạng
▪ phần của trang Câu cách ngôn của những người nổi tiếng. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết điểm thấp. biểu thức phổ biến ▪ bài viết Ruồi được sinh ra như thế nào? đáp án chi tiết ▪ bài báo wisteria. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Sơn mài cho bản vẽ. Công thức nấu ăn đơn giản và lời khuyên ▪ bài Hoa và bồ câu. tiêu điểm bí mật
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này