Máy đo tần số - thang đo kỹ thuật số với màn hình LCD. Lược đồ, mô tả

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Máy đo tần số - cân kỹ thuật số với màn hình LCD. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Công nghệ đo lường

Bình luận bài viết

Việc thiết lập các cấu trúc vô tuyến nghiệp dư là không thể nếu không có thiết bị đo lường. Một bộ đếm tần số kỹ thuật số đơn giản có thể được lắp ráp bằng bộ điều khiển PIC. Phiên bản của thiết bị được đề xuất trong bài viết này cho phép bạn sử dụng nó làm thang đo kỹ thuật số trong máy thu và máy thu phát. Thiết bị được phát triển trên cơ sở thiết kế trước đó của tác giả, được đăng trên tạp chí Radio số tháng 2002 năm XNUMX. Việc sử dụng chỉ báo LCD trong phiên bản mới của thiết bị giúp giảm mức tiêu thụ hiện tại, giảm mức nhiễu bức xạ, giảm kích thước, đồng thời đơn giản hóa mạch và thiết kế của thiết bị.

Ngoài việc cải thiện các thông số điện thuần túy trong thiết kế này, các thông số kỹ thuật cũng đã được cải thiện. Bằng cách giải phóng bộ điều khiển PIC khỏi công việc thường xuyên là quét chỉ báo, có thể mở rộng phạm vi tần số cho phép của bộ tạo dao động tinh thể tham chiếu và đơn giản hóa đáng kể quy trình hiệu chuẩn. Các thông số chính của đồng hồ đo tần số, so với thiết kế trên đèn chỉ báo LED, được đưa ra trong Bảng. 1.

(bấm vào để phóng to)

Có thể đo tần số trên 40 MHz bằng cách sử dụng bộ chia vi sóng bên ngoài với bất kỳ tỷ lệ chia nào (trong phạm vi 2...255). Khi sử dụng thiết bị làm cân kỹ thuật số, có thể ghi tối đa 15 tần số trung gian trong phạm vi từ 0 đến 800 MHz vào bộ nhớ cố định của thiết bị. Các giá trị của chúng được nhập với độ chính xác lên tới 100 Hz và người dùng có thể thay đổi bất kỳ lúc nào bằng ba nút nằm ở mặt trước của thiết bị. Trong trường hợp này, số đọc chỉ số sẽ được xác định theo công thức

Vây Kd ± Fp

nơi Fin - tần số đầu vào; Kd - hệ số chia của bộ chia ngoài; Fp - tần số trung gian.

Khi sử dụng thiết bị làm cân kỹ thuật số, thời gian đo có thể là 0,1 hoặc 1 giây. Giới hạn 10 giây dành cho phép đo chính xác tần số tương đối thấp. Đối với cân kỹ thuật số, độ chính xác như vậy là không cần thiết, do đó, số đọc ở giới hạn 10 giây được xác định theo công thức [Fin·Kd].

Máy đo tần số cung cấp khả năng hiệu chỉnh phần mềm, cho phép sử dụng bất kỳ bộ cộng hưởng thạch anh nào trong phạm vi 1 ... 20 MHz. Người dùng có thể thay đổi giá trị của tất cả các tần số trung gian, hệ số phân chia của bộ chia bên ngoài đã sử dụng, cũng như các hằng số hiệu chuẩn mà không cần sử dụng bất kỳ thiết bị bổ sung nào. Chúng được lưu trữ trong bộ nhớ cố định của bộ điều khiển. Nguyên lý hoạt động của máy đo tần số là cổ điển: đo số xung của tín hiệu đầu vào trong một khoảng thời gian nhất định.

Sơ đồ nguyên lý của thiết bị được hiển thị trong hình. 1. Bộ tạo hình đầu vào có băng thông 10 Hz ... 100 MHz. Tuy nhiên, tốc độ của bộ chia được tích hợp trong bộ điều khiển DD2 giới hạn giới hạn trên của tần số đo được là 40...50 MHz. Giới hạn dưới của tín hiệu hình sin được xác định bởi điện dung của tụ điện C1 và C5. Điốt VD1, VD2 bảo vệ bóng bán dẫn hiệu ứng trường khỏi sự cố khi điện áp cao đi vào đầu vào. Các thông số cao của trình điều khiển đầu vào với mạch tương đối đơn giản và nguồn điện chỉ từ một nguồn 5 V đã thu được nhờ sử dụng bộ kích hoạt Schmitt DD1.1. Từ đầu ra của nó, các xung được tạo ra được gửi đến bộ điều khiển PIC16CE625.

(bấm vào để phóng to)

Thiết bị được điều khiển bởi ba nút hiển thị trên bảng điều khiển phía trước và năm công tắc. Các nút SB1 - SB3 dùng để chuyển đổi thời gian đo. Khi bạn nhấn SB1, giới hạn là 0,1 giây và khi bạn nhấn SB2 hoặc SB3 - 1 hoặc 10 giây tương ứng. Giá trị mới sẽ xuất hiện trên chỉ báo sau 0,1; 1 hoặc 10 giây sau khi nhả SB1, SB2 hoặc SB3. Nếu bạn nhấn và giữ một trong các nút này, giá trị tần số hiện tại sẽ được cố định trên chỉ báo.

Máy đo tần số sử dụng chỉ báo LCD loại KO-4V từ điện thoại PANA-PHONE. Nó được tạo ra trên cơ sở bộ điều khiển NT1613 "Holtek" và được sản xuất bởi công ty "Telesystems" của Zelenograd. Cùng với những ưu điểm - 10 chữ số, hiệu quả, dễ quản lý, nó cũng có những nhược điểm đáng kể - chỉ có thể hiển thị 16 ký tự và không có dấu thập phân. Do đó, để tạo điều kiện thuận lợi cho việc nhận thức thông tin được hiển thị, hàng trăm hertz trên chỉ báo được tách ra khỏi đơn vị kilohertz bằng một ký tự trống. Ba đèn LED HL1 - HL3 cho biết giới hạn đo đi kèm và đèn LED HL4 được sử dụng làm đi-ốt zener 1,5 V.

Trạng thái đóng của công tắc SA5 tương ứng với hoạt động của thiết bị có bộ chia vi sóng bên ngoài và trạng thái mở - không có. Khi sử dụng bộ chia, giá của chữ số có nghĩa nhỏ nhất sẽ thay đổi theo Bảng. 2.

Máy đo tần số - thang đo kỹ thuật số với màn hình LCD

Công tắc SA1 - SA4 dùng để chọn một trong 15 giá trị IF được lập trình sẵn. Số IF tương ứng được quay theo mã 1-2-4-8. Nếu công tắc SA1 - SA4 mở, IF bằng 0 (chế độ bộ đếm tần số). Các dây dẫn SA5 được kết nối với các tiếp điểm tự do của đầu nối, bao gồm bộ chia vi sóng. Một nút nhảy được cài đặt trên phần giao phối của đầu nối giữa các tiếp điểm này. Do đó, kết nối của dải phân cách được xác định tự động. Nếu cần thiết, các công tắc DIP có thể được cài đặt trên bảng để chọn biến tần và bộ chia.

Transistor VT1 - hiệu ứng trường với cổng cách điện, kênh loại n và điện áp nguồn cổng 0.. .2 V ở dòng thoát 5 mA - KP305A - V; KP31 ZA.B; VT2, VT3 - KT316, KT368,... với tần số cắt tối thiểu 600 MHz. DD1 - 74AC14 có thể được thay thế bằng KR1554TL2 hoặc TLZ. Trong trường hợp sau, bạn sẽ cần sửa bản vẽ của bảng mạch in. Đầu vào không sử dụng của tất cả các phần tử DD1 phải được kết nối với bus +5 V. Việc sử dụng các chất tương tự TTL trong mạch này là không mong muốn, vì điều này làm giảm đáng kể giới hạn trên của tần số hoạt động (lên đến 10 ... 15 MHz).

Một bản vẽ của bảng mạch in của máy đo tần số được hiển thị trong hình. 2. Đèn báo HG1, các nút SB1 - SB3 và đèn LED chỉ báo giới hạn HL1 - HL3 được đặt ở phía bên của dây dẫn. Công tắc SA1 - SA5 có thể được lắp đặt cả ở mặt bên của các bộ phận và ở mặt bên của dây dẫn. Mặc dù mức độ nhiễu do thiết bị phát ra thấp, vẫn nên che chắn thiết bị, đặc biệt nếu thiết bị sẽ được sử dụng làm cân kỹ thuật số kết hợp với máy thu. Là một nguồn cung cấp năng lượng, bạn có thể sử dụng bất kỳ nguồn không ổn định nào có điện áp 7,5 ... 14 V và dòng điện lên đến 50 mA. Không nên chuyển đổi hoặc cung cấp điện không biến áp.

(bấm vào để phóng to)

Thiết lập đồng hồ đo tần số bao gồm đặt dòng điện của bóng bán dẫn VT1, VT2 thành khoảng 5 mA. Nó được thiết lập bằng cách chọn điện trở R2. Điện áp ở bộ thu VT2 phải xấp xỉ 3,6 V. Sau đó, với điện trở điều chỉnh R7, độ nhạy tối đa của thiết bị ở tần số cao đạt được. Điện áp ở bộ thu VT3 phải vào khoảng 2,5 V.

Sau khi sản xuất và kiểm tra hiệu suất của máy đo tần số, cần đặt tất cả các giá trị cần thiết của các tham số của nó. Chúng được đặt ở chế độ dịch vụ bằng các nút SB1 - SB3. Để vào chế độ này, nhấn ba nút này cùng một lúc. Trong trường hợp này, chỉ báo sẽ hiển thị giá trị của thời gian đo, giá trị này sẽ được chọn theo mặc định khi bật thiết bị. Bằng cách nhấn nút SB1 hoặc SB2, bạn có thể chọn một trong ba giá trị - 0,1; 1 hoặc 10 giây. Sau đó, nhấn SB3. Trong trường hợp này, giá trị đã chọn được nhập vào bộ nhớ cố định và chỉ báo hiển thị giá trị của hệ số chia của bộ chia vi sóng sẽ được sử dụng với thiết bị. Bạn có thể thay đổi giá trị của nó bằng cách nhấn SB1 hoặc SB2, sau đó xác nhận lựa chọn bằng cách nhấn SB3. Nếu một hoặc nhiều công tắc SA1 - SA4 được đóng, số biến tần được kích hoạt và ký hiệu của nó (cách điệu + hoặc -) sẽ xuất hiện trên chỉ báo. Lựa chọn biển báo được thực hiện bởi SB1 hoặc SB2, nhấn SB3 để xác nhận lựa chọn và giá trị IF được hiển thị trên chỉ báo, có thể thay đổi giá trị này bằng cách nhấn lại SB1 hoặc SB2. Tốc độ thay đổi sẽ tăng theo thời gian nhấn nút, tức là nhấn giữ nút càng lâu thì giá trị đọc sẽ thay đổi càng nhanh. Giá của bit ít quan trọng nhất là 100 Hz. Xác nhận lựa chọn tương tự như các chế độ trước - nhấn SB3.

Sau đó, các biểu tượng "------" xuất hiện trên chỉ báo. Nếu bạn không nhấn nút nào thì sau khoảng 3 giây máy sẽ chuyển sang chế độ đo với các thông số vừa được chọn. Để vào chế độ hiệu chỉnh, nhấn nút SB3 trong vòng ba giây này. Quá trình hiệu chuẩn trong thiết kế này cực kỳ đơn giản. Để thực hiện việc này, chỉ cần nhập tần số thực của quá trình tạo thạch anh bằng cách nhấn các nút SB1 hoặc SB2 giống như cách nhập các giá trị tần số trung gian được mô tả ở trên. Chỉ giá của chữ số có nghĩa nhỏ nhất của chỉ báo ở chế độ này là 1 Hz. Sau khi đặt giá trị mong muốn, bạn nên nhấn nút SB3.

Máy đo tần số có thể hoạt động với hầu hết mọi bộ cộng hưởng thạch anh, tuy nhiên, giá trị khoảng 4 MHz là tối ưu. Ở tần số thấp hơn, hiệu suất của bộ điều khiển PIC giảm và việc tăng tần số xung nhịp sẽ làm tăng mức tiêu thụ hiện tại mà không mang lại nhiều lợi thế. Cần lưu ý rằng trong mạch này, thạch anh được kích thích ở tần số cộng hưởng song song và trên các bộ cộng hưởng trong nước, tần số cộng hưởng nối tiếp thường được chỉ định, tần số này có thể khác nhau vài kilohertz.

Bạn có thể xác định tần số tạo thực của bộ cộng hưởng thạch anh bằng cách kết nối máy đo tần số mẫu với điểm XN1. Trong trường hợp này, tụ điện C8 phải ở vị trí chính giữa. Giá trị đo được làm tròn thành bội số gần nhất của 40 Hz, ví dụ: 4, 000, 000, v.v.

Sau khi hiệu chuẩn, thiết bị này và máy đo tần số tham chiếu phải được kết nối với bộ tạo tín hiệu có tần số 20 ... 40 MHz và biên độ 0,2 ... 0,5 V. Sự tương ứng chính xác của các lần đọc tần số cuối cùng cũng đạt được bằng cách điều chỉnh tụ điện C8. Nếu phạm vi thay đổi của nó không đủ, thì tần số của thạch anh đã được nhập không chính xác và nó phải được thay đổi như mô tả ở trên.

phần mềm vi điều khiển

Tác giả: Nikolai Khlyupin (RA4NAL), Kirov

Xem các bài viết khác razdela Công nghệ đo lường.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Yếu tố nguy cơ chính gây nghiện cờ bạc 07.05.2024

Trò chơi máy tính đang trở thành một hình thức giải trí ngày càng phổ biến trong thanh thiếu niên, nhưng nguy cơ nghiện game vẫn là một vấn đề đáng kể. Các nhà khoa học Mỹ đã tiến hành một nghiên cứu để xác định các yếu tố chính góp phần gây ra chứng nghiện này và đưa ra các khuyến nghị để phòng ngừa. Trong suốt sáu năm, 385 thanh thiếu niên đã được theo dõi để tìm ra những yếu tố nào có thể khiến họ nghiện cờ bạc. Kết quả cho thấy 90% người tham gia nghiên cứu không có nguy cơ bị nghiện, trong khi 10% trở thành người nghiện cờ bạc. Hóa ra yếu tố chính dẫn đến chứng nghiện cờ bạc là do mức độ hành vi xã hội thấp. Thanh thiếu niên có mức độ hành vi xã hội thấp không thể hiện sự quan tâm đến sự giúp đỡ và hỗ trợ của người khác, điều này có thể dẫn đến mất liên lạc với thế giới thực và phụ thuộc sâu sắc hơn vào thực tế ảo do trò chơi máy tính cung cấp. Dựa trên kết quả này, các nhà khoa học ... >>

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Thức ăn lành mạnh đi qua cơ thể nhanh chóng 17.09.2016

Thực tế là các cư dân trong ruột của chúng ta quyết định phần lớn đến sức khỏe của chúng ta, và đôi khi là hành vi của chúng ta, giờ đây tất cả những ai quan tâm đến vấn đề ăn uống lành mạnh đều biết. Nhưng bằng cách nào?

Cuộc hành trình của thức ăn qua đường ruột người dài nhiều mét đã được các nhà vi sinh vật học từ Đại học Kỹ thuật Đan Mạch, do nghiên cứu sinh tiến sĩ Heinrich Münch Roager dẫn đầu; họ quan tâm đến các chất phát sinh từ quá trình vi khuẩn chế biến thực phẩm.

Ở giai đoạn đầu tiên, không có gì ngạc nhiên khi vi khuẩn phân hủy cacbohydrat, lấy ra năng lượng sẵn có nhất từ chúng. Không có gì xấu xảy ra với người đó. Nhưng ngay sau đó hết cacbohydrat, cần phải phân hủy những chất đa dạng hơn nhiều về thành phần và cấu trúc - protein và axit nucleic. Vi khuẩn sống càng xa đầu vào và gần đầu ra, thì các hợp chất tiêu hóa mà nó nhận được càng ít - và càng có hại cho các chất cơ thể con người mà nó chuyển hóa.

Nói cách khác, việc thức ăn tồn đọng trong ruột một thời gian dài là điều không mong muốn. Một sản phẩm phụ của nghiên cứu là lật tẩy huyền thoại rằng sự đa dạng của hệ vi sinh đường ruột là biểu hiện của sức khỏe con người: hoàn toàn không phải vậy, bởi vì sự đa dạng được tạo ra chính xác bởi nhu cầu phân hủy ngày càng ít các hợp chất ăn được.

Khuyến nghị mà các nhà nghiên cứu đưa ra dựa trên những kết quả này không phải là mới: tiêu thụ nhiều chất xơ hơn và uống với nước để tăng tốc độ chuyển hóa, đồng thời không lạm dụng thịt giàu protein và nặng bụng.

Tin tức thú vị khác:

▪ Lợi ích của sự tức giận

▪ Siêu âm ảnh hưởng đến việc ra quyết định

▪ TPL5110 - Bộ hẹn giờ quản lý nguồn Nano

▪ Texas Instruments phát hành chip Bluetooth ULP

▪ Ngoại ngữ không khiến trẻ chú ý hơn

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của công trường An toàn điện, an toàn cháy nổ. Lựa chọn bài viết

▪ bài báo Cấu trúc vòm cho nhà kính hoặc nhà kính. Lời khuyên cho chủ nhà

▪ bài viết Lời nguyền của Tutankhamun là gì? đáp án chi tiết

▪ bài viết cây cà phê. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng