Частотомер - цифровая шкала с LCD (PIC16F84/PIC16F628, asm)

Описание опубликовано в журнале «Радио» № 7 за 2004 г., стр. 64, 65 Частотомер - цифровая шкала с ЖК индикатором и «Радиолюбитель» № 10 за 2005 г., стр. 36...39 Частотомер - цифровая шкала с жидкокристаллическим индикатором.

Предлагаемый прибор предназначена для использования в качестве частотомера или цифровой шкалы связной и радиоприемной аппаратуры всех типов. Несмотря на очень простую схему прибор имеет довольно высокие параметры. Он разработан на основе и исходя из опыта эксплуатации моей предыдущей конструкции Частотомер - цифровая шкала на PIC контроллере (LED). Применение жидкокристаллического (LCD) индикатора на контроллере HT1613, HT1611 позволило снизить потребляемый ток, уменьшить уровень излучаемых помех, уменьшить габариты, а также упростить схему и конструкцию прибора.

Диапазон измеряемых частот 10Гц...40мГц, чувствительность 100...200 мВ, время измерения – 0,1; 1 или 10 сек. Быстродействие PIC контроллера не позволяет непосредственно измерять частоты более 40 мгц, но их можно измерять, используя внешний СВЧ делитель. В энергонезависимую память можно записать до 15 значений промежуточных частот в диапазоне от 0 до 800 мГц. Процедура калибровки предельно упрощена, частота опорного кварца может быть в пределах 1 мГц...20 мГц. Все параметры могут изменяться пользователем с помощью 3-х кнопок на передней панели прибора.

Разработано два варианта программы электронного частотомера, первый позволяет использовать один внешний с любым коэффициентом деления в диапазоне 2...255. Второй вариант допускает применение трех внешних делителей с различными коэффициентами деления, а диапазон допустимых значений Кд расширен до 256. Номер подключенного в данный момент делителя определяется автоматически.

При использовании частотомера на микроконтроллере с первым вариантом программы в качестве цифровой шкалы, в его энергонезависимую память можно записать до 15 промежуточных частот в диапазоне от 0 до 800 МГц. Во втором варианте программы количество ПЧ не может превышать 7. Их значения вводятся с точностью до 100 Гц и в любой момент могут быть изменены пользователем с помощью 3-х кнопок, расположенных на передней панели прибора.

Принципиальная схема частотомера показана на рисунке. В нем использован один из самых дешевых и распространенных LCD (ЖКИ) индикаторов от телефонов с АОН - HT1613 (HT1611). К сожалению, он не имеет собственного названия и разные производители называют его по своему, например, встречается обозначение KO–4B. Неизменным остается только его встроенный контроллер HT1611 или HT1613.

При применении указанных на схеме деталей входной формирователь частотомера имеет полосу пропускания 10 Гц...100 МГц, входное сопротивление 500 ком и чувствительность около 100 мв, но быстродействие встроенного в PIC контроллер делителя ограничивает верхнюю границу измеряемых частот значением 40...50 МГц. Нижняя граница для синусоидального сигнала определяется емкостью C1 и C5. Диоды VD1, VD2 защищают полевой транзистор от выхода из строя при попадании на вход высокого напряжения. Высокие параметры входного формирователя при сравнительно простой схеме и питании только от одного источника 5 в удалось получить благодаря применению КМОП триггера Шмитта DD2 типа 74AC14. Использовать здесь TTL аналог недопустимо, т.к. это снизит верхнюю границу измеряемых частот до 10...15 МГц. Управляющий контроллер может быть типа PIC16F84, PIC16F628, PIC16CE625.

SA4 и SA5 используются для выбора номера внешнего СВЧ делителя. Их разомкнутое состояние соответствует работе прибора без СВЧ делителя. Замыкая SA4, SA5 можно выбрать один из 3-х делителей. Это может оказаться полезным при проведении измерений в широком диапазоне частот. Например, первый делитель работает в диапазоне 500 МГц...2 ГГц, а второй – 30 МГц...500 МГц и они имеют разный коэффициент деления. При смене делителя прибор автоматически будет учитывать смену его коэффициента деления при расчете показаний. При необходимости на плату можно установить DIP переключатели для выбора ПЧ и делителя.

В схеме частотомера на микроконтроллере можно использовать практически любой кварцевый резонатор, однако оптимальной является тактовая частота контроллера около 4 МГц. На меньшей частоте снижается быстродействие PIC, а повышение частоты увеличивает потребляемый ток, не давая особых преимуществ.

Прибор получился очень простой, и в то же время удобный в работе. Его повторили многие радиолюбители, дополнив описание своими вариантами печатной платы. Я, в свою очередь, делюсь этой информацией с Вами. Дополнения пользователей выложены на этой страничке в архиве в том виде, в каком я их получил - "как есть".

Если возникнут сложности с приобретением ЖКИ индикатора HT1613 (HT1611, KO-4B), его можно заменить на светодиодные индикаторы. Одним из первых такое устройство на AT90S1200 предложил Эдуард (UA4NX). Описание можно найти на его сайте . Известен вариант и на ATmega8. На всякий случай я выкладываю архив с копией странички UA4NX, копией описания конструкции на ATMega8 и Datasheet на индикатор.

Подробное описание (225 Кб). Загрузок: 417
Рисунки платы в формате GIF, схема и плата в Orcad 9.1 (78 Кб). Загрузок: 396
Прошивки и исходные тексты программ для PIC16F84, PIC16F628, PIC16CE625 (81 Кб). Загрузок: 479
Дополнения пользователей (222 Кб). Загрузок: 391
Замена индикатора HT1613 (HT1611, KO-4B) (270 Кб). Загрузок: 526

Автор статьи: Николай RA4NAL

Просмотров: 5970