Preprost DIY digitalni merilnik frekvence na K155. Preprost merilnik frekvence. Taganrog, Rostovska regija

Tematski načrt krožka 3. letnika naj vključuje študij in načrtovanje naprav napredne digitalne tehnologije, na primer digitalnega merilnika frekvence.

Primer takšne merilne naprave je lahko tukaj opisani petmestni merilnik frekvence z digitalnim prikazom merilnih rezultatov, razvit v radijskem klubu postaje za mlade tehnike v mestu Berezovski v regiji Sverdlovsk pod vodstvom V. .Ivanov. Naprava vam omogoča merjenje frekvence električnih nihanj v območju od 100 do 99999 Hz in se lahko uporablja za konfiguracijo različnih generatorjev, elektronskih ur in naprav za avtomatizacijo. Amplituda vhodnega signala - 1...30 V.

riž. 130. Blokovna shema digitalnega merilnika frekvence

Blokovna shema frekvencmetra je prikazana na sliki 130. Njegovi glavni elementi so: impulzni napetostni generator za fx signal merjene frekvence, referenčni frekvenčni generator, elektronski ključ, števec impulzov z digitalno prikazovalno enoto in krmilna naprava, ki organizira delovanje naprave. Načelo njegovega delovanja temelji na merjenju števila impulzov, ki prispejo na vhod števca v strogo določenem času, ki je v tej napravi enak 1 s. Ta zahtevani merilni časovni interval se ustvari v krmilni enoti.

Signal fx, katerega frekvenco je treba izmeriti, se dovaja na vhod oblikovalnika impulzne napetosti. Tu se pretvori v pravokotne impulze, katerih stopnja ponavljanja ustreza frekvenci vhodnega signala. Nato se pretvorjeni signal pošlje na enega od vhodov elektronskega ključa, signal merilnega časovnega intervala pa se dovaja na drugi vhod ključa, ki ga zadrži v odprtem stanju 1 s.

Posledično se na izhodu elektronskega ključa pojavi izbruh impulzov in s tem na vhodu števca. Logično stanje števca, v katerem se znajde po zapiranju ključa, prikazuje digitalni prikazovalnik v časovnem intervalu, ki ga nastavi krmilna naprava.

Shematski diagram merilnika frekvence je prikazan na sliki 131. Poleg tranzistorjev merilnik frekvence uporablja osem digitalnih mikrovezij serije K176 in pet (glede na število števk) sedemsegmentnih luminiscenčnih indikatorjev tipa IV-6 . Čip K176IE12 (D1), zasnovan posebej za elektronske ure, vključuje generator (simbol G), ki deluje skupaj z zunanjim kvarčnim resonatorjem Z1 pri frekvenci 32.768 Hz. Frekvenčni delilniki mikrovezja delijo frekvenco generatorja do 1 Hz. Ta frekvenca, oblikovana na nožicah 4 in 7 mikrovezja, povezanih skupaj, je referenčna frekvenca v merilniku frekvence.

Čip K176LE5 (D2) ima štiri logične elemente 2ALI-NE, čip K176TM1 (D3) pa dva D-sprožilca. Eden od elementov 2ALI-NE opravlja funkcijo elektronskega ključa (D2.4), ostali trije in oba D-flip-flopa pa delujejo v krmilni napravi.

Vsako od mikrovezij K176IE4 (D4-D8) vsebuje desetdnevni števec impulzov, to je števec do 10, in pretvornik (dekoder) njegovega logičnega stanja v krmilne signale za sedemsegmentni indikator. Na izhodih a-d teh mikrovezij se generirajo signali, ki zagotavljajo indikatorje H1 - H5 s sijem številk, katerih vrednost ustreza logičnemu stanju števcev. Čip D4 in indikator H1 tvorita najmanj pomembno števno cifro, čip D8 in indikator H5 pa najpomembnejšo števno cifro merilnika frekvence.

Pri zasnovi naprave naj bo indikator H5 d6 skrajno levo, H1 pa skrajno desno.

Za napajanje mikrovezij, tranzistorjev in krmilnih elektrod indikatorjev lahko uporabite dve zaporedno povezani bateriji 3336L (GB1), za napajanje žarilnih nitk indikatorjev pa lahko uporabite en element 343 ali 373 (G1).

Oblikovalnik impulzne napetosti tvorijo tranzistorji V2-V5. Signal fx, doveden na njegov vhod prek vtičnice X1, stikala S1, kondenzatorja C1 in upora R1, je ojačan in omejen v amplitudi z diferencialno kaskado na tranzistorjih V2 in US. Iz obremenitvenega upora R5 se signal dovaja na osnovo tranzistorja V4 druge stopnje, ki deluje kot pretvornik. Upor R8, ki ustvarja pozitivno povratno informacijo med temi kaskadami, jim zagotavlja sprožilno naravo delovanja. V tem primeru se na kolektorju tranzistorja V4 oblikujejo impulzi s strmimi vzponi in padci, katerih frekvenca ponavljanja ustreza frekvenci proučevanega signala. Kaskada na tranzistorju V5 omejuje impulzno napetost na raven, ki zagotavlja mikrovezjem zahtevan način delovanja. Nato se pretvorjeni signal pošlje na vhodni pin 12 elektronskega stikala D2.4. Drugi vhodni pin ključa je povezan z izhodom gonilnika merilnega časovnega intervala 1 s. Zato je število impulzov, ki so v tem času prešli skozi elektronski ključ do števca, prikazano z indikatorji v enotah Hertz.

riž. 132. Časovni diagrami, ki ponazarjajo delovanje krmilne naprave frekvencmetra

Delovanje krmilne naprave je ponazorjeno s časovnimi diagrami (slika 132).

Vhod C (pin 11) sprožilca D3.2 neprekinjeno sprejema impulze iz generatorja referenčne frekvence (slika 132a), isti vhod sprožilca D3.1 pa sprejema impulze iz prožilnega generatorja, sestavljenega na logičnih elementih D2.1 in D2. 2 (slika 132, b). Za začetni primer bomo vzeli primer, ko sta oba sprožilca v ničelnem stanju. V tem času se napetost visokega nivoja, ki deluje na inverzni izhod sprožilca D3.2, dovaja na vhodni zatič 13 elektronskega stikala D2.4 in ga zapre. Od tega trenutka naprej se prek stikala prekine prehod signalnih impulzov izmerjene frekvence na vhod števca. S pojavom impulza prožilnega generatorja na vhodu C prožilca D3.1 ta prožilec prevzame enojno stanje in pripravi prožilec D3.2 za nadaljnje delovanje z visoko napetostjo na neposrednem izhodu. Istočasno se na pin 9 elementa D2.3, priključenem na inverzni izhod sprožilca D3.1, pojavi nizka napetost. Naslednji impulz generatorja referenčne frekvence preklopi prožilec D3.2 v enojno stanje. Zdaj bo na njegovem inverznem izhodu in na pinu 13 elementa D2.4 nizka napetost, ki odpre elektronski ključ in s tem omogoči prehod signalnih impulzov izmerjene frekvence skozi njega.

Neposredni izhod sprožilca D3.2 (pin 13) je povezan z R-vhodom (pin 4) sprožilca D3.1. Posledično, ko je sprožilec D3.2 v enojnem stanju, deluje na visoko napetost na neposrednem izhodu, preklopi sprožilec D3.1 v ničelno stanje. Ta sprožilec je v ničelnem stanju, dokler je na voljo časovni interval merjenja. Naslednji impulz generatorja referenčne frekvence na vhodu C sprožilca D3.2 ga preklopi v ničelno stanje in zapre elektronsko stikalo z visoko napetostjo na inverznem izhodu. Posledično se ustavi prehod signalnih impulzov izmerjene frekvence na števec in začne se digitalni prikaz merilnih rezultatov (ras 132, (5, g).

Pred vsakim merilnim časovnim intervalom se na zatičih 5 R-vhodov mikrovezja D4-D8 pojavi kratkotrajni impulz pozitivne polarnosti (slika 132, d), ki ponastavi sprožilce števca na ničelno stanje. Od tega trenutka se začne cikel štetja - označuje delovanje merilnika frekvence. Nastajanje ponastavitvenih impulzov se pojavi na izhodu logičnega elementa D2.3 v trenutkih, ko nizke napetosti na njegovih vhodih sovpadajo. Indikacijski čas se lahko gladko spremeni v 2...5 z uporom R17 generatorja prožilnih impulzov.

LED V7 v kolektorskem vezju tranzistorja V6, ki deluje v stikalnem načinu, služi za vizualno opazovanje trajanja indikacijskega časa.

Merilnik frekvence omogoča spremljanje njegovega delovanja. Da bi to naredili, se stikalo S1 premakne v položaj "Nadzor", v katerem je vhodno vezje naprave priključeno na pin 14 mikrovezja D1 generatorja referenčne frekvence. Če merilnik frekvence deluje pravilno, bi morali indikatorji prikazati frekvenco 32,769 Hz.

riž. 133. Videz merilnika frekvence

Videz opisanega frekvencmetra je prikazan na sliki 133. Skozi podolgovato pravokotno luknjo v sprednji steni ohišja, prekrito s ploščo zelenega organskega stekla,
Svetleče številke indikatorjev so jasno vidne. Levo od luknje je "oko" LED indikatorja V7. Pod njim je spremenljivi upor R17 za nastavitev trajanja prikaza merilnega rezultata in vhodni priključek X1. Levo od njih sta stikalo za vklop S2 ("I") in dvodelno stikalo S1 "Merenje-krmiljenje". Ko pritisnete tipko “K” (kontrola), se vhod oblikovalca impulzne napetosti poveže z generatorjem referenčne frekvence, ko pritisnete tipko “I” (meritev), pa se poveže z vhodnim priključkom X1.

Ostali deli frekvencmetra so nameščeni na dveh tiskanih vezjih dimenzij 115X60 mm, izdelanih iz folije iz steklenih vlaken debeline 1 mm. Na enem od njih (sl. 134, a) so deli oblikovalnika impulzne napetosti, referenčnega frekvenčnega generatorja in krmilne naprave, na drugi (sl. 134, b) pa so mikrovezja D4-D8 in digitalni indikatorji H1-H5. Vsi fiksni upori so tipa MLT. Trimer upor R3 - SPZ-16, spremenljivka R17 je lahko katere koli vrste. Oksidni kondenzatorji SZ in C5 - K50-6 ali K53-1A, nepolarni C1 in C8 - K53-7 (lahko jih zamenjate s kompleti kondenzatorjev, kot je K73-17). Kondenzatorji C2, C4 so lahko tipa KLS ali K73-17, C6 - keramični KT-1, KM, nastavitveni kondenzator C7 - KPK-MP. Stikalo S1 "Merilno-nadzor" tvorita dve tipalni stikali P2K z odvisnim zaklepanjem v pritisnjenem položaju; stikalo za vklop S2 je tudi P2K, vendar brez zaklepanja, tj. z vrnitvijo v prvotni položaj ob ponovnem pritisku na gumb.

Mikrovezje K176IE12 lahko zamenjamo s podobnim mikrovezjem K176IE5 tako, da ustrezno prilagodimo prevodnike tiskanega vezja. Digitalni indikatorji so lahko tipa IV-3A (namesto IV-6), potem pa bo treba v napajalni tokokrog za njihove filamente vključiti 2 Ohmski upor z močjo disipacije 0,5 W.

Nastavitev brezhibnega frekvencmetra se nanaša predvsem na nastavitev najboljše občutljivosti generatorja impulzne napetosti in po potrebi prilagoditev generatorja referenčne frekvence. Pri nastavitvi zahtevane občutljivosti se signal z amplitudo 1 V dovaja na vhod merilnika frekvence iz generatorja 34, osciloskop je priključen na izhod elektronskega stikala D2.4 in nastavitveni upor R3 se uporablja za doseči videz nizov impulzov na zaslonu osciloskopa. Referenčna frekvenca generatorja se prilagodi: grobo - z izbiro kondenzatorja C6, natančno - z nastavitvijo kondenzatorja C7. Natančnost nastavitve je nadzorovana s standardnim merilnikom frekvence, priključenim na pin 14 čipa D1.

Prva digitalna zasnova IC, ki so jo izdelali radioamaterji v 80. in 90. letih, je bila običajno elektronska ura ali merilnik frekvence.
Takšen merilnik frekvence lahko še danes uporabljamo pri kalibraciji instrumentov ali pa ga uporabljamo kot odčitavalno napravo v generatorjih in amaterskih oddajnikih, pri nastavitvah raznih radioelektronskih naprav. Naprava bo morda zanimiva za tiste, ki imajo mikrovezja serije K155 v prostem teku ali se začenjajo seznanjati z avtomatizacijo in računalniškimi napravami.

Opisana naprava omogoča merjenje frekvence električnih nihanj, periodo in trajanje impulzov, deluje pa lahko tudi kot števec impulzov. Delovna frekvenca od nekaj hercev do nekaj deset MHz z vhodno napetostjo do 50 mV. Največja delovna frekvenca števcev na osnovi integriranih vezij K155IE2 je približno 15 MHz. Vendar je treba upoštevati, da dejanska hitrost flip-flopov in števcev presega določeno vrednost za 1,5 ... 2-krat, zato posamezni primerki mikrovezij TTL omogočajo delovanje pri višjih frekvencah.

Najmanjša cena LSB je 0,1 Hz pri merjenju frekvence in 0,1 μs pri merjenju obdobja in trajanja.
Načelo delovanja merilnika frekvence temelji na merjenju števila impulzov, ki prispejo na vhod števca v strogo določenem času.

Shema vezja je prikazana na sliki 1

Signal, ki se preučuje, se napaja skozi konektor X1 in kondenzator C1 na vhod pravokotnega oblikovalca impulza.

Širokopasovni ojačevalnik-omejevalnik je sestavljen s pomočjo tranzistorjev V1, V2 in V3. Tranzistor z efektom polja V1 zagotavlja napravi visoko vhodno upornost. Diodi V1 in V2 ščitita tranzistor V1 pred poškodbami, če slučajno pride v stik z vhodom visokonapetostne naprave. Veriga C2-R2 izvaja korekcijo frekvence vhoda ojačevalnika.

Tranzistor V4, priključen kot emiterski sledilnik, uskladi izhod ojačevalnika-omejevalnika z vhodom logičnega elementa D6,1 mikrovezja D6, kar zagotavlja nadaljnjo tvorbo pravokotnih impulzov, ki se preko elektronskega stikala pošljejo v krmilna naprava na čipu D9 in impulzi referenčne frekvence, ki odpirajo ključ za določen čas. Na izhodu te tipke se pojavi rafal impulzov. Število impulzov v paketu šteje binarni decimalni števec, njegovo stanje po zapiranju ključa pa prikazuje digitalni prikazovalnik.

V načinu štetja impulzov krmilna naprava blokira vir referenčne frekvence, binarni decimalni števec neprekinjeno šteje impulze, ki prihajajo na njegov vhod, digitalni prikazovalnik pa prikazuje rezultate štetja. Odčitki števca se ponastavijo s pritiskom na gumb "Reset".

Generator glavne ure je sestavljen na čipu D1 (LA3) in kvarčnem resonatorju Z1 pri frekvenci 1024 kHz. Frekvenčni delilnik je sestavljen na mikrovezjih K155IE8; K155IE5 in štiri K155IE1. V merilnem načinu se natančnost nastavitev "MHz", "kHz" in "Hz" nastavi s tipkalnima stikaloma SA4 in SA5.

Napajanje merilnika frekvence (slika 3) je sestavljeno iz transformatorja T1, od navitja II, od katerega je po usmerniku VDS1, napetostnem stabilizatorju na mikrovezju DA1 in filtru na kondenzatorjih C4 - C11 napetost +5V. dobavljen za napajanje mikrovezij.

Napetost 170 V iz navitja III transformatorja Tr1 skozi diodo VD5 se uporablja za napajanje digitalnih indikatorjev na principu praznjenja v plinu H1..H6.

V oblikovalniku impulzov lahko poljski tranzistor KP303D (V3) zamenjamo s KP303 ali KP307 s katerim koli črkovnim indeksom, tranzistor KT347 (V5) s KT326 in KT368 (V6, V7) s KT306.

Dušilka L1 tipa D-0,1 ali domača - 45 obratov žice PEV-2 0,17, navite na okvir s premerom 8 mm. Vsa stikala so tipa P2K.

Nastavitev naprave se zmanjša na preverjanje pravilne namestitve in merjenje napajalnih napetosti. Pravilno sestavljen merilnik frekvence samozavestno opravlja svoje funkcije, edina "kapriciozna" enota je vhodni gonilnik, katerega konfiguraciji je treba dati največ truda. Po zamenjavi R3 in R4 s spremenljivimi upori 2,2 kOhm in 100 Ohm morate napetost na uporu R5 nastaviti na približno 0,1...0,2V. Po dovajanju sinusne napetosti z amplitudo približno 0,5 V od generatorja signala do vhoda oblikovalca in zamenjavi upora R6 s spremenljivim uporom z nazivno vrednostjo 2,2 kOhm ga je treba prilagoditi tako, da se pojavijo pravokotni impulzi na izhodu elementa D6.1. S postopnim zniževanjem vhodne ravni in povečevanjem frekvence je potrebno izbrati elemente R6 in SZ, da dosežemo stabilno delovanje oblikovalnika v celotnem območju delovanja. Morda boste morali izbrati upor upora R9. Med postopkom namestitve morajo vsi spremenljivi upori imeti vodnike, ki niso daljši od 1 do 2 cm.

Ko je namestitev končana, jih je treba enega za drugim odspajkati in zamenjati s stalnimi upori ustrezne vrednosti, pri čemer vsakič preverite delovanje gonilnika.

Pri zasnovi se lahko namesto indikatorjev IN-17 uporabijo indikatorji praznjenja plina IN-8-2, IN-12 itd.

V oblikovalniku impulzov lahko tranzistorje KT368 zamenjate s KT316 ali GT311 namesto KT347, lahko uporabite KT363, GT313 ali GT328. Diode V1, V2 in V4 lahko zamenjate s KD521, KD522.

Shema in tabla v formatu sPlan7 in Sprint Layout - schema.zip *

* To vezje sem sestavil leta 1988 v istem ohišju z generatorjem zvoka in je bil uporabljen kot digitalna tehtnica.

Kot samostojna naprava je bila zasnovana pred kratkim, zato je možno, da se je napaka prikradla kje v shemi vezja in zasnovi tiskanega vezja.

Bibliografija:

V pomoč radioamaterju št. 084, 1983

Digitalne naprave na integriranih vezjih - © Založba Radio in zveze, 1984.

Radijska revija: 1977, št. 5, št. 9, št. 10; 1978, št. 1980, št. 1981, št. 1982, št. št. 12.

Radioamaterske digitalne naprave. - M.: Radio in komunikacije, 1982.

Konstrukcija te merilne naprave (slika 46) naj postane za vas posplošitev, ki združuje in praktično uporablja znanje in veščine osnov digitalne tehnologije. Naprava vam omogoča merjenje sinusnih harmoničnih in impulznih električnih nihanj s frekvenco od nekaj hercev do 10 MHz in amplitudo od 0,15 do 10 V ter štetje impulzov signala.

riž. 46. Videz digitalnega merilnika frekvence
riž. 47. Blokovna shema merilnika frekvence

Blokovni diagram opisanega merilnika frekvence je prikazan na sl. 47. Sestavljen je iz: oblikovalca signalnih impulzov izmerjene frekvence, bloka referenčnih frekvenc, elektronskega ključa, binarno-decimalnega števca impulzov, digitalne indikacijske enote in krmilne naprave. Merilnik frekvence se napaja iz izmenične omrežne napetosti 220 V preko polnovolovnega usmernika s stabilizatorjem popravljene napetosti (ni prikazan na sliki 47).

Delovanje naprave temelji na merjenju števila impulzov v določenem-zglednem-časovnem intervalu. Preučevani signal se dovaja na vhod oblikovalnika impulzne napetosti. Na njegovem izhodu se oblikujejo pravokotna električna nihanja, ki ustrezajo frekvenci vhodnega signala, ki se dovajajo elektronskemu ključu. Sem prihajajo tudi impulzi standardne frekvence preko krmilne naprave, ki za določen čas odpre ključ. Posledično se na izhodu elektronskega ključa pojavijo izbruhi impulzov, ki nato sledijo binarno-decimalnemu števcu. Logično stanje binarno-decimalnega števca, v katerem se je znašel po zapiranju ključa, prikazuje digitalna indikacijska enota, ki deluje v času, ki ga določi krmilna naprava.

V načinu štetja impulzov krmilna naprava blokira vir referenčnih frekvenc, binarni decimalni števec neprekinjeno šteje impulze, prejete na njegov vhod, digitalni prikazovalnik pa prikaže rezultat štetja.

Shematski diagram merilnika frekvence je prikazan na sl. 48. Številna vozlišča v njem so vam že znana. Zato bomo podrobneje obravnavali le nova vezja in komponente naprave.

Oblikovalnik impulzne napetosti je zapleten Schmittov sprožilec, sestavljen na čipu K155LD1 (DD1). Upor R1 omejuje vhodni tok, dioda VD1 pa ščiti mikrovezje pred spremembami vhodne napetosti negativne polarnosti. Z izbiro upora R3 se nastavi spodnja (najnižja) meja napetosti vhodnega signala.

Iz izhoda gonilnika (pin 9 mikrovezja DD1) se pravokotni impulzi dovajajo na enega od vhodov logičnega elementa DD11.1, ki opravlja funkcijo elektronskega ključa.

Blok referenčnih frekvenc vključuje: generator na osnovi elementov DD2.1-DD2.3, katerega impulzna frekvenca je stabilizirana s kvarčnim resonatorjem ZQ1, in sedemstopenjski delilnik frekvence z uporabo mikrovezja DD3-; DD9. Frekvenca kvarčnega resonatorja je 8 MHz, zato je čip K155IE5 (DD3) prve stopnje delilnika vklopljen tako, da se frekvenca generatorja deli z 8. Posledično je frekvenca impulza na njegovem izhodu (pin 11 ) bo 1 MHz. Mikrovezje vsake naslednje stopnje deli frekvenco z 10. Tako je impulzna frekvenca na izhodu mikrovezja DD4 100 kHz, na izhodu mikrovezja DD5 - 10 kHz, na izhodu DD6 - 1 kHz, na DD7 izhod - 100 Hz, na izhodu DD8 - 10 Hz in na izhodu celotnega delilnika (pin 5 čipa DD9) -1 Hz.

Razpon merjenih frekvenc se nastavi s stikalom SA1 “Range”. V skrajnem desnem (glede na diagram) položaju tega stikala trimestna digitalna prikazovalna enota fiksira frekvenco do 1 kHz (999 Hz), v drugem položaju - do 10 kHz (9999 Hz), v tretji - do 100 kHz (99999 Hz) in nato do 1 MHz (999 kHz), do 10 MHz (9,999 MHz) in ga nato premaknite proti nižjim referenčnim frekvencam.

riž. 49. Grafi, ki prikazujejo delovanje digitalne naprave za krmiljenje frekvence, meritev

Krmilna naprava, katere delovanje je prikazano z grafi, prikazanimi na sl. 49, je sestavljen iz B-flip-flopov DD10.1 in DD10.2, mikrovezja DD10, pretvornikov DD11.3, DD11.4 in tranzistorja VT1, ki tvorijo zapleten multivibrator v pripravljenosti. Vhod C D-flip-flopa DD10.1 sprejema impulze iz bloka referenčnih frekvenc (slika 49, a). Na robu impulza referenčne frekvence, nastavljene s stikalom SA1, ta sprožilec, ki deluje v načinu štetja za 2, preklopi v enojno stanje (slika 49, 6) in z visoko napetostjo na neposrednem izhodu (pin 5) odpre elektronsko stikalo DD11.1. Od tega trenutka napetostni impulzi izmerjene frekvence prehajajo skozi elektronsko stikalo, pretvornik DD11.2 in gredo neposredno na vhod C1 (pin 14) števca DD12. Na robu naslednjega impulza sprožilec DD10.1 prevzame začetno stanje in preklopi sprožilec DD10.2 v enojno stanje (slika 49, c). Po drugi strani pa sprožilec DD 10.2 z nizko napetostjo na inverznem izhodu (pin 8) blokira vhod krmilne naprave pred vplivom impulzov referenčne frekvence in visoko napetostjo na neposrednem izhodu (pin 9) zažene multivibrator v stanju pripravljenosti. Elektronski ključ se zapre z nizko napetostjo na neposrednem izhodu sprožilca DD10.1. Začne se prikaz števila impulzov v paketu, prejetem na vhodu binarno-decimalnega števca.

Ko se na neposrednem izhodu sprožilca DD10.2 pojavi visoka napetost, se kondenzator C3 začne polniti skozi upor R5. Ko se polni, se pozitivna napetost na dnu tranzistorja VT1 poveča (slika 49, d). Takoj, ko doseže približno 0,6 V, se tranzistor odpre, napetost na kolektorju se zmanjša na skoraj 0 (slika 49, e). Napetost visokega nivoja, ki se pojavi na izhodu elementa DD11.3, vpliva na RO vhode mikrovezij DD12, DD14 in DD16, zaradi česar se binarno-decimalni števec impulzov ponastavi na nič, zaradi česar se rezultat meritve ustavi. Istočasno nizka napetost *, ki se je pojavila kot kratek impulz na pin 11 pretvornika DD11.4 (slika 49, e), preklopi sprožilec DD10.2 in multivibrator v pripravljenosti v začetno stanje in kondenzator SZ se izprazni skozi diodo VD2 in element DD10.2. S pojavom naslednjega impulza referenčne frekvence na vhodu sprožilca DD10.1 se začne naslednji cikel delovanja naprave v merilnem načinu (slika 49, g).

Števec DD12, dekoder DD13 in digitalni indikator praznjenja v plinu HG1 tvorijo nižjo števno stopnjo frekvencmetra. Naslednji koraki štetja se imenujejo starejši. V končani zasnovi merilnika frekvence je indikator HG1 na skrajni desni strani, sledita pa mu indikatorja HG2 in HG3 na levi. Prvi od njih prikazuje enote, drugi - desetice, tretji - stotine frekvenc danega merilnega podobmočja, izbranega s stikalom SA1.

riž. 50. Diagram napajanja

Za preklop merilnika frekvence v način neprekinjenega štetja impulzov je stikalo SA2 nastavljeno v položaj "Štetje". V tem primeru sprožilec DD10.1 na vhodu S preklopi v eno stanje - na njegovem neposrednem izhodu deluje napetost visokega nivoja. V tem primeru je elektronski ključ DD11.1 odprt in preko njega se impulzi vhodnega signala neprekinjeno dovajajo na vhod binarnega decimalnega števca. V tem primeru se odčitki števca ustavijo, ko pritisnete gumb SB1 "Reset".

Napajanje merilnika frekvence (slika 50) je sestavljeno iz omrežnega transformatorja T1, polnega valovnega usmernika VD3, kondenzatorja C9, ki gladi valovanje popravljene napetosti, in stabilizatorja napetosti na zener diodi VD5 in tranzistorju VT2. Kondenzator SY na izhodu stabilizatorja dodatno zgladi valovanje popravljene napetosti. Kondenzator SP (kot kondenzatorji C4-C8 naprave) blokira mikrovezja merilnika frekvence vzdolž napajalnega tokokroga, upor R16 vzdržuje način stabilizatorja, ko je obremenitev odklopljena od njega.

Napetost navitja III transformatorja (približno 200 ... 220 V) se napaja preko diode DV4 v napajalnem vezju anodnih vezij digitalnih indikatorjev praznjenja v plinu merilnika frekvence.

riž. 51. Telo naprave

riž. 52. Postavitev blokov in delov digitalnega merilnika frekvence v ohišje

Oblikovanje. Videz frekvencmetra že poznate. Njegovo telo (slika 51) je sestavljeno iz dveh delov v obliki črke U, upognjenih iz mehke pločevine duralumin debeline 2 mm. Spodnji del služi kot montažno ohišje. V sprednji steni, ki je sprednja plošča naprave, je izrezana pravokotna luknja, spredaj prekrita s ploščo rdečega organskega stekla, skozi katero so vidni indikatorji praznjenja v plinu. Desno od njega so luknje za pritrditev visokofrekvenčnega vhodnega konektorja XS1, stikala SA1 s petimi položaji, preklopnega stikala SA2 "Merenje-štetje" in gumba SB1 "Ponastavitev". Tri luknje na zadnji steni služijo za vklopno stikalo SA3, varovalko FU1 in vhod za napajalni kabel. Zgornji del - pokrov - je z vijaki M3 privit na vogale iz duraluminija, ki so ob straneh zakovičeni na šasijo. Gumijaste noge so pritrjene na dno ohišja. Namestitev. Deli frekvencmetra so nameščeni na štirih tiskanih vezjih iz foliranega laminata iz steklenih vlaken debeline 2 mm. ki predstavljajo funkcionalno zaključene enote naprave. Postavitev plošč in drugih delov merilnika frekvence v ohišje je prikazana na sl. 52. Plošče so pritrjene z vijaki in maticami na plastično ploščo, ki je nameščena na ohišje. Povezave med ploščami in drugimi deli naprave so izvedene z gibljivimi vodniki v zanesljivi izolaciji.

Najprej namestite in preizkusite napajalnik. Njegov videz in tiskano vezje s postavitvijo delov sta prikazana na sl. 53. Omrežni transformator T1 je domač, izdelan na magnetnem vezju ШЛ20х32. Navitje I, zasnovano za omrežno napetost 220 V, vsebuje 1650 obratov žice PEV-1 0,1, anodno navitje III - 1500 obratov iste žice, navitje II - 55 obratov žice PEV-1 0,47. Na splošno lahko za napajanje uporabite ustrezen že pripravljen transformator z močjo več kot 7 ... 8 W, ki zagotavlja izmenično napetost 8 ... 10 V na navitju II pri obremenitvenem toku najmanj 0,5 A, na navitju III - približno 200 V pri toku najmanj 10 mA.

Regulacijski tranzistor VT2 stabilizatorja napetosti je nameščen na duralumin plošči v obliki črke L, ki meri 50x50 in debeline 2 mm, ki služi kot hladilno telo. Bazni in emitorski terminali tranzistorja so speljani skozi luknje v plošči in spajkani neposredno na ustrezne tiskane vodnike. Električni stik tranzistorskega kolektorja z usmerniško enoto VD3 je izveden preko njegovega hladilnega telesa, pritrdilnih vijakov z maticami in folije za plošče.

riž. 53(a). napajalna enota

riž. 53(b). napajalna enota

Po preverjanju namestitve s blokovnim diagramom (glej sliko 50) priključite na izhod stabilizatorja napetosti ekvivalent obremenitvenega upora z uporom 10 ... 12 Ohmov za disipacijo moči 5 W. Enoto priključite na omrežje in takoj izmerite napetost na uporu - mora biti v območju 4,75...5,25 V. Natančneje, to napetost lahko nastavite z izbiro zener diode VD5. Enoto pustite vključeno 1,5...2 ure. V tem času se lahko krmilni tranzistor segreje na 60...70 ° C, vendar mora napetost na obremenitvi ostati praktično nespremenjena. Tako boste preizkusili napajalnik pri delovanju v pogojih, ki so blizu realnim.

Števec impulzov in digitalni prikazovalnik sta nameščena na eni skupni plošči dimenzij 100x80 mm (slika 54). Avtobusi napajalnega tokokroga so nameščeni na plošči na strani mikrovezja, kar je omogočilo opustitev samo dveh žičnih mostičkov na presečišču števcev DD12, DD14; DD16. Blokirna kondenzatorja C7 in C8 sta spajkana na ista vodila. Vodniki plinoelektričnih indikatorjev so speljani skozi luknje v plošči in prispajkani na tokovne ploščice, ki so nato s kosi montažne žice povezane z ustreznimi izhodi dekoderjev DDI3, DD15 in DD17 (da ne bi komplicirali). na skici plošče te povezave niso prikazane na sliki 54).

riž. 54(a). Plošča števca impulzov z digitalnim informacijskim blokom

riž. 54(b). Plošča števca impulzov z digitalnim informacijskim blokom

Po skrbnem preverjanju namestitve in zanesljivosti spajkanja priključite ploščo na napajanje in previdno priključite enoto v omrežje. Indikatorji morajo pokazati ničle. Če zdaj skupni vodnik RO vhodov števcev, ki bi moral biti priključen na pin 8 elementa DD11.3 krmilne naprave, začasno sklenemo z "ozemljenim" vodnikom in pošljemo impulze iz testnega generatorja na vhod, C1 (nožica 14) števca DD12, ki mu sledi s frekvenco ponavljanja 1 ... 3 Hz, bo ta merilnik frekvence deloval v načinu štetja impulzov: indikator HG1 bo prikazal enote, HG2 bo prikazal desetice in HG3 bo prikazal stotine stročnic. Po 999 impulzih bodo indikatorji prikazali ničle in začelo se bo štetje naslednjega cikla impulzov.

riž. 55(a). Blok referenčnih frekvenc

riž. 55(b). Blok referenčnih frekvenc

V primeru težav s to enoto preverite in preizkusite vsako številko prikazovalne enote posebej z uporabo indikatorjev ali, še bolje, z elektronskim osciloskopom.

Po preverjanju namestitve priključite napetost 5 V na napajalna vodila te enote in s pomočjo LED ali tranzistorskega indikatorja preverite njegovo delovanje. Pri priključitvi indikatorja na izhod čipa DD5 mora utripati s frekvenco 1 Hz, na izhod čipa DD8 s frekvenco 10 Hz in na izhod DD7 s frekvenco 100 Hz (neopazno na oko). Nato enega za drugim uporabite signale iz izhodov teh mikrovezij na vhod C1 števca DD12 digitalne prikazovalne enote. Ko deluje v načinu štetja, bo pokazal število impulzov, ki prihajajo do njega iz izhodov treh stopenj delilnika. Če gre vse v redu, lahko domnevamo, da generator referenčnega frekvenčnega bloka deluje pravilno.

Oblikovalnik impulzne napetosti, elektronski ključ in krmilna naprava so nameščeni na eni skupni plošči (slika 56). Začnite s testiranjem te enote frekvencmetra s preverjanjem delovanja generatorja signalnih impulzov izmerjene frekvence skupaj z drugimi enotami in elementi naprave. Če želite to narediti, začasno povežite vhod S (pin 4) sprožilca DD10.1 z "ozemljenim" vodnikom (kar je enakovredno nastavitvi stikala SA2 v položaj "Štetje"), pin 6 pretvornika DD11.2 - s pin 14 vhoda C1 števca. ka DD12 in uporabite signal na konektor XS1 iz izhoda mikrovezja DD9 bloka referenčne frekvence. Indikatorji morajo prikazati zaporedne številke od 1 do 999. Pri frekvenci impulza 10 Hz, vzeti iz izhoda mikrovezja DD8, se hitrost štetja impulzov poveča 10-krat.

Nato odstranite vodnik, ki povezuje vhod S sprožilca DD10.1 z "ozemljenim" napajalnim vodilom (kar ustreza nastavitvi stikala SA2 v položaj "Measurement"), priključite pin 8 pretvornika DD11.3 na ponastavitev števca vodilo DD12, DD14, DD16 (po odstranitvi mostička, s katerim je bilo to vodilo prej povezano z "ozemljenim" vodnikom), vhod C (pin 3) sprožilca DDIO. Povežite I neposredno z izhodom referenčnega frekvenčnega bloka (pin 5 DD9), kar je enakovredno nastavitvi stikala SA1 v položaj "xl Hz", in hkrati s konektorjem XS1. Zdaj bo indikator HG1 občasno, po približno 1,5 ... 2 s (odvisno od trajanja polnjenja časovnega kondenzatorja SZ), prikazal številko 1 (1 Hz).

riž. 56(a). Oblikovalnik pulzne napetosti in plošča naprav! upravljanje

riž. 56(b). Oblikovalnik pulzne napetosti in plošča naprav! upravljanje

Pri priključitvi konektorja na izhod mikrovezja DD8 bloka referenčne frekvence morata indikatorja HG1 in HG2 prikazati številko 10 (10 Hz). Če je priključek priključen na izhod čipa DD7, bodo indikatorji prikazali številko 100 (100 Hz).

Po tem na vhod merilnika frekvence uporabite izmenično omrežno napetost, zmanjšano s transformatorjem na 1...3 V, - indikatorji bodo zabeležili frekvenco 50 Hz. Po testiranju blokov merilnika frekvence pritrdite plošče na pločevino getinax (po možnosti tekstolit ali drug izolacijski material) v skladu s sl. 52 in pritrdite ploščo na dno ohišja. Povežite plošče med seboj in z drugimi deli merilnika frekvence, nameščenimi na sprednji in zadnji steni ohišja, z uporabo večžilnih montažnih vodnikov v izolaciji iz polivinilklorida.

Na koncu preverite delovanje naprave v načinih "Štetje" in "Merjenje". Viri signala so še vedno lahko impulzi, vzeti iz različnih stopenj delilnika referenčnega frekvenčnega bloka. Kakšne spremembe in dopolnitve lahko naredimo na digitalnem merilniku frekvence!?

Začnimo z generatorjem impulzne napetosti, od katerega sta v veliki meri odvisna občutljivost in jasnost delovanja merilne naprave kot celote. Lahko se zgodi, da nimate na voljo mikrovezja K155LD1, ki je dva štirivhodna ALI ekspanderja, ki delujeta v prožilnem načinu v vhodnem bloku merilnika frekvence. To mikrovezje je mogoče zamenjati z enim od Schmittovih sprožilcev mikrovezja K155TL1, če ga dopolnite z ojačevalno stopnjo z enim tranzistorjem. Brez predhodnega ojačanja napetosti izmerjene frekvence bo občutljivost merilnika frekvence slabša kot pri gonilniku na mikrovezju K155LD1.

Diagram te različice vhodnega bloka merilnika frekvence lahko vidite na sl. 57. Izmenična napetost izmerjene frekvence se napaja skozi upor R1 in kondenzator C1 na osnovo tranzistorja VT1 stopnje ojačevalnika in iz njegovega obremenitvenega upora R4 na vhod Schmittovega sprožilca DD1.1. Impulzi, ki jih generira sprožilec, katerih hitrost ponavljanja ustreza frekvenci vhodnega signala, se odstranijo iz njegovega izhodnega zatiča 6 in se nato dovajajo na vhodni zatič 2 elektronskega ključa DD11.1 krmilne naprave merilnika frekvence.

Kakšna je vloga silicijeve diode VD1 in upora R1 na vhodu naprave? Dioda omejuje negativno napetost na emitorskem spoju tranzistorja. Dokler napetost vhodnega signala ne preseže 0,6...0,7 V, je dioda praktično zaprta in ne vpliva na delovanje tranzistorja kot ojačevalnika. Ko se izkaže, da je amplituda izmerjenega signala večja od te mejne napetosti, se dioda odpre na negativnih polvozliščih in tako vzdržuje napetost na dnu tranzistorja, ki ne presega 0,7 ... 0,8 V. - In upor R1 preprečuje pretok nevarne napetosti skozi diodni tok, ko je vhodni signal visokonapetosten.

Kondenzator C2 blokira stopnjo ojačevalnika in gonilniški čip vzdolž napajalnega tokokroga. Nastavitev oblikovalnika se zmanjša na izbiro upora R2. Zagotavljajo, da je napetost na kolektorju tranzistorja (glede na skupno žico) 2,5...3 V.

riž. 57. Oblikovalnik impulzne napetosti na Schmittovem sprožilcu mikrovezja K155TL1

Občutljivost merilnika frekvence s takšnim gonilnikom impulzne napetosti bo vsaj 50 mV, kar je več kot za red velikosti boljše kot pri gonilniku na osnovi mikrovezja K155LD1.

Diagram druge različice oblikovalnika, ki zagotavlja merilniku frekvence približno enako občutljivost, je prikazan na sl. 58. Njegovo vhodno vezje in ojačevalnik sta enaka kot v gonilniku prejšnje različice. In funkcijo samega generatorja impulzne napetosti iz ojačenega signala izvaja Schmittov sprožilec na logičnih elementih DD1.1 in DD1.2 mikrovezja K155LAZ. Podoben Schmittov sprožilec ste že uporabili v preprostem merilniku frekvence z indikatorjem na izhodu (glej sliko 24). Pretvornik DD1.3 izboljša obliko impulzov, ki se dovajajo na vhod krmilne naprave elektronskega ključa.

Torej obstajata še dve možni možnosti za oblikovalnik impulzne napetosti, ki se med seboj razlikujeta po uporabljenih mikrovezjih, vendar sta po občutljivosti skoraj enaka. Katerega izbrati, če nimate mikrovezja K155LD1 in poleg tega želite izboljšati občutljivost merilnika frekvence? To težavo je mogoče rešiti eksperimentalno: preizkusite obe možnosti in namestite tisto, s katero merilec frekvence deluje natančneje. Pri izbiri vam lahko pomaga elektronski osciloskop, na zaslonu katerega lahko opazujete generirane impulze. Prednost je treba dati oblikovalniku, katerega vzponi in padci izhodnih impulzov so strmejši, z enakim trajanjem samih impulzov in pavz med njimi.

Lahko se zgodi, da bo pri merjenju frekvence več kot nekaj kilohercev opaziti utripanje svetlobnih indikatorskih številk, poleg tega pa bo naprava včasih kazala dvakratno frekvenco. Kakšni so vzroki teh pojavov in kako jih odpraviti, če so seveda opaženi v končnem merilniku frekvence ali se bodo pojavili kasneje?

Pri opisanem merilniku frekvence je čas prikaza merilnega rezultata odvisen od položaja stikala SA1 “Range”. Ko je frekvenca taktnih impulzov večja od 1 kHz, ki prihajajo iz bloka referenčnih frekvenc na vhod krmilne naprave, se kondenzator SZ v času med dvema sosednjima impulzoma nima vedno časa popolnoma izprazniti, zato med naslednji delovni cikel se začne polniti iz višje napetosti na njem. Zaradi tega se čas indikacije (glej sliko 49, c in g) skrajša in indikatorske lučke začnejo utripati.

Razlog za drugi pojav je nekaj nestabilnosti v končnem trajanju signala "ponastavitve" (glej sliko 49, e) krmilne naprave v prvotno stanje. Na robu tega impulza sprožilec DD10.2 preklopi v ničelno stanje in napetost visokega nivoja na njegovem inverznem izhodu (pin 8) omogoči delovanje sprožilca DD10.1. In če taktni impulz referenčne frekvence prispe na vhod C tega sprožilca v času, ko se signal za ponastavitev še ni končal, bo sprožilec DD10.1 preklopil v enojno stanje, štetje vhodnih impulzov bo začetek, na katerega se sprožilec DD10.2 ne bo odzval pravočasno, saj po takem ciklu delovanja ne bo signala za ponastavitev. Posledično bodo indikatorji zabeležili vsoto frekvenc izmerjenega signala in odčitke "nenačrtovanega" delovnega cikla krmilne naprave.

Obe pomanjkljivosti je mogoče enostavno odpraviti z uvedbo drugega D-flip-flopa v krmilno napravo, DD10.1, poudarjeno na sliki 1. 59 debelih črt. V tem primeru s pojavom signala. Delovanje "ponastavitve" sprožilca DD10.1 je še vedno prepovedano zaradi nizke napetosti, ki se dovaja na njegov vhod R iz izhoda sprožilca DD10.1. Dovoljenje za njegovo delovanje daje dodaten sprožilec na koncu impulza, ki prihaja na njegov vhod C. Obdobje ponavljanja teh impulzov mora biti takšno, da ima med premori med njimi kondenzator SZ čas, da se popolnoma izprazni. Ta problem se reši tako, da se na vhod C sprožilnih impulzov DD10.1 s frekvenco ponavljanja 10 Hz, vzetih iz nožice 5 števca DD8 referenčnega frekvenčnega bloka.

Anoda indikatorja HG4 se napaja, tako kot anode drugih indikatorjev, skozi omejevalni upor R15 iste vrednosti.

riž. 60. Diagram dodatne stopnje štetja digitalne prikazovalne enote

Po želji in razpoložljivih delih lahko digitalno prikazovalno enoto dopolnimo s še eno števno stopnjo - peto. Toda, kot kaže radioamaterska praksa, to ni posebej potrebno.

Naslednje vprašanje, ki ga predvidevamo, je: kateri simbolni indikatorji, poleg IN-8-2, so primerni za merilnik frekvence? Vsi drugi indikatorji žarilne razelektritve, na primer IN-2, IN-14, IN-16. Med namestitvijo je treba upoštevati le ustrezen pinout. Ni težko prepoznati ali razjasniti pinout indikatorja, uporabljenega eksperimentalno, z uporabo konstantne ali pulzirajoče napetosti 150 ... 200 V na sponkah njegovih elektrod (skozi omejevalni upor z uporom 33 ... 47 kOhm ). Izhod anode je priročno vzeti kot original; jasno je viden skozi steklenico indikatorja. Ko nanj priključite pozitivni vodnik vira napetosti, se dotaknite drugih sponk z negativnim vodnikom vira. V tem primeru zasvetijo številke, ki ustrezajo pinoutu indikatorja, ki se testira.

In še eno vprašanje glede izbire kvarčnega resonatorja. Generator bloka zglednih frekvenc je "srce" merilnika frekvence, katerega ritem določa natančnost meritev. Zato njegovo delovanje stabilizira kvarčni resonator. Načeloma lahko frekvenco generatorja stabiliziramo na primer s frekvenco izmenične napetosti električnega omrežja za razsvetljavo (kot je storjeno v zgoraj opisanem časovnem releju). Toda na žalost se lahko v različnih obdobjih dneva razlikuje od 50 Hz za 0,5... 1 Hz. V skladu s tem bo frekvenca generatorja "lebdela" in posledično merilna napaka. Posledično bo digitalni merilnik frekvence izgubil svoje dokaj visoke lastnosti.

Zato brez resonatorja ne gre. Kaj pa, če v opisanem merilniku frekvence ni 8 MHz resonatorja? Vsak drug kvarčni resonator bo zadostoval. Seveda je bolje uporabiti resonator s frekvenco 1 MHz, ker v tem primeru ni potrebe po čipu D03 prve stopnje delilnika, signal iz izhoda generatorja pa se lahko uporabi neposredno na vhod čipa DD4. Deloval bo tudi kvarčni resonator s frekvenco 100 kHz - potem lahko izključite mikrovezje DD4. V obeh primerih bo delilnik bloka referenčnih frekvenc poenostavljen.

riž. 61. Frekvenčno delilno vezje za oscilator s kvarčnim resonatorjem pri 1,96 MHz

In če takih kvarčnih resonatorjev ni? Nato uporabite katerega koli drugega z resonančno frekvenco od 0,1 do 10 MHz. Tukaj je konkreten primer. Recimo, da obstaja resonator s frekvenco 1,96 MHz (1960 kHz). V tem primeru je mogoče konstruirati delilnik do celega večkratnika 10 kHz v skladu z vezjem, prikazanim na sl. 61. Sam generator ostane nespremenjen. Njegova frekvenca, enaka 1960 kHz, je JK flip-flop 2, števci DD2 in DD3 pa skupaj z mikrovezjem DD4 delijo K155LA1 (dva logična elementa 4I-NOT) za dodatnih 98 (2x7x7). Posledično se na izhodu treh stopenj delilnika oblikujejo impulzi s frekvenco 10 kHz, ki jih je treba uporabiti neposredno na vhodu S čipa DD6 delilnika merilnika frekvence, ki se načrtuje.

Kot lahko vidite, morate pri uporabi skoraj katerega koli kvarčnega resonatorja spremeniti samo zasnovo prvih stopenj frekvenčnega delilnika. Pri tem vam bo pomagala ustrezna referenčna literatura.

Razlog za ponovitev tega merilnika frekvence in nastavka za določanje parametrov neznanih vezij je bila zasnova sprejemnika R-45. V prihodnosti bo ta "mini kompleks" olajšal navijanje in konfiguriranje RF vezij, nadzor referenčnih točk generatorjev itd. Torej, merilnik frekvence, predstavljen v tem članku, vam omogoča merjenje frekvenc od 10 Hz do 60 MHz z natančnostjo 10 Hz. To omogoča, da se ta naprava uporablja za široko paleto aplikacij, na primer za merjenje frekvence glavnega oscilatorja, radijskega sprejemnika in oddajnika, funkcijskega generatorja, kvarčnega resonatorja. Merilnik frekvence zagotavlja dobre parametre in ima dobro vhodno občutljivost, zahvaljujoč prisotnosti ojačevalnika in TTL pretvornika. To vam omogoča merjenje frekvence kvarčnih resonatorjev. Če se uporabi dodatni frekvenčni delilnik, lahko največja merilna frekvenca doseže 1 GHz ali več.

Vezje merilnika frekvence je precej preprosto; večino funkcij izvaja mikrokrmilnik. Edina stvar je, da mikrokrmilnik potrebuje ojačevalno stopnjo za povečanje vhodne napetosti z 200-300 mV na 3 V. Tranzistor, povezan v vezje s skupnim oddajnikom, zagotavlja psevdo-TTL signal, ki se napaja na vhod mikrokrmilnika. Kot tranzistor je potreben nekakšen "hiter" tranzistor; uporabil sem BFR91 - domači analog KT3198V.

Napetost Vke je nastavljena na 1,8-2,2 volta z uporom R3* v vezju. Moj je 22 kOhm, vendar bodo morda potrebne prilagoditve. Kolektorska napetost tranzistorja se prek serijskega upora 470 ohmov dovaja na vhod števca/časovnika mikrokrmilnika PIC. Za izklop meritve se v PIC uporabljajo vgrajeni izvlečni upori. PIC implementira 32-bitni števec, delno v strojni opremi, delno v programski opremi. Štetje se začne po izklopu vgrajenih pull-down uporov mikrokontrolerja, trajanje je natančno 0,4 sekunde. Po tem času PIC dobljeno število deli s 4 in nato doda ali odšteje ustrezno vmesno frekvenco, da dobi dejansko frekvenco. Dobljena frekvenca se pretvori za prikaz na zaslonu.

Za pravilno delovanje merilnika frekvence mora biti umerjen. Najlažji način za to je, da priključite impulzni vir z vnaprej natančno znano frekvenco in vrtite nastavitveni kondenzator, da nastavite zahtevane odčitke. Če ta metoda ni primerna, lahko uporabite "grobo kalibracijo". Če želite to narediti, izklopite napajanje naprave in priključite pin 10 mikrokrmilnika na GND. Nato vklopite napajanje. MK bo izmeril in prikazal notranjo frekvenco.

Če ne morete prilagoditi prikazane frekvence (z nastavitvijo kondenzatorja 33 pF), za kratek čas povežite pin 12 ali 13 MK z GND. To bo morda treba narediti večkrat, saj program te zatiče preveri le enkrat na meritev (0,4 s). Po kalibraciji odklopite 10. nogo mikrokrmilnika od GND, ne da bi izklopili napajanje naprave, da shranite podatke v obstojnem pomnilniku MK.

Za svoje ohišje sem narisal tiskano vezje. To se je zgodilo: ob vklopu napajanja se za kratek čas prikaže ohranjevalnik zaslona in merilnik frekvence preide v način merjenja, na vhodu ni ničesar:

Shema vezja konzole

Avtor članka je spremenil diagram glede na prvotni vir, zato ne prilagam izvirnika, plošča in datoteka vdelane programske opreme sta v splošnem arhivu. Sedaj pa vzemimo še nam neznano vezje – nastavek za merjenje resonančne frekvence vezja.

Vstavimo ga v še ne priročno vtičnico, to bo naredilo za preverjanje naprave, poglejte rezultat meritve:

Merilnik frekvence je bil kalibriran in testiran na 4 MHz kvarčnem oscilatorju, rezultat je bil zabeležen kot sledi: 4,00052 MHz. V ohišju merilnika frekvence sem se odločil za oddajanje moči na nastavek +9 V, za to je bil izdelan preprost stabilizator +5 V, +9 V, njegova plošča je na fotografiji:

Pozabil sem dodati, da je plošča merilnika frekvence postavljena rahlo nazaj proti vrhu - zaradi lažjega odstranjevanja slike mikrokontrolerja, vrtenja nastavitvenega kondenzatorja in zmanjšanja dolžine sledi na LCD-prikazovalniku.