|
Описание упрощенного варианта этого частотомера было опубликовано в журнале «Радиолюбитель»
№ 11 за 1994 г., стр. 28...30 - Цифровой частотомер на базе однокристального микроконтроллера,
описание дополнения для него в № 12 за 1996 г., стр. 20 - Новогодний сувенир, позднее
журнал вновь вернулся к этой теме и опубликовал полную версию описания в 2005 г. № 4, стр. 18...21
и № 5, стр. 21...23 - Цифровой частотомер на однокристальном микроконтроллере КР1830ВЕ31.
Этот цифровой частотомер на микроконтроллере предназначен для измерения частоты в диапазоне 10 Гц...100 мГц.
Он был разработан в далеком 1994г. В то время микроконтроллеры и компьютеры еще только начинали входить
в нашу жизнь. Однако технические решения, заложенные в этот самодельный частотомер оказались настолько
удачными, что в последующие годы послужили основой для нескольких разработок аналогичного назначения,
а данный прибор даже выпускался каким-то кооперативом в виде радионабора (правда я об этом узнал много
лет спустя и совершенно случайно). У многих радиолюбителей этот цифровой частотомер исправно служит до сих
пор, его технические параметры ничуть не уступают многим, более поздним разработкам частотомеров
на микроконтроллерах.
Принципиальная схема основного блока частотомера показана на рисунке. Его основа - микроконтроллер 8031,
(80C31), отечественный аналог КР1830ВЕ31, КР1816ВЕ31 или КР1830ВЕ51. Можно использовать и более современный
контроллер AT89C51 с внутренней памятью программ. В этом случае схема существенно упрощается, DD5.4 исключается,
его входы 12 и 13 нужно подключить к +5 В или к “земле”. Вывод 11 DD3 также подключается к +5 В. DD2, DD4
исключаются, DD3 тоже можно исключить, если нагрузочная способность порта достаточна для управления ключами
индикатора (вакуумный индикатор). Вывод 31 DD1 отключается от "земли" и подключается к +5 В.
Принцип работы электронного частотомера - классический: измерение количества импульсов входного сигнала за
фиксированный интервал времени. Таким интервалом выбрана 1 секунда, что обеспечивает точность отсчета 1 Гц.
Этого вполне достаточно для большинства целей. К частотомеру можно подключить как вакуумный люминесцентный
индикатор, например ИВ-28Б, так и светодиодный любого типа, у которого справа от цифры есть точка.
Линии dF и F (выводы 12 и 13 DD1) подсоединяются к двум кнопкам на замыкание без фиксации, установленным
на лицевой панели. Вторые контакты этих кнопок подсоединяются к общему проводу. При кратковременном нажатии
на кнопку dF частотомер переходит в режим измерения нестабильности частоты. При этом на индикатор выводится
разность между текущим значением частоты и тем, которое было в момент перехода в этот режим. В старшем
разряде индицируется знак отклонения частоты, поэтому диапазон измерения отклонения составляет +/- 10 МГц.
При нажатии на кнопку F прибор возвращается в режим измерения частоты. Этот режим устанавливается и при
включении питания. Линия 1/10 (вывод 14 DD1) подсоединяется к свободному контакту входного разъема.
Она предназначена для удобства работы при использовании внешнего
СВЧ делителя на 10. На ответной части разъема распаивается перемычка между этим контактом и контактом,
соединенным с общим проводом. Таким образом, при подключении внешнего делителя на 10, расширяющего диапазон
измеряемых частот до 1000 мГц, эта линия соединяется с общим проводом. При этом соответствующим образом
изменяется расположение десятичных точек на индикаторе.
Важной особенностью частотомера на микроконтроллере является то, что в нем можно использовать кварцевый
резонатор на любую, самую "экзотическую" частоту в диапазоне 5...12 мГц. Оптимальным, на мой взгляд,
является значение 6...8 мГц. Для повышения входного сопротивления прибора до 500 кОм и чувствительности
до 100...200 мВ к нему подключается входной формирователь и выносной пробник. Их схема приведена
в подробном описании (ссылка ниже).
Для этого цифрового частотомера разработана программа «Новогодний сувенир», которая выводит на индикатор
динамичные картинки. Так что, кроме всего прочего, он может украсить радиолабораторию в Новый год.
Несерьезно? Но ведь не секрет, что и самые совершенные компьютеры часто используются только как игрушки.
При использовании частотомера по прямому назначению программа “Новогодний сувенир” никак себя не
проявляет и запускается, только если включить питание при нажатой кнопке "dF". На индикаторе
в этом случае появляется год, записанный в ПЗУ. Если удерживать кнопку нажатой более 2 сек,
начинается счет лет. Дождавшись нужной даты следует отпустить кнопку, после этого запускается программа,
выводящая на индикатор несколько последовательно сменяющих друг друга динамичных картинок.
Каких? Сделайте - увидите!
Дополнения от радиолюбителей - пользователей этого прибора выложены в архиве в том виде, в каком
я их получил - "как есть".
|
