Основные технические характеристики

Цифровая шкала-частотомер

В. Криннцкий RA9CJL

Описываемое устройство предназначено для работы в трансивере или радиоприемнике с первым плавным гетеродином и любым значением ПЧ, а также может применяться как частотомер для настройки радиоаппаратуры.

Цифровая шкала (см. рис.) выполнена на КМОП-микросхемах серий К176 и К164 за исключением первого счетчика К155ИЕ2.

Технические данные

Благодаря применению КМОП-микросхем и рациональной конструкции цифровая шкала, в отличие от других опубликованных конструкций, практически не создает помех, что позволило разместить ее в трансивере без экранировки, а также совсем не нагревается, в отличие от шкал, выполненных на микросхемах серии ТТЛ.

Работу устройства удобно рассматривать с момента подачи напряжения питания, при этом цепочкой C7R11 на входах R микросхем DD3 — DD7 формируется положительный импульс, устанавливающий данные микросхемы в «О» — исходное состояние.

Принципиальная схема цифровой шкалы-частотомера

Импульсы с кварцевого генератора DD2.2, DD2.3, пройдя цепочку делителей DD3 — DD6, подаются на вход +/ формирователя интервалов времени DD7. По окончании девятого импульса на выходе переноса 10 DD7 появляется уровень Лог «О».

Лог «О» присутствует также и на выходе 16, при этом на выходе DD8.4 появляется уровень Лог «1», устанавливающий счетчики DD9 — DD14 по входам R в «О». По окончании десятого импульса на выходе DD8.

4 устанавливается уровень Лог «О», разре-

4 короткий импульс предустанова, который через мультиплексор на микросхемах DD2.1, DD8.1, DD8.

2 подается на шины предустанова «—fm» или «+/пч (в зависимости от положения переключателя диапазонов) и устанавливает код числа «А–».

Напряжение с генератора плавного диапазона трансивера поступает на формирователь импульсов, выполненный на транзисторе VT1, а затем на декадный делитель частоты DD1.

На транзисторе VT3 выполнен каскад, согласующий по уровням выход микросхем ТТЛ со входом основного делителя частоты DD9 — DD14.

Если частота первого плавного гетеродина выше принимаемой частоты, то до поступления первого счетного импульса на микросхему DD9 в счетчик необходимо записать число: А= 100000,0 кГц— f on. ген. (кГц).

Если частота гетеродина ниже принимаемой частоты, то необходимо записать число X=f ы с точностью 0,1 кГц.

Рассмотрим пример кодировки для трансивера «Урал-84» с промежуточной частотой 9100 кГц: fonген=9100 кГц, на диапазонах 1,8; 3,5; 7 МГц следовательно, Х= 100000,0 — 9100= = 90900,0, а на диапазонах 14, 21, 28 МГц fnj

Печатная плата

Двухсторонняя печатная плата имеет размеры 109 × 23 мм. В бесплатной версии среды проектирования печатных плат Eagle в библиотеке компонентов отсутствуют семисегментные светодиодные индикаторы, поэтому они были нарисованы автором вручную. Как видно на фотографиях (Рисунки 5, 6, 7) авторского варианта печатной платы, дополнительно необходимо выполнить несколько соединений монтажным проводом. Одно соединение на лицевой стороне платы – питание на вывод Vcc микроконтроллера (через отверстие в плате). Еще два соединения на нижней стороне платы, которые используются для подключения выводов сегмента десятичной точки индикаторов в 4 и 7 разряде через резисторы 330 Ом на «землю». Для внутрисхемного программирования микроконтроллера автор использовал 6-выводный разъем (на схеме это разъем изображен в виде составного JP3 и JP4), расположенный в верхней части печатной платы. Этот разъем не обязательно припаивать к плате, микроконтроллер можно запрограммировать любым доступным способом.

Рисунок 5.	Расположение светодиодных индикаторов и транзисторных ключей на плате. Видна перемычка монтажным проводом для подачи питания на микроконтроллер

Рисунок 6.	Микроконтроллер Attiny2313, разъем внутрисхемного программирования и перемычки для подключения выводов сегмента десятичной точки индикатора

Рисунок 7.	Вид нижней стороны печатной платы

Точность прибора

Основным фактором, влияющим на точность частотомера является точность используемого кварцевого резонатора. Т.е., имеем проблему добывания где-то
эталонного кварца. При производстве кварцы разделяются на группы по отклонению их частоты от заявленной. Разумеется, стоимость у резонаторов
с минимальным отклонением будет намного выше, чем у остальных. Все точные кварцы будут использованы в критичном оборудовании, менее точные — в менее
критичном оборудовании, а весь оставшийся «мусор» с максимальным отклонением частоты будет распродан где-нибудь на Алиэкспрессе по 50 рублей за ведро.

Кроме точности частоты, не меньшее значение имеет её термостабильность. Если температура в помещении в течение года может изменятсья в диапазоне
около 15°С, то и частота резонатора может значительно «уплывать».

Для достижения максимально высокой точности измерения потребуется либо точный кварц на 16 МГц, либо другой поверенный частотомер, которым
можно будет измерить реальную частоту используемого кварца и сделать на это поправку (в коде прошивки, либо вручную пересчитывать результат
измерений).

Но как быть, если нет ни первого, ни второго? Тут мне видится такое решение: вместо эталонного источника частоты можно использовать системные часы
компьютера. Если часы синхронизируются по протоколу NTP, а в версии 4 этот протокол способен обеспечить точность до 10 мс (1/100 с) при работе через
Интернет (и до 0.2 мс и лучше внутри локальных сетей). Имея такой точный источник времени, можно написать прошивку, реализующие часы для частотомера.
Если запустить такие часы на длительное время, то погрешность их хода будет накапливаться, и рано или поздно достигнет легко измеряемой величины.
Тогда не составит труда вычислить погрешность кварца по погрешности хода часов, что позволит либо попробовать отобрать кварц с частотой,
максимальной близкой к 16МГц, либо скомпилировать прошивку для измеренной частоты кварца. Подробнее об этом тут

Излишки печатных плат есть в магазине сайта.

Частотомер на PIC16F84 — Устройства на микроконтроллерах — Схемы устройств на микроконтроллерах

Простой 4-разрядный частотомер на микроконтроллере

Рис. 1. Частотомер — схема (для увеличения щелкните на картинке)

Рис. 2. Частотомер — фото

Предлагаю конструкцию простого частотомера на микроконтроллере PIC16F84A. Рабочий диапазон 0-9999 кГц, однако путем минимальных изменений в программе (выбор интервала счета) его можно перестроить на любой диапазон до 50 МГц — это ограничение связано с быстродействием счетного входа микроконтроллера. При необходимости можно использовать предделитель на быстодейстующей цифровой микросхеме. 

Схема очень проста, необходимые комментарии даны на рисунке и в тексте программы. Транзисторы использованы КТ315, диоды КД522. Частота измеряется два раза в секунду, это облегчает чтение показаний при плавании частоты, и в то же время не задерживает работу при перестройке измеряемой частоты. По сравнению с другими конструкциями, в данной отсутствует мерцание дисплея, так как показания обновляются очень часто. 

Резистор и диоды на входе частотомера ограничивают входной сигнал, дроссель в цепи коллектора компенсирует спад усиления на высоких частотах, для измерения низких частот его ставить не нужно. При включении питания частотомер отображает 8888 в течение 0.5 с, затем переходит в режим измерения. Частота измеряется два раза в секунду в течение 0.001 с, в остальное время измеренная частота отображается на дисплее. Для измерения частоты используется предделитель (он устанавливается на 256) и таймер микроконтроллера, таким образом после окончания измерения таймер содержит старший байт частоты, а предделитель — младший байт . Поскольку прямое обращение к предделителю невозможно, его содержимое извлекается путем программной подачи импульсов на вход и подсчета их количества, необходимого для переполнения предделителя. Двухбайтное шестнадцатеричное число преобразуется в четырехбайтное двоично-десятичное, потом разряды преобразуются в 7-сегментный код и отображаются на дисплее. Программа скомпилирована в среде MicroChip MPLAB и записана в микроконтроллер с помощью самодельного простейшего программатора JDM и бесплатной программы IC-Prog. 

Скачать архив со схемой, фоткой и исходным кодом на асме.

Частотомер 100 МГц с PIC16F628A — ЖК-дисплей

В этом проекте показано, как создать очень простой, но очень полезный инструмент, который должен быть в лаборатории каждого энтузиаста-любителя: частотомер с частотой более 100 МГц.

Схема довольно проста и понятна, в ней используется микроконтроллер PIC16F628A для измерения частоты и высокоскоростной компаратор для усиления и преобразования сигнала.

Микроконтроллер использует свой внутренний генератор 4 МГц для тактирования ЦП. Timer1 использует внешний кварцевый резонатор (кварцевый кварц) с частотой 32768 Гц для установки 1-секундной базы времени.

Timer0 используется для подсчета входного сигнала на контакте RA4.

Максимальная частота Timer0 составляет 1/4 тактовой частоты ЦП, что составляет 1 МГц, но имеется внутренний предварительный делитель, который можно установить в диапазоне от 1 до 256. Теоретически это может позволить входному сигналу работать на частоте до 256 МГц. С другой стороны, в таблице данных 16F628A есть требование, чтобы входной импульс на RA4 имел минимальную ширину 10 нс, что соответствует частоте 100 МГц. Таким образом, максимальная частота может быть между 100 МГц и 256 МГц. Я проверил с двумя разными PIC16F628A, и они легко преодолели барьер в 200 МГц.

Для достижения максимально возможного разрешения входной сигнал исследуется в течение 0,125 секунды, и соответственно вычисляется значение предварительного делителя. Таким образом, когда входная частота ниже 1 МГц, разрешение будет равно 1 Гц.

Важнейшей частью для точности частотомера является схема установки временной развертки – кварцевый резонатор Х1 и конденсаторы С4 и С5. Значения C4 и C5 могут быть между 33 пФ и 62 пФ, и с их помощью можно точно настроить частоту кварца.

Вход схемы проходит через высокоскоростной компаратор. Для переключения с частотой 100+ МГц компаратор должен иметь задержку распространения ниже 5 нс. В этой схеме я использовал Texas Instruments TLV3501 с задержкой 4,5 нс. Это был самый дешевый высокоскоростной компаратор, который мне удалось найти (2,5 евро).

Два входа компаратора настроены примерно на 1/2 напряжения питания с разницей между ними 15-25 мВ, поэтому любой сигнал переменного тока с более высоким напряжением начнет переключать компаратор.

Если входной сигнал отсутствует, выходной сигнал компаратора остается низким. Если мы подключаем источник сигнала к положительному входу, когда сигнал превышает +20 мВ, компаратор переключается на высокий уровень (5 В), когда сигнал становится ниже +20 мВ, компаратор переключается обратно на 0 В. Таким образом, какой бы сигнал мы ни подавали на вход, на выходе будет прямоугольная волна 0–5 В с той же частотой, что и исходный сигнал.

Выход компаратора подается непосредственно на вывод RA4 микроконтроллера.

Вход защищен резистором 1кОм и двумя диодами, ограничивающими напряжение до ±0,7В. Входное сопротивление для низких частот равно R1 – 47кОм. Для диапазона УКВ, возможно, стоит заменить его значением 50 Ом.

Схема может питаться от батареи 9В или любого другого постоянного напряжения от 7В до 15-20В. Микросхема LM78L05 или LM2931-5.0 используется для регулирования напряжения до 5В. Имеется простая схема мягкого включения/выключения с двойным транзистором P- и N-MOS. Когда кнопка нажата, транзистор P-MOS включается, и микроконтроллер получает питание, и его первая инструкция — установить высокий уровень RB4, который включает транзистор N-MOS, и питание остается включенным. При повторном нажатии кнопки RB5 переходит в низкий уровень, а микроконтроллер устанавливает низкий уровень на RB4 и таким образом отключает питание. Микроконтроллер также автоматически отключает питание через определенное время (3 минуты 40 секунд).

Схема имеет довольно низкое энергопотребление – при отсутствии входного сигнала ток питания составляет 7-8 мА и достигает 20 мА при входном сигнале 200+МГц. Если дисплей слишком темный, подсветку можно отрегулировать, уменьшив сопротивление резистора R9. Это, конечно, увеличит потребление тока.

Программа для микроконтроллера написана на C и скомпилирована с помощью MikroC для PIC

Технические описания в формате PDF:

• AP2530GY: http://www.a-power.com.tw/files/AP_ProductData/PD_File/AP2530GY-HF.pdf
• TLV3501: http://www.ti.com/lit/gpn/tlv3501

Схема

Исходная схема прибора была доработана следующим образом (схема кликабельна):

1. Добавлен альтернативный входной формирователь (блок Analog-1), схема найдена на просторах интернета (к сожалению, не смог определить первоисточник).
   Имеет вход для проверки кварцевых резонаторов (работает с кварцами от 1МГц до 40МГц). Исходный входной формирователь тоже сохранён (блок Analog-2) и
   разведён на печатной плате, но распаять можно только один из этих формирователей.
2. Переменный резистор выбора режимов заменён на более долговечный энкодер
3. Питается прибор от USB. На вход добавлены LC-фильтр помех и предохранитель
4. RS232 и преобразователь MAX232 из схемы убраны, вместо них добавлен разъём для подключения преобразователя USB-UART для связи с ПК (если
   захочется управлять прибором с ПК)
5. Вольтметр 0..5В из исходной схемы также убран, т.к., учитывая обилие дешёвых китайских мультиметров, смысла в нём не видится никакого.

Аналоговый входной сигнал поступает на усилитель, а затем на формирователь на основе триггер Шмитта 74HCT132. Далее, этот сигнал подаётся на вход
микроконтроллера непосредственно, либо через делитель на 16, выполненный на 74HCT93. Делитель этот управляется сигналом от пина PC5: высокий уровень на
пине отключает предделитель, низкий уровень, соответственно, включает деление на 16.

Микроконтроллер подключён по типовой схеме и тактируется от кварцевого резонатора 16 МГц. Кстати, о кварце — его качество (точность, термостабильность)
целиком определяет точность прибора. Т.е., возникает проблема добычи эталонного кварца (ну или точное измерение его частоты с последующим введением
поправки в вычислении). Но об этом чуть позже..

Я не стал разводить на плате разъём ISP-программатора, т.к. микросхема всё равно стоит на панели, а для обновления прошивки можно использовать
загрузчик. Неиспользуемые выводы микроконтроллера разведены так, что в будущем к ним можно было что-нибудь подключить. Например, джампер для
активации того же bootloader-а. Или термодатчик, чтобы в будущем учитывать температурное изменение частоты кварцевого резонатора. Или ещё что-нибудь.
Все выводы от miniUSB-разъёма также разведены на плате. Это сделано для того, чтобы можно было легко установить USB-UART-преобразователь внутри
прибора (если он будет нужен).

Список деталей частотомера

R1 — 39 k R2 — 1 k R3-R6 — 2,2 k R7-R14 — 220 C1-C5, C6 — 100-n mini C2, C3, C4 — 1 n C7 — 100 ед. C8, C9 — 22 p IC1 — 7805 IC2 — SAB6456 (U813BS) IC3 — PIC16F84A T1 — BC546B T2-T5 — BC556B D1, D2 — BAT41 (BAR19) D3 — HD-M514RD (красный) X1 — 4.000 МГц кварц

Вся необходимая информация по прошивке микроконтроллера, а также полное описание микросхемы SAB6456, находятся в архиве . Данная схема многократно испытана и рекомендована к самостоятельному повторению.

При настройке радиотелефона, описанного в , возникли проблемы с поиском недорогого корпуса трубки. Случайно под руки попался неисправный калькулятор, который ремонту не подлежал из-за особенностей электрической схемы — так называемый «пустой корпус» и БИС в виде одной плоской капли на монтажной плате. Сам по себе изящный корпус HL-812E размером 125x70x18 мм было жалостно выбросить, и после некоторых раздумий было решено попробовать собрать схему трубки радиотелефона. Довольно глубокая ниша размером 54x78x8 мм в принципе давала вероятность разместить все детали при небольшой доработке нижней крышки (пришлось просверлить и вырезать в ней два отверстия: под капсюль микрофона — в нижнем правом углу, и телефона — в верхнем правом углу). Для установки телескопической антенны просверлено отверстие в левой части верхнего торца корпуса калькулятора. Нижний конец антенны закреплен с помощью маленькой скобы к плате бывшего калькулятора. Дорожки, идущие к БИС от кнопок 0; 1; 2; 3; …9; «OFF»; «С» и
«АС» нужно перерезать и распаять к соответствующим точкам схемы трубки (рис. Т160 схема регулятора тока 1 в ). При сборке применены малогабаритные резисторы УЛМ-0,12, конденсаторы КД, КМ-6, К10-17 и К50-40, электролитические конденсаторы серии К53-30. Вместо УЛМ-0,12 можно применить резисторы типа МЛТ-0,125 Вт. Батарейный отсек в верхней части калькулятора
(под ЖКИ индикатором) используется по своему прямому назначению — для размещения аккумулятора питания трубки. Вся собранная схема
закрыта самодельной защитной крышкой размером 105×55 мм, закрепляемой саморезами через штатные отверстия корпуса.Неиспользуемые кнопки клавиатуры, такие как «V «;»%»; «MR»; «M-«; «М+»; V; «х»;»-«;»+»; «=»;».», можно прикрыть самодельными, из пластмассы такого же цвета, что и корпус, заглушками, приклеив их к плате калькулятора. В кнопке»+» следует просверлить несколько отверстий диаметром 1,5…2,0 мм. К плате данную кнопку не приклеивают, так как она закрывает микрофон и крепится клеем к верхней крышке. Также в верхней крышке нужн…

Частотомер на PIC16F628 своими руками | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Одним из приборов-помощников радиолюбителя должен быть частотомер. С его помощью легко обнаружить неисправность генератора, измерить и подстроить частоту. Генераторы очень часто встречаются в схемах. Это приемники и передатчики, часы и частотомеры, металлоискатели и различные автоматы световых эффектов…

Особенно удобно пользоваться частотомером для подстройки частоты, например при перестройки радиостанций, приёмников или настройки металлоискателя.

Один из таких несложных наборов я недорого приобрёл на сайте китайского магазина здесь: GEARBEST.com

Набор содержит:

•  1 x PCB board (печатная плата);
•  1 x микроконтроллер PIC16F628A;
•  9 x 1 кОм резистор;
•  2 x 10 кОм резистор;
•  1 x 100 кОм резистор;
•  4 x диоды;
•  3 x транзисторы S9014, 7550, S9018;
•  4 x конденсаторы;
•  1 x переменный конденсатор;
•  1 x кнопка;
•  1 x DC разъём;
•  1 x 20МГц кварц;
•  5 x цифровые индикаторы.

Описание частотомера

• Диапазон измеряемых частот: от 1 Гц до 50 МГц;
• Позволяет измерять частоты кварцевых резонаторов;
• Точность разрешение 5 (например 0,0050 кГц; 4,5765 МГц; 11,059 МГц);
• Автоматическое переключение диапазонов измерения частоты;
• Режим энергосбережения (если нет изменения показаний частоты — автоматически выключается дисплей и на короткое время включается;
• Для питания Вы можете использовать интерфейс USB или внешний источник питания от 5 до 9 В;
• Потребляемый ток в режиме ожидания — 11 мА

Схема содержит небольшое количество элементов. Установка проста — все компоненты впаиваются согласно надписям на печатной плате.

Мелкие радиодетали, разъемы и т.п. упакованы в небольшие пакетики с защелкой. Индикаторы, микросхема и её панелька для исключения повреждений ножек вставлены в пенопласт.

(измерения мультиметром)

1. 4,0
2. 4,0
3. 0,3
4. 5,0
5. 0,98
6. 0,98
7. 0,98
8. 0,98
9. 0,98
10. 0,98
11. 5
12. 1,26
13. 2,13
14. 4
15. 4,12

Приступаем к сборке

Высыпаем на стол содержимое пакета. Внутри находятся печатная плата, сопротивления, конденсаторы, диоды, транзисторы, разъемы, микросхема с панелькой и индикаторы.

Ну и вид на весь набор в полностью разложенном виде.

Теперь можно перейти к собственно сборке данного конструктора, а заодно попробовать разобраться, на сколько это сложно.

Я начинал сборку с установки пассивных элементов: резисторов, конденсаторов и разъёмов. При монтаже резисторов следует немного узнать об их цветовой маркировке из предыдущей статьи.

Дело в том, что резисторы очень мелкие, а при таких размерах цветовая маркировка очень плохо читается (чем меньше площадь закрашенного участка, тем сложнее определить цвет) и поэтому также посоветую просто измерить сопротивление резисторов при помощи мультиметра. И результат будем знать и за одно его исправность.

Они маркируются просто указанием емкости так как емкость меньше 100 пФ, т.е. меньше трехзначного числа.

Резисторы и керамические конденсаторы можно впаивать любой стороной — здесь полярности нет.

Выводы резисторов и конденсаторов я загибал, чтобы компонент не выпал, лишнее откусывал, а затем опаивал паяльником.

Немного рассмотрим такой компонент, как —  подстроечный конденсатор. Это конденсатор, ёмкость которого можно изменять в небольших пределах (обычно 10-50пФ). Это элемент тоже неполярный, но иногда имеет значение как его впаивать.

 Конденсатор содержит шлиц под отвертку (типа головки маленького винтика), который имеет электрическое соединение с одним из выводов.

Чтобы было меньше влияния отвертки на параметры цепи, надо впаивать его так, чтобы вывод соединенный со шлицом, соединялся с общей шиной платы.

Разъемы — сложная часть в плане пайки. Сложная не точностью или малогабаритностью компонента, а наоборот, иногда место пайки тяжело прогреть, плохо облуживается. Потому нужно ножки разъёмов дополнительно почистить и облудить.

Теперь впаиваем кварцевый резонатор, он изготовлен под частоту 20МГц, полярности также не имеет, но под него лучше подложить диэлектрическую шайбочку или приклеить кусочек скотча, так как корпус у него металлический и он лежит на дорожках. Плата покрыла защитной маской, но я как то привык делать какую нибудь подложку в таких случаях, для безопасности.

Длительность пайки каждой ножки не должна превышать 2 сек! Между пайками ножек должно пройти не менее 3 сек на остывание.

Ну вот собственно и всё!

Теперь осталось смыть остатки канифоли щёткой со спиртом.

Теперь красивее

Для схемы «Усилители на основе логических ИМС»

Радиолюбителю-конструкторуУсилители на основе логических ИМСУ многих радиолюбителей скопились микросхемы старых типов, которые и выбросить жалостно, и приспособить некуда.
Так вот цифровый интегральные микросхемы (простая логика) могут с успехом применяться в качестве аналоговых усилителей.
Схемы включения и параметры усилителей для некоторых серий микросхем приведены ниже на рисунке и в таблице.Серия П а р а м е т рРис.КFизм, МГцFmax, МГцР, мВт Uвых, В Rвх, КомRвых, КомR1, КомR2, КомR3, КомKp, дб11311417817613613413113713315546,025,015,012,58,018,020,04,88,08,00,0010,10,10,11,03,01,020,01,01,00,060,350,250,22,55,540,050,040,040,00,2520,2535,065,05,02,0125,050,020,020,02,02,78,05,01,21,52,00,51,21,224,07,0—0,60,40,20,50,60,620,05,03,06,00,050,050,030,050,050,051,61,68,06,20,687,51,00,750,680,68—2,04,00,685,11,01,60,680,68——-1,0—30583650303030253025ааггбббвбб «Радиотехника» N 8, 1980 г….

Частотомер на микроконтроллере PIC16F84 | joyta.ru

Здесь приведена схема простого частотомера на микроконтроллере. Он собственно состоит из самого микроконтроллера DD2 PIC16F84 и делителя частоты на 10 выполненного на счетчике DD1 на 10. Выбор необходимого диапазона осуществляется сдвоенным переключателем SA1.

При верхнем расположении переключателя, входной сигнал меняет делитель и сразу поступает на вход микроконтроллера. Это позволяет осуществлять замер частоты до 50 МГц.

Частотомер на микроконтроллере — описание работы

На дисплее отражается фактическая частота. Если же переключатель перевести в нижнее по схеме то измеряемый сигнал попадает на вход микроконтроллера,  пройдя через высокоскоростной  делитель на 10. Это увеличивает диапазон измерения частоты до 500 МГц.

Нужно обратить внимание, что показания в этом случае необходимо умножить на 10. Микропроцессор подключен к внешнему резонатору на 10 МГц. В качестве индикатора подойдет однострочный десятиразрядный LCD индикатор

В качестве индикатора подойдет однострочный десятиразрядный LCD индикатор.

Для регулировки контрастности индикатора предназначен подстроечный резистор R4. Частотомер запитан от стабилизированного блока питания на 5 вольт. При желании устройство можно питать и от гальванических элементов. В этом случае рекомендуется применить переключатель SA1 на три положения. Треть положение необходимо для отключения питания микросхемы DD1  в режиме работы без делителя, поскольку данный счетчик потребляет довольно большой ток.

Скачать прошивку (1,0 Mb, скачано: 1 757)

Корпус

Корпус для частотомера был распечатан на 3D-принтере, для чего спроектирована 3D-моделька. Верхняя часть состоит из двух деталей — основы и
части для дисплея.

Отверстия на лицевой панели вырезаны не да конца — умышленно оставлен один слой пластика (0.35мм). Это сделано для того,
чтобы заливка лицевой поверхности была равномерной, без обводных контуров вокруг отверстий. Пластик над отверстиями легко убирается при помощи
ножа и напильника. Корпус я печатал из ABS, части склеивал при помощи ацетона с растворённым пластиком. Сам корпус также был обработан ацетоном
(прошёлся пару раз кисточкой).

На фрагменте под дисплей также намечено прямоугольное отверстие для 3-пинового разъёма цифрового входа. Да, вообще, этот разъём должен быть 2-пиновый,
но тогда было бы не понятно, где у него «земля», а где вход. Чтобы не делать пояснительных надписей на лицевой панели, добавлен третий контакт.
Так получаятся, что то вход по центру, земля — по краям, запомнить просто. Либо, как вариант, сюда можно вывести напряжение +5В. Например, для
приставки-измерятора частоты часовых кварцев.

Архив с 3D-моделями можно скачать в конце статьи. Для нижней части корпуса есть дополнительный вариант с тонкими термостенками по периметру,
чтобы основная модель медленнее остывала, для предотвращения загибания пластика по углам при печати ABS-ом. В архиве так же есть файл модель стойки
для крепления дисплея к печатнйо плате.

Собранное устройство в корпусе выглядит так (вставлен кварц на 20 МГц):

Частотомер — цифровая шкала. Схема и инструкция по монтажу

Рассматриваемое устройство выполняет функции:

• частотомера с выводом измеренного значения частоты в герцах (до 8 разрядов);
• цифровой шкалы с АПЧ генератора плавного диапазона (ГПД) для радиолюбительского трансивера;
• электронных часов.

Основу устройства составляет программируемый контроллер PIC16F84 фирмы Microchip. Быстродействие и широкие функциональные возможности этого контроллера позволяют подавать сигнал частотой до 50 МГц прямо на его счетный вход, то есть можно обойтись без предварительного делителя, обычно применяемого в устройствах подобного типа.

Основные характеристики цифрового частотомера

1. Диапазон измеряемых частот — 0–50 МГц.
2. Диапазон программируемых значений ПЧ — 0–16 МГц.
3. Минимальный уровень входного сигнала — 200 мВ.
4. Время измерения частоты — 1 с.
5. Погрешность измерения — ±1 Гц.
6. Напряжение питания — 5±0,5 В.
7. Ток потребления устройства — не более 30 мА.

Наличие электрически перепрограммируемой памяти данных внутри PIC16F84 позволило без специального оборудования перепрограммировать значение промежуточной частоты (ПЧ). Это дает возможность оперативно встраивать цифровую шкалу в трансивер с любым (0–16 МГц) значением промежуточной частоты.

Смотрите схему измерителя емкости конденсаторов

В качестве устройства индикации применен модуль ЖКИ от телефонных аппаратов типа Panaphone. Ввод информации в модуль осуществляется по двум линиям в последовательном коде. Полезной оказалась встроенная функция электронных часов. Малый ток потребления обуславливает малые помехи радиоприемной аппаратуре, в которую может встраиваться данное устройство.

Цифровой частотомер — схема и её описание, необходимые комплектующие

Список необходимых радиоэлементов:

• Микросхема (DD1) — КР1554ЛА3.
• МК PIC 8-бит (DD2) — PIC16F84A.
• 2 биполярных транзистора (VT1, VT2) — КТ368А и КТ315Б.
• 6 диодов (VD1–VD6) — КД521Б.
• 3 конденсатора (С1, С2, С6) — 0.1 мкФ, 0.033 мкФ, 68 пФ.
• Электролитический конденсатор (С3, С4, С7) — 6.8 мкФ и 2х100 мкФ.
• Подстроечный конденсатор (С5) — 68 пФ.
• 14 резисторов — R1 (330 Ом); R2 (47 кОм); R3, R4, R6, R8–R11 (7х15 кОм); R5, R12–R14 (4х5.1 кОм); R7 (430 Ом).
• Кварцевый резонатор (ZQ1) — 4 МГц.
• LCD-дисплей (HG1) — КО-4В, от телефонного аппарата.
• 3 тактовых кнопки S1, S2, WR_IF.
• Кнопка на размыкание НК.
• Батарея питания — 1.5 В.
• Блок питания — 5В.

На транзисторе VT1 и микросхеме DD1 выполнен формирователь входного сигнала. Микросхема DD2 выполняет функции контроллера частотомера, цифровой шкалы с АПЧ, управления модулем ЖКИ, а также позволяет оперативно изменять режим работы устройства.

Если на выводе 1 микросхемы DD2 присутствует уровень логической «1», то прибор выполняет функцию частотомера, если уровень логического «0» — цифровой шкалы. В режиме цифровой шкалы на индикатор выводится значение частоты входного сигнала равное Рвх+Р„ч при наличии уровня логической «1» на выводе 2 микросхемы DD2; или Fвх-Fпч — при уровне логического «0» на выводе 2 DD2.

Смотрите, как сделать щуп для осциллографа

Для записи необходимого значения Fпч надо в режиме частотомера подать на вход устройства сигнал с частотой Fпч (сигнал опорного генератора или телеграфного гетеродина, настроенных на центральную частоту полосы пропускания фильтра ПЧ), а на вывод 8 микросхемы DD2 на время 1,5–2 с подать уровень логического «0». Значение Fпч сохраняется в памяти при отключении питания и может неоднократно (не менее 106 раз) перепрограммироваться приведенным выше способом.

Система АПЧ ГПД работает следующим образом. После измерения частоты входного сигнала производится анализ числа равного сотням герц и, если оно четное, на вывод 8 микросхемы DD2 выдается уровень логического «0». Если нечетное, на вывод 8 микросхемы DD2 выдается уровень логической «1». Эти логические сигналы, предварительно проинтегрировав, можно использовать для управления емкостью варикапа в контуре ГПД. В результате осуществляется стабилизация частоты возле четных значений сотен герц с точностью ±10 Гц.

В режиме цифровой шкалы можно осуществить гашение десятков и единиц герц, если установить уровень логического «0» на выводе 9 микросхемы DD2.

Для перевода устройства в режим электронных часов необходимо нажать кнопку «НК». Для корректировки часов и минут служат кнопки «S1» и «S2».

Печатная плата частотомера:

Скачать прошивку и исходный код можно ниже: