Универсальная цифровая шкала-частотомер

Частотомер построен на базе современного быстродействующего микроконтроллера фирмы ATMEL c RISC архитектурой. Отличительной особенностью частотомера является автоматически изменяемое время счета. При быстрой перестройке частоты время счета составляет 0,1 с (прибор отображает информацию с частотой 1 раз в 0,1 с с точностью 10 Гц), а при фиксации измеряемой частоты – 1 с (прибор отображает информацию с частотой 1 раз в 1 с с точностью 1 Гц). Подобный алгоритм работы повышает наглядность и удобство снятия показаний при настройке радиосистем различного класса сложности.

Устройство можно использовать как цифровую шкалу для гетеродинных структур (радиостанция, радиоприемник и т.д.). Для этого в частотомере предусмотрена возможность суммирования/вычитания с показаниями прибора изменяемой числовой константы. Константа и ее знак вводится при помощи клавиш управления и сохраняется в энергонезависимой памяти микроконтроллера. 

Технические характеристики табл.1.

Правый вывод резистора R2 должен быть подключен к 7-му выводу DD2.

Устройство выполнено на основе микроконтроллера AT90S2313 фирмы ATMEL (DD1) с прошитым программным обеспечением обработки сигналов управления и индикации, 8-ми разрядного сдвигового регистра 74HC164 (аналог ИР8) (DD2), выполняющего роль расширителя портов микроконтроллера, входного компаратора, выполненного на ИМС LM311 (DA2) и цепи питания микросхем/индикатора (C1, C3, C12, C13, VD1, DA1). Диодный мост VD1 защищает схему от возможной переполюсовки проводов при подключении источника питания и в тоже время может работать как выпрямитель при запитке устройства напрямую от силового трансформатора.

Подстроечным конденсатором С10 осуществляется точная настройка частотомера по эталонному генератору.

Напряжение питания подключается к разъему XP1.

Разъем XP3 дублирует XP2.

Разъем XP4 зарезервирован для работы с ПО следующих версий и дублирует кнопки TA1 и TA2.

Разъем XP5 предназначен для подключения светодиодного индикатора AЛС-318А.

На плате предусмотрено место под установку 6-ти контактного разъема программирования контроллера через SPI интерфейс.

При включении устройства на экране высвечивается номер ПО, а именно -A8051.3- Далее устройство переходит в режим измерения частоты.

При быстрой перестройке измеряемой частоты показания прибора для наглядности и удобства снятия обновляются с частотой 1 раз в 0,1 с, обеспечивая при этом точность 10 Гц. При фиксации измеряемой частоты устройство автоматически переходит в режим измерения с частотой обновления показаний 1 раз в секунду с точностью 1 Гц.

В программе предусмотрена установка числовой константы, которая будет вычитаться или суммироваться с текущими показаниями прибора. При нажатии на кнопку ТА2 на индикаторе высвечивается текущее значение константы. При нажатии на кнопку ТА1 происходит переход устройства в режим установки значения константы. При повторном нажатии на ТА1 осуществляется выбор текущего устанавливаемого разряда в константе (подсвечивается точкой), а кнопкой ТА2 выбор значения разряда константы в диапазоне 0…9. В последнем разряде устанавливается режим суммирования(в разряде нет индикации)/вычитания (знак "-”) константы с показаниями. Выход из режима установки происходит при нажатии на ТА2 после установки режима суммирования/вычитания. Значение константы сохраняется в энергонезависимой памяти микроконтроллера и остается неизменным при отключении источника питания.

Для индикации реального значения частоты необходимо установить значение константы, равное 0.

Внимание! При первом включении устройства необходимо сразу выставить значение константы, в противном случае прибор функционировать не будет.

Печатная плата цифровой шкалы-частотомера