Главная особенность частотомера - простота и экономичность. Основные характеристики частотомера: диапазон измерения частоты - от 0,1 Гц до 60 МГц ; порог чувствительности по входному напряжению - от 0,08 до 0,15 В (значение амплитуды); минимальная фиксируемая частотомером величина частоты синусоидального сигнала - 2 Гц (амплитудой 0,15 В); максимальная амплитуда входного сигнала - 3 В.

В качестве источника питания применена батарея "Крона" либо внешний источника питания с напряжением от 7 до 16 В, ток потребления составляет 10...12 мА. В частотомере есть возможность изменения времени измерения (0,1; 1 и 10 с), умножение показаний на 1000 (при применении внешнего делителя частоты), удержание показаний, запись предыдущего значения частоты в энергонезависимую память и возможность последующего считывания.

Рис. Принципиальная схема частотомера

Основа частотомера - микроконтроллер PIC16F84A, который осуществляет счет импульсов внешнего сигнала, обработку полученных значений и вывод результатов измерения на LCD. В функции микроконтроллера также входят опрос кнопок (SB1-SB4) и управление питанием частотомера.

Кнопка SB1 предназначена для включения и выключения частотомера. После подключения батареи питания частотомер находится  в выключенном состоянии. При нажатии на кнопку SB1 напряжение питания через диод VD1 поступает на интегральный стабилизатор напряжения DA1, а с его выхода - на входной каскад: транзистор VT3, микроконтроллер DА2 и индикатор LCD. Потом на выводе 1 (A2) микроконтроллера возникает высокий логический уровень, что приводит к открыванию транзисторов VT1 и VT2. Затем микроконтроллер ждет отпускания кнопки SB1 (контролируя сигнал на выводе 6). После размыкания кнопки SB1, напряжение питания подается на вход стабилизатора DA1 через открытый транзистор VT1 и начинается измерение частоты.

Во время удержания SB1 на экране индикатора  отображается надписи "ЧАСТОТОМЕР" и "ВЕРСИЯ: 1.00". При вторичном нажатии на кнопку SB1, напряжение питания поступает на вывод 6 (B0) микроконтроллера, который после этого ожидает размыкания кнопки SB1, и когда это произойдет, устанавливает низкий логический уровень на выводе 1 (A2). В итоге транзисторы VT1, VT2 закрываются,  частотомер обесточивается. Если в режиме замера на индикаторе появляются  нулевые показания в течение приблизительно 3 мин, микроконтроллер устанавливает низкий логический уровень на выводе 1 (A2), таким образом, отключая   от источника питания.

Время измерения, выбранное кнопкой SB2 (0,1; 1 или 10 с), показывается  в правой части нижней строки индикатора. Цена младшего разряда - 10, 1 или 0,1 Гц соответственно. При времени измерения 0,1; 1 и 10 с максимально на LCD может отображаться семь, восемь или девять разрядов, т. е. наибольшее отображаемое значение равно соответственно 99,999.99, 99,999.999 или 99,999.999.9 МГц.

Нажатием кнопки SB3 показания частоты умножают на 1000. Это необходимо  для считывания показаний при использовании внешнего делителя на 1000. Этот коэффициент умножения ("х1" или "х1000") отображается в середине нижней строки. Для удержания  показания, нажимают кнопку SB4 ("Память"). При этом на LCD фиксируется значение той частоты, которое было в момент нажатия кнопки. Его можно сохранить в энергонезависимой памяти микроконтроллера, воспользовавшись кнопкой SB2, функция которой в этом случае - "Запомнить".

Прежнее значение при этом стирается. Для того чтобы почитать частоту из памяти, необходимо нажать на кнопку  SB3. Для выхода из режима работы с памятью используют кнопку SB4. В режиме работы с памятью, частотомер автоматически выключается примерно через 3 мин после нажатия на любую кнопку независимо от показаний индикатора. После выключения питания в энергонезависимой памяти сохраняются последние параметры измерения (время измерения и множитель).

В качестве VT1, VT2 в частотомере можно использовать произвольные транзисторы указанных на схеме серий. Стабилизатор 78L05  заменим на КР1157ЕН502А, LM2931Z. (при использовании последнего нижняя граница напряжения питания снизится до 5,5 В, а потребляемый ток уменьшится на 2 мА).

ЖКИ должен иметь встроенный контроллер с системой команд, совместимой с командами контроллера HD44780, и русские символы в таблице знакогенератора (практически все знакосинтези-рующие ЖКИ удовлетворяют этому условию). Пригодны, например, индикаторы DV-16210, DV-16230, DV-16236, DV-16244, DV-16252 (DataVision), ITM-1602 (Intech), PC-1602 (PowerTip).

Коды "прошивки" микроконтроллера в НЕХ-формате приведены в таблице, исходный текст программы желающие найдут на ftp-сервере редакции в Интернете (ftp://ftp.radio.ru/pub2002/10/sharyp>).

Увеличить

Калибруют частотомер по образцовому генератору с помощью подстроенного конденсатора С10. Подбором резистора R5 добиваются максимальной чувствительности прибора по напряжению. Контрастность выводимых показаний индикатоpa регулируют подбором резистора R11.

Если функции автоматического выключения питания и управления питанием одной кнопкой не нужны, прибор можно упростить, исключив транзисторы VT1, VT2, диод VD1, резисторы R1, R3, R4, R7, R8, R10 и кнопку SB1. Вывод 6 микроконтроллера в этом случае соединяют с общим проводом, а напряжение питания подают непосредственно на вход DA1.

АРХИВ:Скачать