Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Самый простой частотомер до 10 МГц на микроконтроллере Attiny2313

Это, наверно, самый простой частотомер построенный на микроконтроллере ATtiny2313. Он позволяет измерять частоты до 10 МГц в четырех автоматически переключаемых диапазонах. Наименьший диапазон имеет разрешение 1 Гц.

Технические характеристики частотомера

  • Диапазон 1:   9,999 кГц, разрешение 1 Гц.
  • Диапазон 2:   99,99 кГц, разрешение до 10 Гц.
  • Диапазон 3:   999.9 кГц, разрешение до 100 Гц.
  • Диапазон 4:   9999 кГц, разрешение до 1 кГц. 

Описание частотомера на микроконтроллере

Микроконтроллер Attiny2313 работает от внешнего кварцевого генератора с тактовой частотой 20 МГц (это максимально допустимая частота). Точность измерения частотомера определяется точностью данного кварца. Минимальная длина полупериода измеряемого сигнала должна быть больше, чем период кварцевого генератора (это связано с ограничениями архитектуры микроконтроллера ATtiny2313). Следовательно, 50 процентов от тактовой частоты генератора составляет 10 МГц (это максимальное значение измеряемой частоты).

Входной сигнал через резистор R1 поступает на вывод 9 микроконтроллера. Подсчет производится с помощью 16-битного таймера-счетчика. Переполнение увеличивает 8-битный регистр, записывая в 24-битную переменную. Далее эта величина переводится в десятичное значение и выводится на светодиодный индикатор.

Все значения измеряемой частоты всегда отображаются в кГц. Автоматический выбор диапазона изменяет положение десятичной точки. Частота обновления данных составляет 1 Гц.

Для отображения измеренной частоты используется четырехразрядный светодиодный индикатор. Катоды светодиодного индикатора, подключены  к порту B, а аноды к порту D. В связи с использованием мультиплексного режима отображения информации и индикатора SuperBright, отпадает необходимость в использовании ключевых транзисторов для снижения нагрузки с портов микроконтроллера.

Частота мультиплекса составляет 156,25 Гц. Можно применить индикатор CA56-12SRWA. Резисторы R2…R9 ограничивают протекающий ток (он должен быть не более 40 мА).

Данный частотомер  питается от стабилизированного источника 5В, построенного на интегральном стабилизаторе 78L05.

Установка фьюзов (в PonyProg):

Работоспособность частотомера проверена в Proteus:

Скачать прошивку и модель в Proteus (23,0 Kb, скачано: 4 447)

 источник

www.joyta.ru

Самодельный частотомер на ATTINY2313 — Уголок радиолюбителя

Этот самодельный частотомер на ATTINY2313 предназначен для измерения частоты в диапазоне примерно от 4МГц до более 160МГц. Его можно использовать как измеритель частот или в качестве устройства ввода-вывода TRX, например, на диапазон 144МГц (2м).

Технические характеристики частотомера:

  • измерение частоты в диапазоне 4-160 Мгц
  • отображение измерений на ЖК-дисплее
  • чувствительность 700мВ
  • входное напряжение, макс < 30В
  • питание: 8-15В
  • очень простая плата, минимальное количество
    элементов, быстрый запуск
  • размеры платы: 37х80мм

Схема прекрасно отработала в диапазоне от 3,8МГц до 162МГц. Основой схемы является микроконтроллер ATTINY2313. Его преимуществом является возможность работать на частотах до 20МГц. В схеме использован кварц на 16МГц, таким образом, сам процессор теоретически должен правильно измерять частоты до 8МГц.

Зачастую оказывается, что диапазон до 8МГц слишком мал. Увеличение верхнего диапазона можно получить, используя делитель частоты (прескалер). В схеме задействован прескалер LB3500, который позволяет измерять до 150 Мгц.

Краткая информация о LB3500:

  • напряжение питания — 4,5…5,5В
  • потребляемый ток — l6мА-24мА
  • входное напряжение — 100мВ-600мВ
  • выходное напряжение — 0,9 Vpp
  • делитель — 8

Без применения дополнительного делителя схема способна измерять частоты до 64МГц. Добавление дополнительного делителя в виде двоичного счетчика 74LS293 (ICl) позволяет увеличить диапазон измерений до 150 Мгц (макс. для LB3500).

ICl делит частоту на 4. Таким образом, вся система прескалера (ICl и IC4) делит входную частоту на 32. Транзистор Tl с элементами C7, R2, R3 обеспечивает высокое входное сопротивление.

Входной сигнал после разделения попадает на вход микросхемы LB3500. На выходе в 9 IC4 сигнал получается в 8 раз меньшей частоты, чем на входе. К сожалению, выходной сигнал микросхемы LB3500 не согласовывается с TTL уровнями. Для устранения этого недостатка в схему добавлен транзистор Т2, который предназначен для согласования. Потенциометр PRI обеспечивает точное соответствие.

С выхода QB счетчика IC1 сигнал попадает на вход счетчика Tl микросхемы IC2. Программа микроконтроллера вычисляет частоту этого сигнала, умножает ее на 32 и результат измерения поступает на ЖК-дисплей.

Печатная плата и прошивка (скачено: 279)

fornk.ru

Частотомер до 500МГц на Attiny48 и MB501

Дата публикации: .

На этот раз я представлю простой малогабаритный частотомер с диапазоном измерения от 1 до 500 МГц и разрешением 100 Гц.

В настоящее время, независимо от производителя, почти все микроконтроллеры имеют так называемые счетные входы, которые специально предназначены для подсчета внешних импульсов. Используя этот вход, относительно легко спроектировать частотомер.

Однако этот счетчый вход также имеет два свойства, которые не позволяют напрямую использовать частотомер для удовлетворения более серьезных потребностей. Одна из них заключается в том, что на практике в большинстве случаев мы измеряем сигнал с амплитудой в несколько сотен мВ, который не может перемещать счетчик микроконтроллера. В зависимости от типа, для правильной работы входа требуется сигнал не менее 1-2 В. Другое заключается в том, что максимальная измеримая частота на входе микроконтроллера составляет всего несколько МГц, это зависит от архитектуры счетчика, а также от тактовой частоты процессора.

Вследствие вышесказанного необходимо иметь схему предварительного масштабирования входного сигнала, которая делит входную частоту на постоянное число и, кроме того, если требуется увеличивает амплитуду сигнала.

Для предделителя я выбрал широкодоступную микросхему MB501 фирмы Fujitsu. Из описания на микросхему выясняется, что она более чем подходит для этой задачи, хорошо работает с амплитудным сигналом 15-20 мВ, а максимальная измеряемая частота 1 ГГц с делением на 64/128.

Почему же в названии статьи присутствует частота 500 МГц, а не 1 ГГц? Причина в том, как упоминалось выше, максимальная измеряемая частота ограничена структурой счетчика микроконтроллера и тактовой частотой. Выбранным микроконтроллером является

ATmega48, который тактируется от кварцевого резонатора частотой 20МГц. К сожалению, в отличие от архитектуры PIC, этот микроконтроллер не имеет асинхронного счетчика, поэтому, согласно теореме Шенона, вход счетчика может измерять максимальную частоту равную половине тактового сигнала, который в этом случае составляет 10 МГц (20 МГц / 2). Практика показала лучше не превышать значение 9 МГц, поэтому, если для MB501 установлено значение делителя 64, верхний предел измерения составляет прибл. 580 МГц (64x9 МГц). Теоретически, прибор может использоваться до 640 МГц, но точность больше не гарантируется.

Из-за простоты программного обеспечения время выборки составляет 640 мс, следовательно, разрешение измерителя частоты составляет 100 Гц, что более чем достаточно для большинства задач в любительских условиях.

Принципиальная схема показана ниже:

Двумя основными компонентами схемы являются микроконтроллер IC1 и предделитель IC2. Разъем J1 - вход для измеряемого сигнала или антенны 10-20 см. Из-за чувствительности схемы нет необходимости в гальваническом соединении между измеряемым источником сигнала и прибором. Сигналы мощных радиостанций или генераторов также могут быть легко измерены с помощью простой антенны. Однако, если требуется измерить слабый сигнал или нужна более высокая точность, рекомендуется подключать источник к входу напрямую.

Диоды D1 и D2 защищают предварительный делитель от потенциального перенапряжения и могут быть заменены на диоды типа 1N4148. Резистор R2 необходим для шунтирования входа IC2, чтобы при отсутствии измеряемого сигнала дисплей всегда отображал 0,0000 МГц. При необходимости его значение можно изменить. Выбор более высокого значения или полное его исключение может немного увеличить чувствительность схемы.

В указанном подсоединении значение делителя MB501 равно 64, то есть выходной сигнал имеет частоту 1/64, измеренную на его выходе. Этот сигнал проходит через разделительный конденсатор C6 на вход счетчика микроконтроллера.

Роль L1, индуктивность 100 мкГн, заключается в предотвращении возврата высокочастотных сигналов к питанию. При отсутствии ее можно заменить короткой перемычкой или сопротивлением 1-2 Ом, если необходимо.

Чтобы минимизировать размер прибора, дисплей используется двухстрочный, 8 символов в строке, его можно заменить однострочным 16-символьным (я не тестировал программное обеспечение на последнем). Контраст дисплея выставляется потенциометром R4.

Печатная плата

Размер печатной платы точно соответствует размеру ЖК дисплея 8x2, поэтому ее можно прикрутить в виде сэндвича с помощью проставок.

Прошивка

Существует две основных версии микроконтроллера ATMega48: ATMega48 и ATMega48P, соответственно существует две версии файлов прошивки.

Во время прошивки биты конфигурации должны быть выставлены на работу от кварцевого резонатора частотой 20 МГц!

После успешного программирования схема должна работать немедленно, при условии правильной настройки контрастности на дисплее должно отображаться 0,0000 МГц .

Настройка

Поскольку каждый кварц имеет некоторую погрешность, рекомендуется откалибровать частотомер. Для этого используют более точный, откалиброванный кварцевый генератор, выход которого можно напрямую подключить к входу частотомера. Переменный конденсатор C9 должен быть настроен так, чтобы на дисплее отображалось правильное значение измеряемой частоты, например, для генератора 10 МГц, на дисплее 10,0000 МГц. Если для этого конденсатора недостаточно точной настройки, вы также можете изменить значение C8. Идеальное значение может быть найдено между 10-68pF.

Установка значений промежуточной частоты

Прибор также обеспечивает возможность установки различных значений промежуточной частоты, например, когда измеритель частоты встроен в радиоприемник. С помощью этой функции текущее значение промежуточной частоты может быть добавлено или вычтено из текущего измеренного значения, и теперь дисплей будет скорректирован по промежуточной частоте. С помощью перемычек JP1 можно установить +/- 10,7 МГц и 455 кГц следующим образом:

JP1-1: замкнута "-" , разомкнута "+"

JP1-2: 10,7 МГц (сложение или вычитание, в зависимости от JP1-1)

JP1-3: 455 кГц (сложение или вычитание, в зависимости от JP1-1)

Если все перемычки будут разомкнуты, измеряемая цепь будет действовать как простой частотомер.

Источник: журнал Hobbielektronika


Файлы к статье "Частотомер до 500МГц на Attiny48 и MB501"
Описание:

Файл прошивки микроконтроллера, макет печатной платы PDF, описание MB501

Размер файла: 116.46 KB Количество загрузок: 222
Скачать

radioparty.ru

Схема и описание работы частотомера на микроконтроллере AVR ATtiny2313

В данной статье представлена простая и надежная схема частотомера, реализованная на основе микроконтроллера ATtiny2313 (семейство AVR). С ее помощью можно измерять частоты до 65 кГц включительно. Программа для микроконтроллера написана на BascomAVR – нечасто уже используется, но может быть кто то его еще юзает, поэтому, надеюсь, кому то еще эта схема пригодится. В дальнейшем уже буду публиковать схемы с использованием более современных программно-аппаратных схем.

Отображение частоты производится на дисплее 16*2, но обязательно с контроллером HD44780 или аналогичным KS066.. Для питания прибора подойдет напряжение от 5 до 9 вольт.

Схема частотомера на микроконтроллере ATtiny2313

Подсчет числа импульсов производится при помощи подсчитывания импульсов по нарастающему фронту на ноге 9 микроконтроллера (PD.5/T1 и вход таймера Timer1). Два диода 1N4148 и резистор на 10 кОм необходимы для защиты входа от перенапряжения.

Для работы схемы у микроконтроллера необходимо прошить fuse bits, чтобы задействовать режим работы с внешним кварцевым резонатором (данная операция уже много где в сети описана, поэтому здесь не будем отвлекаться на это).

Текст программы написан на бэйсике в среде BascomAVR. Демо версия этой программы имеет ограничение по размеру кода в 4 Кб, но этого нам вполне хватает. Скачать BascomAVR можно с официального сайта ее разработчика — www.mcselec.com. В программе задействованы 2 таймера: таймер0 служит для отсчета фиксированных интервалов времени (в рассматриваемом нами случае 1 секунда, можно изменять), а таймер1 осуществляет подсчет импульсов, пришедших за это время.

Необходимо отметить, что подсчет числа импульсов будет производиться только в том случае, если уровень сигнала на контакте 9 будет равен уровню логической «1» (примерно 3-5 вольт). Timer0 работает на дефолтной частоте (то есть которая установлена в нем по умолчанию) микроконтроллера ATtiny2313, равной 8 МГц, делитель тактовой частоты не используется. Чтобы увеличить верхний предел измерения частоты (65 кГц) необходимо использовать внешний кварц с большей тактовой частотой и немного изменить прошивку.

Внешний вид частотомера на микроконтроллере ATtiny2313

Частотомер можно сконструировать на макетной плате. В качестве перспектив на доработку устройства можно добавить распознавание диапазонов частоты и отображение ее в виде  Гц, кГц, МГц. Скачать программу для этой схемы можно по нижеприведенной ссылке.

Внешний вид частотомера на микроконтроллере ATtiny2313  Frequency (14,0 KiB, 80 hits)

Внешний вид частотомера на микроконтроллере ATtiny2313 Загрузка... 108 просмотров

microkontroller.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о