Багатофункціональний частотомір на PIC16F628A та LED-індикаторах. Підключення знакосинтезуючого РК до контролера (PIC16F628A) 8 розрядний частотомір на пік 628

• 28.09.2014

  Даний приймач працює в діапазоні 64-75 МГц і має реальну чутливість 6 мкВ, вихідну потужність 4 Вт, діапазон ЗЧ - 70 ... 10000 Гц, КНД не більше 1%. За цих параметрів приймач має розміри 60*70*25 мм. Приймальний тракт зібраний на КС1066ХА1(К174ХА42) за стандартною схемою. Антена – провід довжиною близько метра, сигнал від …

• 29.09.2014

  Схема виконана двох мікросхемах ТВА1208. В основі лежить схема трансівера, надрукована в Л,1, але цей тракт працює з проміжною частотою 500 кГц, що, звичайно дещо знижує його характеристики, але дозволяє використовувати готовий, налаштований на заводі електромеханічний фільтр. Мікросхеми ТВА1208 призначені для роботи в тракті другої ПЧ3 телевізорів.

• 20.09.2014

  Класифікація магнітних матеріалів Магнітні матеріали знаходять широке поширення в електротехніці, без них в даний час немислимі електричні машини, трансформатори, електровимірювальні прилади. Залежно від застосування до магнітних матеріалів пред'являються різні, іноді протилежні вимоги. За ознакою застосування магнітні матеріали класифікуються на великі групи: магнитомягкие магнитотвердые Розглянемо коротко їх характеристики. …

• 10.12.2017

  На малюнку показано схему простого високочутливого акустичного вимикача, який керує навантаженням за допомогою реле. У схемі використовується електретний мікрофон, при використанні мікрофона ECM необхідно використовувати резистор R1 опір від 2,2 кОм до 10 кОм. Перші два транзистори є попереднім мікрофонним підсилювачем, R4 С7 у схемі усувають нестабільність підсилювача. …

У цій статті описано, як підключити рідкокристалічний індикатор зі знакогенератором до мікроконтролера. Розглянуті тут методи та схеми підходять для підключення РКІ з вбудованими контролерами HD44780 (Hitachi), KS0070, KS0066 (Samsung), LC7985 (Sanyo), SED1278 (Epson) або іншими аналогічними. Эти, или совместимые с ними, контроллеры используются в большинстве выпускаемых в настоящий момент знакосинтезирующих ЖКИ, например, в таких, как ACM0802, ACM1601, ACM1602, ACM1604, ACM2002, ACM2004, ACM2402, ACM4002, ACM4004 фирмы Displaytronic, MT-10S1, MT- 16S2D фірми МЕЛТ, DV-0802, DV-16100, DV-16110, DV-16120, DV-16210, DV-16230, DV-16235, DV-16236, DV-16244, DV-1 16275, DV-16276, DV-20100, DV-20200, DV-20210, DV-20211, DV-20220, DV-24200, DV-40200 фірми Data Vision, AC082A, AC162, AC2 , AC242, AD242, AC402 фірми Ampire.

Взагалі, це завдання зводиться до організації обміну даними між контролером, що підключається, і вбудованим контролером РКІ, тому що самою матрицею управляє саме вбудований контролер. Надалі, коли ми говоритимемо про підключення до РКІ, слід розуміти, що йдеться про підключення до вбудованого контролера. Наведені вище контролери РКІ мають аналогічні інтерфейси, набори команд і розподіл пам'яті, хоча розмір вбудованої ROM-пам'яті, послідовність команд ініціалізації, час виконання команд та деякі інші параметри можуть дещо відрізнятися.

Отже, для початку, давайте розберемося з роботою РКІ.

1) Інтерфейс .

Зазвичай РКІ має 14 або 16 висновків, призначення яких представлене в таблиці 1:

ТАБЛИЦЯ 1

Таким чином, інтерфейс має вісім інформаційних ліній: DB7..DB0 і три керуючі: RS, R/W, E.

Лінія RS визначає до якого регістру контролера РКІ ми хочемо звернутися, тобто яку інформацію ми передаємо – дані чи команди.

Лінія R/W визначає напрямок передачі даних - запис в РКІ або читання з РКІ.

Лінія E включає (коли на лінії високий рівень) або вимикає (коли лінії низький рівень) передачу інформації, сформованої інших інтерфейсних лініях.

Інтерфейс працює так: спочатку на інтерфейсних лініях DB7…DB0, RS, R/W формується інформація, яку потрібно передати, потім на деякий час (>500 нс для f 0 =270 кГц) подається високий рівень на лінію E (у цей час РКІ зчитує інформацію), після чого сигнал E переводиться знову в стан низького рівня. f 0 - Частота, на якій працює контролер РКІ. Взагалі, контролери РКІ можуть працювати на різних частотах (у них є висновки для підключення зовнішнього резонатора), але використовується внутрішній генератор на 270 кГц.

Після отримання кожної порції інформації контролеру РКІ потрібен деякий час її обробки, тому передавати інформацію поспіль не можна. Після кожної посилки потрібно почекати деякий час, щоб контролер РКІ звільнився. Зазвичай в датасі вказано, якій команді скільки часу потрібно для виконання. Також, у контролері РКІ передбачена можливість повідомити зовнішній пристрій про свій стан (BUSY/READY). Тобто, при передачі даних, можна або аналізувати стан контролера РКІ і посилати наступну порцію даних, як тільки контролер РКІ звільниться, або просто почекати більше часу виконання операції по даташиту, після чого посилати наступну порцію даних.

Для зменшення кількості проводів від РКІ до зовнішнього пристрою можна використовувати не 8, а 4 інформаційні сигнали (DB7…DB4). Всі контролери РКІ, що розглядаються, допускають таку можливість. У цьому випадку дані передаються у два етапи (крім першої команди ініціалізації): 1) передаються керуючі біти та старший напівбайт посилки 2) передаються керуючі біти та молодший напівбайт посилки.

Перше, що потрібно зробити після включення РКІ – це провести ініціалізацію. Ініціалізація полягає у посилці кількох команд у певній послідовності. Кількість команд ініціалізації може дещо відрізнятися у різних контролерів, але все ж таки базовий набір команд для восьми- і чотирибітного інтерфейсів, що підходить для більшості контролерів, наведено нижче.

Під час ініціалізації краще не аналізувати прапор BUSY, а тупо чекати покладеного часу перед посилкою наступної команди, оскільки прапор починає виставлятися не відразу, а після якоїсь команди (дивіться даташит).

2) Пам'ять

У РКІ є два види пам'яті: DDRAM, CGRAM (CGROM).

DDRAM - Display data RAM (пам'ять дисплея) - те, що записано в цій пам'яті, - безпосередньо відображається на дисплеї. Ця пам'ять має наступний адресний простір та відповідне відображення на дисплеї (для дисплея 24х2):

Перший рядок

Другий рядок

Тобто те, що записано в DDRAM за адресою, наприклад, 42h, буде відображатися в третій позиції другого рядка дисплея. Для дисплеїв інших розмірів доступний адресний простір DDRAM буде іншим (зазвичай перші 40h адрес - перший рядок, другі 40h адрес - другий рядок і т.д.)

CGRAM (CGROM) - character generator RAM (ROM) - пам'ять знакогенератора. Пам'ять знакогенератора розділена на CGRAM - доступна для запису/читання, сюди можна залити 8 своїх власних символів і CGROM - доступна тільки для читання, заздалегідь прошиті шрифти. У різних РКІ можуть бути прошиті різні шрифти, це треба дивитися по доці або можна визначити самому, організувавши виведення на дисплей послідовно всіх прошитих символів.

При зверненні до перших шістнадцяти символів знакогенератора відбувається звернення до CGRAM, при зверненні до символів з номерами старше шістнадцятого — звернення до CGROM. Причому, символів користувача всього 8, тому перші вісім символів знакогенератора вказують на ті ж області CGRAM, що і другі вісім символів.

Іноді в CGROM можуть бути прошиті не всі символи, починаючи з сімнадцятого, а, наприклад, починаючи з номера 21h, а при зверненні до символів від 10h до 21h на дисплей виводиться будь-яке сміття. Це залежить від прошивки.

Для виведення на екран будь-якого символу необхідно виконати такі дії:

1) встановити курсор командою "set DDRAM address" в ту позицію, куди ми хотіли б вивести символ (інформаційні біти вказують адресу DDRAM, що відповідає обраній позиції)

SET DDRAM ADDRESS (AC6…AC0 — адреса встановлюваної позиції курсору в пам'яті дисплея)

2) вивести символ на екран командою "write data to RAM", причому інформаційні біти вказують на номер символу, що виводиться з CGRAM/CGROM.

WRITE DATA TO RAM (A7..A0 – номер символу, що виводиться з пам'яті знакогенератора)

Повний список команд для роботи з РКІ і час їх виконання можна дізнатися, завантаживши даташит на будь-який з РКІ-контролерів, що розглядаються (всі вони мають однакові набори команд).

Розібравшись із роботою РКІ, повернемося до питання його підключення до мікроконтролера. Як приклад візьмемо контролер PIC16F628A. Нижче показано приклади схем підключення для восьмибітного та чотирибітного інтерфейсів. Підключення підсвічування на схемах не показано, оскільки полярність підключення підсвічування іноді визначається перемичками на платі РКІ.

От і все! Для того, щоб схеми запрацювали, залишилося лише залити в мікроконтролер програму, що реалізує обмін даними з РК-індикатором.

Приклад готового девайса (8-бітний інтерфейс, РКІ - PM1623):

Приклади програм та готові прошивки:

Завантажити друковану плату (AutoCAD2000i) Ця плата розведена під використання компонентів SMD. Якщо ви використовуватимете інші компоненти, то плату доведеться переробляти.

Одним із приладів-помічників радіоаматора має бути частотомір. З його допомогою легко виявити несправність генератора, виміряти та підлаштувати частоту. Генератори часто зустрічаються в схемах. Це приймачі та передавачі, годинники та частотоміри, металошукачі та різні автомати світлових ефектів.

Особливо зручно користуватися частотоміром для підстроювання частоти, наприклад, при перебудові радіостанцій, приймачів або налаштування металошукача.

Один із таких нескладних наборів я недорого придбав на сайті китайського магазину тут: GEARBEST.com

Набір містить:

• 1 x PCB board (друкована плата);
• 1 x мікроконтролер PIC16F628A;
• 9 x 1 ком резистор;
• 2 x 10 ком резистор;
• 1 x 100 ком резистор;
• 4 x діоди;
• 3 x транзистори S9014, 7550, S9018;
• 4 x конденсатори;
• 1 x змінний конденсатор;
• 1 x кнопка;
• 1 x DC роз'єм;
• 1 x 20МГц кварц;
• 5 x цифрові індикатори.

Опис частотоміра

• Діапазон вимірюваних частот: від 1 Гц до 50 МГц;
• Дозволяє вимірювати частоти кварцових резонаторів;
• Точність роздільна здатність 5 (наприклад 0,0050 кГц; 4,5765 МГц; 11,059 МГц);
• Автоматичне перемикання діапазонів вимірювання частоти;
• Режим енергозбереження (якщо немає зміни показань частоти – автоматично вимикається дисплей і на короткий час вмикається;
• Для живлення Ви можете використовувати інтерфейс USB або зовнішнє джерело живлення від 5 до 9 В;
• Споживаний струм у режимі очікування - 11 мА

Схема містить невелику кількість елементів. Установка проста - всі компоненти впаюються згідно з написами на друкованій платі.

Дрібні радіодеталі, рознімання тощо. упаковані у невеликі пакетики із клямкою. Індикатори, мікросхема та її панель для виключення пошкоджень ніжок вставлені в пінопласт.

Принципова схема частотоміра

Напруга на висновках мікроконтролера

(Вимірювання мультиметром)

Генератор для перевірки кварців

Приступаємо до збирання

Висипаємо на стіл вміст пакета. Усередині знаходяться друкована плата, опори, конденсатори, діоди, транзистори, роз'єми, мікросхема з панелькою та індикатори.

Та й вид на весь набір у повністю розкладеному вигляді.

Тепер можна перейти до власне складання даного конструктора, а заразом спробувати розібратися, наскільки це складно.

Я починав складання з установки пасивних елементів: резисторів, конденсаторів та роз'ємів. При монтажі резисторів слід трохи дізнатися про їхнє кольорове маркування з попередньої статті. Справа в тому, що резистори дуже дрібні, а при таких розмірах кольорове маркування дуже погано читається (чим менше площа зафарбованої ділянки, тим складніше визначити колір) і тому також пораджу просто виміряти опір резисторів за допомогою мультиметра. І результат знатимемо і за одну його справність.

Конденсатори маркуються як і резистори.
Перші дві цифри – число, третя цифра – кількість нулів після числа.
Результат, що вийшов, дорівнює ємності в пікофарадах.
Але на цій платі є конденсатори, що не підпадають під це маркування, це номінали 1, 3 і 22 пФ.
Вони маркуються просто вказівкою ємності оскільки ємність менше 100 пФ, тобто. менше тризначного числа.

Резистори та керамічні конденсатори можна впаювати будь-якою стороною – тут полярності немає.

Висновки резисторів і конденсаторів я загинав, щоб компонент не випав, зайве відкушував, а потім обпаював паяльником.

Трохи розглянемо такий компонент, як підстроювальний конденсатор. Це конденсатор, ємність якого можна змінювати у невеликих межах (зазвичай 10-50пФ). Це елемент теж неполярний, але іноді має значення як його впаювати. Конденсатор містить шліц під викрутку (типу головки маленького гвинтика), який має електричне з'єднання з одним із висновків. Щоб було менше впливу викрутки на параметри ланцюга, треба впаювати його так, щоб виведення з'єднаний зі шліцом, що з'єднувався із загальною шиною плати.

Рознімання - складна частина в плані паяння. Складна не точністю чи малогабаритністю компонента, а навпаки, іноді місце паяння важко прогріти, погано облуджується. Тому необхідно ніжки роз'ємів додатково почистити і облудити.

Тепер впаюємо кварцовий резонатор, він виготовлений під частоту 20МГц, полярності також не має, але під нього краще підкласти діелектричну шайбочку або приклеїти шматочок скотчу, оскільки корпус у нього металевий і лежить на доріжках. Плата покрила захисною маскою, але я якось звик робити якусь підкладку в таких випадках, для безпеки.

Тривалість паяння кожної ніжки має перевищувати 2 сек! Між пайками ніжок має пройти щонайменше 3 сек на остигання.

Ну ось що і все!

Тепер залишилося змити залишки каніфолі щіткою зі спиртом.

Тепер красивіша 🙂

Залишилося правильно вставити мікросхему у своє «ліжечко» і підключити живлення до схеми.

Харчування має бути У межах від 5 до 9 В - постійне стабілізоване без пульсацій.(У схемі немає жодного ел.конденсатора живлення.)

Не забудьте у мікросхеми є з торця ключ - він знаходиться у виведення №1!Не слід покладатися на напис назви мікросхеми - він може бути написаний і догори ногами.

При підключенні живлення та відсутності сигналу на вході висвічується 0 .

Насамперед знайшов купу кварців і почав перевіряти. Слід зазначити, що частота кварцу, наприклад 32,768 кГц може бути виміряна, т.к. вимір обмежується в діапазоні від 1 МГц.

Можна виміряти, наприклад, 48 МГц, але слід мати на увазі, що буде виміряно гармонійні коливання кварцового генератора. Так, 48 МГц буде виміряна основна частота 16 МГц.

Підстроювальним конденсатором можна підлаштувати показання частотоміра по еталонному генератору або порівняти із заводським частотоміром.

Режим програмування частотоміра дозволяє відняти чотири основні запрограмовані частоти ПЧ 455 кГц; 3,9990 МГц; 4,1943 МГц; 4,4336 МГц; 10700 Гц, а також будь-яку власну частоту.

Таблиця алгоритму програмування

Щоб увійти в режим програмування ( Prog) потрібно натиснути та утримувати кнопку протягом 1-2 сек.

Потім натискаємо кнопку і по черзі прогортаємо меню:

« Quit» — « Вихід»: перериває режим програмування, нічого не зберігаючи.

« Add» — « Додавання»: збереження виміряної частоти і надалі ця частота буде складатися з частотами, що вимірюються.

« Sub» — « Віднімання»: збереження виміряної частоти і надалі вона відніматиметься з вимірюваними частотами.

« Zero«- « Нуль» - обнулює всі раніше запрограмовані значення.

« table» — « Таблиця«: у цій таблиці можна вибрати основні запрограмовані частоти 455 кГц; 3,9990 МГц; 4,1943 МГц; 4,4336 МГц; 10,700 Гц. Після вибору запису (тривале натискання), ви повернетеся до «Головне меню» і виберіть « Add» — « додати» або « Sub» — « зменшити«.

« PSave» / « NoPSV«: Вмикає/вимикає режим енергозбереження. Дисплей вимикається, якщо немає зміни частоти деякий час.

Якщо показання сильно відрізняються, то можливо ввімкнуто попереднє встановлення. Щоб її вимкнути, увійдіть в режим програмування, а потім натисніть кнопку «Zero» і утримуйте, доки не почне блимати, потім відпустіть її.

Цікавий навчальний конструктор. Зібрати частотомір під силу навіть радіоаматору-початківцю.

Якісно виготовлена ​​друкована плата, міцне захисне покриття, невелика кількість деталей завдяки мікроконтролеру, що програмується.

Конструктор приємно порадував, я вважаю його гарною базою як у отриманні досвіду збирання та налагодження електронного пристрою, так і в досвіді роботи з чимало важливим для радіоаматора приладом – частотоміром.

Дороблення частотоміра

Увага!На закінчення хочеться відзначити, що вхідний вимірюваний сигнал подається безпосередньо на вхід мікросхеми, тому для кращої чутливості і головне захисту мікросхеми потрібно додати по входу підсилювач-обмежувач сигналу.

Можна спаяти один із запропонованих нижче.

Опір R6 на верхній і R9 на нижній схемі підбирається в залежності від напруги живлення і встановлюється на його лівому виведенні 5 В. При живленні 5 опір можна не ставити.

... або простий, на одному транзисторі:

Номінали опорів вказані під час харчування 5В. Якщо у Вас живлення підсилювача іншою напругою, підберіть номінал R2,3 щоб на колекторі транзистора було половина живлення.

Схема схожого частотоміра із вхідним каскадом підсилювача.

Друге доопрацювання.Для збільшення вимірюваної стелі частоти можна зібрати до частотоміру дільник частоти. Наприклад, схеми нижче:

Частотомір на PIC16F84A зі зміною часу вимірювання (0,1; 1 і 10 с),

Після зібраного мною простого частотоміра на PIC 16F628A. Попалася мені на очі схема ще одного частотоміра на PIC16F84A (дякую користувачу Sealз радіокота). За своїми параметрами цей частотомір набагато цікавіший, при цьому він також дуже простий.

Основні технічні характеристики частотоміра наступні: діапазон вимірювання частоти - 0,1 Гц.. .60 МГц (реально верхня межа вище); поріг чутливості по вхідному напрузі - 0,08 ... 0,15 В (амп-літудне значення); мінімальне надійно фіксоване приладом значення частоти синусоїдального сигналу - 2 Гц (амплітудою 0,15 В); максимальна амп-літуда вхідного сигналу - 3 В. Живиться прилад від батареї типу "Крона" (можливо використання зовнішнього джерела напругою 7 ... 16 В), споживаний струм - 10 ... 12 мА. Передбачено зміну часу вимірювання (0,1; 1 і 10 с), множення показань на 1000 (при застосуванні зовнішнього дільника частоти), утримання показань, запис одного значення частоти в енергонезалежну пам'ять і можливість наступного зчитування.

Ціна молодшого розряду – 10,1 або 0,1 Гц відповідно. При часі вимірювання 0,1; 1 і 10 з максимально на РКІ може відображатися сім, вісім або дев'ять розрядів, тобто максимальне відображуване значення дорівнює відповідно 99,999.99, 99,999.999 або 99,999.999.9 МГц.

Після складання схеми залишається тільки відкалібрувати за зразковим генератором, частоту кварцового генератора конденсатором С10 (рис.1)

Вхідний формувач має низький вхідний опір, що його невеликим недоліком.
Для підвищення вхідного опору частотоміра, між входом частотоміра і входом формувача, необхідно включити буферний пристрій з високим вхідним і низьким вихідним опором.
На транзисторах VT1 і VT2 зібрано буферне пристрій, але в транзисторі VT3 - вхідний формувач. Вхідний опір буферного пристрою - близько 500 кому.
Схема буферного пристрою наведена на малюнку: (детальніше на http://progcode.narod.ru)

З'єднайте правий за схемою виведення резистора R11 з точкою з'єднання 2-го та 3-го висновків ПІКу, і Ви отримаєте ЧС/ЦШ із вхідним опором близько 500 кому.

Джерело матеріалу Радіо, 2002 №10,

Друкована плата із буферним пристроєм без автовідключення.

Друкована плата від користувача Sealз автовимкненням.

Від користувача Bobruska , архів файлів, в якому є прошивка з латинськими літерами для цього частотоміра.

До архіву додані: Правлені Вихідник (ASM) та Прошивка (HEX), комілятор (PIC-MPASM), кодові таблиці контролерів HD44780 (En-Ru) та ST7066U (En-Jp), фото дисплея з англійським шрифтом.
Розмір архіву ~1.3M

• 28.09.2014

  Даний приймач працює в діапазоні 64-75 МГц і має реальну чутливість 6 мкВ, вихідну потужність 4 Вт, діапазон ЗЧ - 70 ... 10000 Гц, КНД не більше 1%. За цих параметрів приймач має розміри 60*70*25 мм. Приймальний тракт зібраний на КС1066ХА1(К174ХА42) за стандартною схемою. Антена – провід довжиною близько метра, сигнал від …

• 29.09.2014

  Схема виконана двох мікросхемах ТВА1208. В основі лежить схема трансівера, надрукована в Л,1, але цей тракт працює з проміжною частотою 500 кГц, що, звичайно дещо знижує його характеристики, але дозволяє використовувати готовий, налаштований на заводі електромеханічний фільтр. Мікросхеми ТВА1208 призначені для роботи в тракті другої ПЧ3 телевізорів.

• 20.09.2014

  Класифікація магнітних матеріалів Магнітні матеріали знаходять широке поширення в електротехніці, без них в даний час немислимі електричні машини, трансформатори, електровимірювальні прилади. Залежно від застосування до магнітних матеріалів пред'являються різні, іноді протилежні вимоги. За ознакою застосування магнітні матеріали класифікуються на великі групи: магнитомягкие магнитотвердые Розглянемо коротко їх характеристики. …

• 10.12.2017

  На малюнку показано схему простого високочутливого акустичного вимикача, який керує навантаженням за допомогою реле. У схемі використовується електретний мікрофон, при використанні мікрофона ECM необхідно використовувати резистор R1 опір від 2,2 кОм до 10 кОм. Перші два транзистори є попереднім мікрофонним підсилювачем, R4 С7 у схемі усувають нестабільність підсилювача. …