УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР

набор NM8051

Существует лишь то, что можно измерить.

Макс Планк

Купить готовый частотомер с неплохими техническими характеристиками, несмотря на столь широкое модельное разнообразие, многим оказывается просто не по карману. Современная микроэлектроника позволяет создать подобное устройство по экономной цене. В описываемом приборе применен микроконтроллер семейства Atmel . Продукция этой фирмы сегодня оптимальна по показателю цена/технические характеристики. Благодаря этому предлагаемый набор позволяет собрать простой и надежный цифровой частотомер. Прибор имеет небольшие габариты, обладает широким диапазоном питающих напряжений и малым потреблением тока.

Прибор является многофункциональным и позволяет измерять частоту до 1.5 МГц в базовой комплектации, до 150 МГц с активным щупом NM8051/2, до 1.3 ГГц с активным щупом NM8051/1, измерять напряжение с дополнительным блоком NM8051/4, а также измерять резонансную частоту звукоизлучающих головок с дополнительным блоком NM8051/3.

На его базе можно сделать цифровую шкалу для радиостанции или радиоприемника, поскольку прибор позволяет вводить поправочный коэффициент для суммирования/вычитания с текущими показаниями (например, чтобы учесть промежуточную частоту и т. п.).

Технические характеристики

Напряжение питания [В]...................................................................9-25

Ток потребления [мА].............................................................................100

Время счета при точности 10 Гц [с]....................................................0.1

Время счета при точности 1 Гц [с]..........................................................1

Максимальная измеряемая частота

без выносного делителя [МГц]............................................................1.5

Входная чувствительность [мВ].........................................................200

Максимальное число индицируемых цифр.......................................8

Максимальное значение константы

суммирования/вычитания с показаниями..........................9 999 999

1исание частотомера

Общий вид собранной платы частотомера представлен на Рис. 1, а электрическая схема - на Рис. 2.

Рис. 1. Общий вид собранной платы частотомера

reset

XP4 -

C,qC

illl 17

)0W.2 PBS

PD2 PD3 PD4

r-S PD5 rJSoND

PB3Ji РВ2Л PB1 И PBoli

poeLu-,

2-03 05 jm 5-604 r2-r-GND Cl5-

Рис. 2. Электрическая схема частотомера

Цифровая шкала-частотомер выполнена на основе микроконтроллера AT90S2313 (DDI) с прошитым программным обеспечением (ПО) обработки сигналов управления и индикации, 8-разрядного сдвигового регистра 74НС164 (DD2), выполняющего функцию расширителя портов микроконтроллера, входного компаратора на ИС LM311 (DA2)

и элементов цепи питания С1, СЗ, С12, С13, VD1, DA1. Диодный мост VD1 защищает схему от неправильного подключения источника напряжения, а также работает как выпрямитель при питании устройства напрямую от силового трансформатора.

Подстроечным конденсатором СЮ осуществляется точная настройка частотомера по эталонному генератору.

Набор комтшектуется микроконтроллером с прошитым программным обеспечением версии 8051.3. Дополнительное или обновленное программное обеспечение можно найти на сайте http: www.master-kit.ru.

Напряжение питания подключается к разъему XPI. Внешние щупы и дополнительные устройства подключаются к интерфейсному разъему ХР2, согласно Табл. 1. Штьфевой разъем ХРЗ дублирует ХР2. Разъем ХР4 зарезервирован для работы с ПО следующих версий. Он же дублирует кнопки ТА1 и ТА2. Разъем ХР5 предназначен для подключения светодиодного индикатора АЛС-318А. На плате также предусмотрено место под установку 6-контактного разъема программирования контроллера через ISP интерфейс.

Таблица 1. Назначение выводов разъема ХР2

Работа частотомера с ПО версии NM8051.3

При включении частотомера на экране высвечивается номер ПО, в нашем случае NM8051.3. Далее устройство переходит в режим измерения частоты.

При быстрой перестройке измеряемой частоты показания прибора для наглядности и удобства снятия обновляются с частотой один 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 один раз в секунду с точностью 1 Гц.

Программным обеспечением 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