Кравченко Ю. С., Лисюк Д. Л.

Вінницький національний технічний університет, Україна

Мікропроцесорний пристрій для вімірювання частоти

 

         Розроблено мікропроцесорний пристрій для вимірювання частоти максимально простої конструкції, з високою швидкодією та низькою похибкою вимірювання. Пристрій має такі параметри: діапазон вимірюваних частот від 0,1 Гц до 60 МГц, чутливість 250 мВ, напруга живлення 5 В, струм живлення  35 мА, час вимірювання 1-5 секунд.

         Структурно мікропроцесорний частотомір складається з: 1) формувача вхідного сигналу, виконаного на транзисторі VT1 (сигнал вимірюваної частоти, поданий на вхід, обмежується, підсилюється і подається на вхід мікроконтролера для вимірювання); 2) блоку центрального процесора U1 (виконує функції вимірювання, розрахунку, перетворення, керування динамічною індикацією і динамічним опитуванням вхідних сигналів); 3) LCD дисплея U2 на 16 стрічок (призначений для відображення частоти); 4) інтегрального стабілізатора напруги (мікросхема U3 призначена для забезпечення стабільного живлення пристрою).

         Принципіальна схема частотоміра зображена на рис. 1, працює вона таким чином. Після підключення батареї живлення, частотомір знаходиться у вимкнутому стані. При його ввімкненні напруга живлення потрапляє на інтегральний стабілізатор напруги U3, а з його виходу – на вхідний каскад: транзистор VT1, мікроконтролер U1 і індикатор LCD U2. До подачі сигналу на вхід схема працює в режимі очікування. Після того як величина частоти сигналу виміряна, її можна записати в енергонезалежну пам‘ять, і це значення буде зберігатись до наступного вимірювання. Якщо схема перебуває в режимі очікування більше 3 хвилин, мікроконтролер встановлює низький логічний рівень, таким чином, відключаючись від джерела живлення.

         Правильно зібраний частотомір із правильно запрограмованим PIC процесором практично не потребує налаштувань. Мінімальні налаштування полягають у подачі на вхід частотоміра еталонної частоти і підстройки конденсатора VC1 до моменту отримання правильних показів на індикаторі.

 

C:\Users\Дима\Desktop\DIMA~1.BMP

Рисунок 1 – Принципіальна схема частотоміра

 

         На рис. 2-3 наведено результати моделювання та демонстрації роботи пристрою у середовищі Proteus ISIS.

 

 

C:\Users\Дима\Desktop\Freqmeter.jpg

Рисунок 2 – Схема моделювання

C:\Users\Valera\Desktop\Безымянный.pngC:\Users\Дима\Desktop\Untitled.png

Рисунок 3 – Часові діаграми роботи індикатора

 

Література:

1.     Винокуров В.И. Электрорадиоизмерения/ В.И. Винокуров. – М.: Высшая школа, 1986. – 254 с.

2.     Кушнир Ф.В. Электрорадиоизмерения/ Ф.В. Кушнир. – Л.: Энергия, 1983. –312с.

3.     Брэй Б. Применение микроконтроллеров PIC18 / Б. Брэй. – МК-Пресс: Киев, 2008. – 578с.

4.     Максимов А. PROTEUS VSM. Система виртуального моделирования схем / А. Максимов. – М.: Техносфера, 2006. – 304 с.