7-miestny merač frekvencie/digitálna stupnica


Konštrukcia je založená na princípoch popísaných v Microchip Application note No 590 (multiplexovanie LED displeja) a 592 (merač frekvencie).

Niektoré myšlienky boli použité z projektu "Simple low-cost digital frequency meter using a PIC 16C54" (frqmeter.asm) vytvoreného Jamesom Hutchbym, MadLab Ltd. 1996

Matematické rutiny sú (prevážne) mojím autorstvom.

Konštrukcia bola pôvodne navrhnutá pre kompaktné LED multiplexované displeje kalkulačkového typu. Možno však použiť aj štandardné (nemultiplexované) displeje, treba ich však zadrôtovať tak, aby zodpovedali multiplexovanému zapojeniu (pospájať zodpovedajúce si segmenty a katódy, prípadne anódy a spoločné katódy, prípadne anódy, ponechať na prepínanie).

Prototyp bol vytvorený s kalkulačkovým displejom so spoločnou katódou (z PMI80, pre pamätníkov...;-).

Je to 7-miestny merač frekvencie, ktorý by mal merať až do vstupnej frekvencie 35 MHz (počítadlo je trojbajtové, maximálna hodnota je $FF FF FF, t. j. 167.77215 MHz).

V skutočnosti je maximálna frequencia neprekročí 50 MHz, čo je maximum dané konštrukciou PICu. Reálne možno dosiahnuť okolo 27 MHz a s 1/6 74HC14 (Schmitt trigger) až 38 MHz.

Desatinná bodka oddeľuje MHz, ale možno ju dať na ľubovolnú pozíciu. Desatinných bodiek môže byť aj viac, napr. dve. Alebo hoci aj po každej číslici... ;-)

Merač frekvencie využíva vnútornú preddeličku PICu ako najnižší bajt počítadla, TMR0 ako stredný bajt a jeden register ako najvyšší bajt. Inkrementovanie najvyššieho bajtu je odvodené z pretečenia TMR0.

Spotreba, s uvedeným displejom, bola skutočne neuveriteľná: pri 2.5V/9mA, pri 3V/13mA a pri 5V/35mA. Zariadenie skutočne funguje pri 2.5V!

Hardvér je veľmi jednoduchý, pozostáva z:

  • PIC 16F84 alebo PIC 16C84 (Použitý bol ...-04 typ, ktorý funguje s Xtálom až do 10 MHz),
  • 4051 (BCD -> 1 z 8 dekodér)
  • 8 NPN Si tranzistorov malého výkonu (7 najlepšie spínacích, vstupný tranzistor najlepšie dobrý VF),
  • 7-miestny kalkulačkový displej (napr. so spoločnou katódou),
  • pár rezistorov, kondenzátorov, tlmivka a 2 spínacie diódy.

Poznámka:
"Kalkulačkový displej" znamená multiplexovaný LED displej s aspoň 7 číslicami. Možno použiť tak typ so spoločnou katódou, ako aj typ so spločnou anódou. Riadiaci program je napísaný pre typ so spoločnou katódou. Pre typy so spoločnou anódou treba drobne upraviť hardvér a zmeniť niekoľko riadkov programu.