Diagrama da balança digital em pic16f628a. Conectando o LCD de síntese de caracteres ao controlador (PIC16F628A)
A ideia de fazer este frequencímetro surgiu após a compra de um aparelho de rádio amador em uma loja de peças de rádios, composto por uma caixa plástica medindo aproximadamente 120x80x30 mm com compartimento para a Krona, janela para o indicador e uma protoboard instalada nela. placa de circuito impresso"peneira". Foi nesta base que este dispositivo foi montado.
O frequencímetro mede a frequência de até 100 MHz, a sensibilidade de entrada é de 30 mV, a impedância de entrada é de 500 kOhm. É baseado em um microcontrolador PIC16F628A e módulo de cristal líquido tipo 1601.
O sinal cuja frequência deve ser medida é alimentado no conector de entrada X1. O capacitor C1 serve para remover a entrada total do componente constante. Os resistores R2 e os diodos VD1-VD2 criam um limitador que limita a magnitude da amplitude do sinal de entrada e, portanto, o medidor de frequência pode medir frequências de sinal de 0,03 a 50V sem comutação de entrada.
O amplificador de entrada é de dois estágios nos transistores VT1 e VT2. O transistor de efeito de campo na entrada permite obter uma alta impedância de entrada.
Isso é bom, pois a entrada do frequencímetro terá impacto mínimo no circuito no qual ele mede a frequência. Ao medir a frequência de sintonia dos circuitos, você pode reduzir ainda mais o efeito no circuito se fizer um capacitor de baixa capacidade na extremidade da ponta de prova e conectá-lo ao circuito através dele. O segundo estágio está em um transistor bipolar VT2.
O modo de operação ideal do amplificador é definido experimentalmente selecionando a resistência do resistor R4 de acordo com o melhor desempenho (medição da frequência de sinais de vários formatos da saída gerador de funções você precisa escolher o modo ideal).
O microcontrolador é sincronizado por um oscilador de cristal no ressonador Q1 (4 MHz).
A saída é um módulo de cristal líquido tipo 1601. O resistor R7 pode ser usado para ajustar o contraste dos caracteres. O circuito é alimentado por uma tensão de 5V proveniente do estabilizador integral A1. S1-interruptor de alimentação, fonte de alimentação G1 bateria galvânica de 9V.
Característica principal contador de frequência no microcontrolador- Simplicidade e economia. As principais características do frequencímetro: faixa de medição de frequência - de 0,1 Hz a 60 MHz; limite de sensibilidade para tensão de entrada - de 0,08 a 0,15 V (valor de amplitude); o valor mínimo da frequência do sinal senoidal registrado pelo frequencímetro é 2 Hz (com amplitude de 0,15 V); a amplitude máxima do sinal de entrada é 3 V.
O frequencímetro tem a capacidade de alterar o tempo de medição (0,1; 1 e 10 s), multiplicar as leituras por 1000 (ao usar um divisor de frequência externo), reter as leituras, gravar o valor de frequência anterior na memória não volátil e a possibilidade de leitura posterior.
O frequencímetro é baseado no microcontrolador PIC16F84A, que conta os pulsos do sinal externo, processa os valores obtidos e exibe os resultados da medição no LCD. As funções do microcontrolador também incluem polling de botão (SB1-SB4) e controle de potência do medidor de frequência.
O botão SB1 foi projetado para ligar e desligar o medidor de frequência. Depois de conectar a bateria, o medidor de frequência fica desligado. Ao pressionar o botão SB1, a tensão de alimentação através do diodo VD1 é fornecida ao regulador de tensão integrado DA1, e de sua saída para o estágio de entrada: transistor VT3, microcontrolador DA2 e indicador LCD.
Então, ocorre um nível lógico alto no pino 1 (A2) do microcontrolador, o que leva à abertura dos transistores VT1 e VT2. Em seguida o microcontrolador aguarda a liberação do botão SB1 (controlando o sinal no pino 6). Após a abertura do botão SB1, a tensão de alimentação é aplicada à entrada do estabilizador DA1 através do transistor aberto VT1 e a medição de frequência começa.
Enquanto segura SB1, as inscrições “FREQUENCY” e “VERSION: 1.00” são exibidas na tela do indicador. Quando o botão SB1 é pressionado pela segunda vez, a tensão de alimentação é fornecida ao pino 6 (B0) do microcontrolador, que então aguarda a abertura do botão SB1 e, quando isso acontece, define um nível lógico baixo no pino 1 (A2 ). Como resultado, os transistores VT1, VT2 são fechados e o frequencímetro é desenergizado. Se no modo de medição o indicador mostrar leitura zero por aproximadamente 3 minutos, o microcontrolador coloca um nível lógico baixo no pino 1 (A2), desconectando assim da fonte de alimentação.
O tempo de medição selecionado pelo botão SB2 (0,1; 1 ou 10 s) é mostrado no lado direito da linha inferior do indicador. O preço do bit menos significativo é 10, 1 ou 0,1 Hz, respectivamente. Com um tempo de medição de 0,1; 1 e 10 segundos o LCD pode exibir no máximo sete, oito ou nove dígitos, ou seja, o valor mais alto exibido é 99.999,99, 99.999.999 ou 99.999.999,9 MHz respectivamente.
Ao pressionar o botão SB3, as leituras de frequência são multiplicadas por 1000. Isso é necessário para ler as leituras ao usar um divisor externo por 1000. Este fator de multiplicação (“x1” ou “x1000”) é exibido no meio da linha inferior . Para manter a leitura, pressione o botão SB4 (“Memória”). Neste caso, o valor da frequência que estava no momento em que o botão foi pressionado fica fixado no LCD. Pode ser salvo na memória não volátil do microcontrolador através do botão SB2, cuja função neste caso é “Lembrar”.
O valor anterior é então apagado. Para ler a frequência da memória, você deve pressionar o botão SB3. Para sair do modo memória, use o botão SB4. No modo memória, o frequencímetro desliga automaticamente aproximadamente 3 minutos após pressionar qualquer botão, independentemente das leituras do indicador. Após desligar a energia, os últimos parâmetros de medição (tempo de medição e multiplicador) são armazenados na memória não volátil.
Há algum tempo fiz um oscilador de áudio com contador de frequência que funcionou muito bem, mas vendi e agora estou fazendo um novo. O contador de frequência no projeto anterior era feito em chips lógicos CMOS, mas como no momento tenho um programador microcontrolador PIC, o contador de frequência é construído em um microcontrolador.
Como sempre, procurava na Internet uma ideia para um design futuro. ideia original veio deste projeto: Contador de frequência no PIC16F628A e indicador LCD. Como você pode ver, o esquema é muito simples e ao mesmo tempo elegante. Mas eu queria usar um display LED de 7 segmentos, não um LCD, então encontrei outro. projeto interessante: Um contador de frequência simples de 100 MHz que usa um display LED de 6 dígitos.
Descrição do contador de frequência
É claro que combinar dois projetos em um não é uma tarefa fácil. Em primeiro lugar, eu queria que fosse um contador de frequência em um microcontrolador e não tivesse microcircuitos adicionais. Fora isso, escolhi 16F628A, então um dos pinos (porta RA5) só pode ser usado como entrada.
Para controle multiplexado de 6 dígitos de um display de 7 segmentos, são necessárias 7 + 6 = 13 saídas. O microcontrolador 16F628A possui 16 pinos, sendo dois utilizados para o oscilador de cristal, um para o sinal de entrada e mais um pode ser utilizado apenas para a entrada. Portanto, temos apenas 12 conclusões livres. A solução é controlar um dos cátodos comuns com um transistor que abre quando todos os outros dígitos são desligados.
O circuito do medidor de frequência usa dois displays de 7 segmentos e 3 dígitos com um tipo de cátodo comum BC56-12SRWA. Os dígitos 2 a 5 são ativados quando os pinos correspondentes estão definidos como baixos. Quando todas essas conclusões são alto nível, o transistor Q1 abre e o primeiro dígito acende. O consumo atual para cada segmento é de cerca de 6-7mA.
Deve-se notar que os pinos conectados aos cátodos comuns podem, teoricamente, consumir até 50 mA se todos os segmentos estiverem acesos. Isto, é claro, é um pouco superior às características do microcontrolador. Mas como cada dígito é incluído por um período muito curto, é seguro. Todo o circuito do medidor de frequência consome em média cerca de 30-40 mA.
O microcontrolador é sincronizado a partir de um oscilador interno de 4 MHz. O Timer1 usa um oscilador de cristal externo de 32768 Hz para definir um intervalo de um segundo. Timer0 é usado para contar o sinal de entrada no pino RA4. E, finalmente, o Timer2 é usado para atualizações de dígitos. O medidor de frequência pode medir frequências de 920 a 930 kHz, o que é suficiente para fins amadores. O regulador de tensão 78L05 é usado como fonte de energia.
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Medidor de frequência no PIC16F628
O medidor de frequência é um dispositivo muito popular. Os esquemas conhecidos de medidores de frequência em contadores são muito volumosos, embora tal dispositivo possa ser muito compacto e econômico usando um microcontrolador e um display LCD.
O circuito contador de frequência proposto no microcontrolador PIC16F628A é um dos mais simples, visto que os parâmetros declarados são muito impressionantes: a faixa de frequência medida é de 1 Hz a 60 MHz.
Segundo o autor, o firmware foi refeito de outro microcontrolador para o PIC16F628. No entanto, poucas pessoas conseguiram fazer o medidor de frequência funcionar com o firmware original. Após sua pesquisa, ficou claro que o motivo está na porta RB6, que foi consertada, e o novo firmware funciona bem.
Clique para ampliar):
Firmware para o microcontrolador PIC16F628A por Dmitry Mukhamedzhanov: frequência.hex
Para programar o microcontrolador, você pode usar um programador universal.
Simplificamos a parte de entrada do frequencímetro, esta alteração está marcada em vermelho no diagrama. A parte original do diagrama também foi preservada.
Ao montar o dispositivo em uma caixa, é conveniente usar um cabo plano para conectar o medidor de frequência ao display LCD. Esse cabo pode ser feito de forma independente. Para a fabricação, é retirado um segmento do cabo FDD ou HDD do comprimento necessário, as pontas dos fios são descascadas e estanhadas e um conector adequado é soldado a eles. Aqui você pode usar não apenas conectores projetados para soldar em um cabo, mas também para montagem em uma placa: eles são fáceis de soldar.
O ponto de solda do cabo ao conector é mais suscetível a esforços mecânicos, por isso deve ser protegido contra dobras e danos. Para isso basta qualquer cola grossa.
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