Kaks kiibi sagedusmõõturit koos binaarnäiduga: 16 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

kasutades kaksteist valgusdioodi. Prototüübil on loendurina CD4040 ja ajabaasi generaatorina CD4060. Signaali läbimine toimub takisti - dioodvärava abil. Siin kasutatavad CMOS -id võimaldavad seadet toita mis tahes pingega vahemikus 5 kuni 15 volti, kuid maksimaalne sagedus on piiratud umbes 4 MHz -ga.

4040 on kaheteistkümne astme binaarloendur 16 kontaktiga paketis. 4060 on neljateistkümne astme kahendloendur ja ostsillaator, samas 16 -kontaktilises paketis. Nende kiipide 74HC või 74HCT versioone võib kasutada kõrgema sagedusvahemiku jaoks, kuid toitepinge vahemik on siis piiratud maksimaalselt 5,5 voltiga. Selleks, et seda kasutada tüüpilise HAM -saatja sageduse kuvamiseks, on vaja mingisugust eelseadistust ja eelvõimendit. Loodetavasti käsitletakse neid järgnevalt.

Samm: kaksteist LED -massiivi

Alustasin selle projektiga, et mul oleks lihtne sagedusloendur, mis töötaks minimaalse vaevaga, kasutades võimalikult vähe komponente ja NO programmeerimist. Ma otsustasin selle "kahe kiibi sagedusloenduri" disainile, kuna selle lihtsus oli ahvatlev.

Esimene samm oli loenduri juhtmestamine ja selle toimimine. Ümardasin oma prügikastist ja erinevatest tahvlitest hulga punaseid 3 mm LED -e ning jootsin need trükkplaadi kildudele ritta - tulemus on näidatud siin loenduri kiibi kõrval. See konkreetne jää ekstraheeriti teisest pooleliolevast projektist, lootes innukalt, et vähemalt see lõpuks valmis saab. 74HC4040 on parem valik, kui plaanite seda ehitada. See võib loota kõrgemale sagedusele.

2. samm: Rottide pesa käivitamine

See otsustati ehitada võimalikult väikeseks ja seega puudub trükkplaat. 4040 juhtmed kärbiti ja 100n keraamiline mitmekihiline kondensaator ühendati toitejuhtmetega. See võimaldab ESD -l paremini ellu jääda.

Seejärel joodeti juhtmed (CAT-5 kaablist) juhtmete torude külge. Pärast ühe külje töötlemist oli aeg testida, kas kiip on veel elus.

Samm: testige 4040

LED -d ja kiipi tutvustati üksteisele ning kiire kontroll, kiibile toite andmine ja valgusdioodide ühise maandamine andis mulle vilkuvad LED -id, kui kiibi kella sisendit sõrmega puudutati - see oli 50 Hz võrgumürin.

Üks LED oli liiga hele - see muutis teised võrreldes sellega liiga hämaraks. See tõmmati halastamatult välja ja pandi seejärel hellalt kõrvale, et seda saaks üksinda kasutada. Valgusdioodid on nõrgad seadmed ja võivad ülekuumenemise ajal kergesti ebaõnnestuda juhtmete pinge all. Ma pidin oma massiivist välja vahetama umbes kolm. Kui ostate neid, hankige kindlasti paar lisatasu. Kui te neid kraapite, hankige kindlasti palju lisatasu, kuna vajate neid mõnevõrra sarnase heledusega.

4. samm: loendur - lõpetage

Pildil on valminud loendur ja ekraan. Seal on kaksteist LED -i, loenduri kiip, toite möödaviigu kondensaator ja kaks takistit. 1K takisti määrab ekraani heleduse. 4,7 K takisti ühendab lähtestussisendi maandusega. Ühendamata tihvt selle kõrval on kella sisend.

Samm: loenduri kapp

D -elemendi metallkate pakiti lahti ja moodustati selle sõlme ümber. Lühise vältimiseks kasutati plastkilet.

Film näitab minu testi loendurist. See loeb minu sõrmega saadud 50 Hz signaali.

6. samm: ajabaas - osad

Sagedusloendur töötab, loendades teadaoleva aja signaalimpulsse ja kuvades selle arvu. Loendur moodustab poole sagedusloendurist. Teine osa on skeem täpselt teada oleva intervalli - ajabaasi - edastamiseks.

Seda funktsiooni täidab CD4040, ostsillaator ja 14 -astmeline binaarjaotur 18 -kontaktilises paketis. Selleks, et see sobiks, pole kõiki jagajate väljundeid välja toodud. Otsustasin ostsillaatori sageduse 4 MHz - see oli kõige sobivam, mis mul prügikastis oli. See kristallivalik tähendab, et sageduse näit on megahertsis.

7. samm: kristallostsillaator

Ajavahemiku 4 MHz kristallostsillaator on kujunemas. 10 Meg kiibitakisti asub kahe ostsillaatori tihvti kohal ja kaks 10 pf kondensaatorit kinnitatakse koos kristalliga trükkplaadi jäägile.

8. samm: ostsillaator - jagaja

See on lõpetatud ajabaas. Punane juhe ühendab kõige olulisema väljundi (Q13) lähtestussisendiga. Selle tulemusel ilmub sellele tihvtile lühike lähtestusimpulss iga 8192 kristalli vibratsiooni järel. Järgmisel väljundil (Q12) on ruudukujuline laine ja seda kasutatakse loenduri lubamiseks madalal ajal ning selle arvu kuvamiseks kõrgel.

Mul pole veel ühtegi skeemi. See on umbkaudne ettekujutus sellest, kuidas sagedusloendur peaks toimima, ning värava- ja kuvaseade olid muutuvas olekus, kui püüdsin leida minimaalse komponendilahenduse.

9. samm: ajabaasi testimine

Nüüd on selle testimine väga kaasatud protsess. Pean selle tööle kaasa võtma. Seejärel lubage sellele tüübile, kes töötab (väidab, et teeb) ostsilloskoobi, taeva, maa ja õllega, et seda kasutada. See kolmas on aga üsna ohutu, kuna ta on harva sealt väljas, kui meie ülejäänud.

Seejärel olge kiire, näpistage sisse, kui ta lõunaund väljas viibib, ja proovige ringrada ning nipsake kiiresti tagasi, enne kui ta tagasi tuleb. Muidu pean võib -olla aitama teda välja igasse auku, kuhu ta on sattunud, ja võib -olla jääb lõunasöök vahele. Raadio kasutamine on palju lihtsam. Odav, keskmise lainega taskuraadio, mis oli moes enne uute mp3 -vidinate tulekut. See väike ajavahemik loob töötamise ajal risti kõikjal. Kasutades seda ja mõnda elementi, suutsin veenduda, et ajabaas töötas kolme elemendiga ja et see ei tööta kahel elemendil, tuvastades seega, et minu sagedusloenduri käivitamiseks on vaja vähemalt 4,5 volti.

10. samm: ruumi ajabaasi jaoks

See näitab ajabaasi ahela jaoks reserveeritud ruumi loenduri sees.

11. samm: integreerimine

See näitab kahte integraallülitust asendis. Dioodid ja takistid realiseerivad nende vahel vajaliku "liimi" loogika, et need töötaksid sagedusloendurina.

Ajabaasi kiibile lisati veel üks lahtiühendamise kondensaator. Te ei saa liiga palju lahti siduda. Kavatsen sellega harjuda tundlike vastuvõtjate läheduses, nii et igasugune müra tuleb allika lähedal summutada ja vältida selle väljapääsu. Sellest ka ringlussevõetud plekk -kapp.

12. samm: integreerimise teine etapp

Muutsin uuesti meelt ja selle pildi paigutus on pisut erinev. See on kompaktsem ja seda eelistati.

13. samm: vooluahela skeem

Nüüd, kui ehitus on peaaegu valmis, on siin skeem. Kui ma lõpuks arvasin, kuidas seda kavatsetakse teha, ja paberile panin, hakkasid featurismid hiilima. Ma võin selle ka lülitina ja kahe lisakomponendiga loendurina tööle panna. Nüüd on see loenduri / sageduse loendur.

Q13 lühike impulss lähtestab mõlemad loendurid. Siis on Q12 teatud aja jooksul madal (2048 xtal tsüklit) ja selle aja jooksul saabuv signaal kella 4040. Transistor on välja lülitatud, nii et LED -id ei sütti. Seejärel läheb Q12 kõrgele ja signaal ei jõua 4040 sisendisse. Transistor lülitub sisse ja 4040 arv kuvatakse LED -idel kogu maailmale. Jällegi pärast 2048 kellad Q12 läheb madalaks, Q13 tõuseb kõrgeks ja jääb sinna, välja arvatud see, et see on ühendatud mõlema loenduri lähtestussisenditega, nii et mõlemad arvud kustutatakse, mis puhastab Q13 oleku ja nii algab tsükkel uuesti. Kui see on loenduriks seatud, hoitakse 4060 püsivalt lähtestamisel ja transistor lülitatakse täisajaga sisse. Kõik sisendid loetakse ja kuvatakse kohe. Maksimaalne arv on 4095 ja siis algab loendur uuesti nullist. See zeneri diood on tahtlikult valmistatud kõrgemast pingest kui tavaline toitepinge. Normaalse kasutamise ajal ei moodustu. Kui aga rakendatakse tavapärasest suuremat pinget, piirab see kahe kiibi pinget väärtusele, mida nad saavad hakkama. Ja tõeliselt kõrge pinge põhjustab selle 470 oomi takisti põlemise, kaitstes endiselt elektroonikat - noh, enamik neist ikkagi. Vähemalt nii ma loodan, et juhtub, kui see asi otse vooluvõrku ühendatakse.

14. samm: sageduse / loenduse lüliti

Kahe režiimi vahel valimiseks paigaldati väike lüliti, sissetulevate impulsside tavaline loendamine võrreldes teatud aja jooksul loendamisega ja sageduse määramine ning muud muud korrastustööd.

Osa juhtmestikke on plastist lämmatatud, et need oleksid lühikesed (ma loodan). Teise plekkplaadi jootmine teisest D -elemendist ülevalt muudab karbi terviklikuks ja kaitseb sisekülgi hulkuvate juhtmetükkide ja jootekolbide eest, mida mõlemat on minu tööpinnal palju.

15. samm: tagavaade

Vaateid sageduse ja loendusrežiimide vahel valimiseks näete selles tagavaates.

16. samm: Valmis instrument

See on vaade valminud instrumendile. LEDid näitavad sagedust järgmiselt:

2 MHz 1 MHz 500 KHz 250 KHz 125 KHz 62,5 KHz 31,25 KHz 15,625 KHz 7,8125 KHz 3,90625 KHz 1,953125 KHz 0,9765625 KHz Sageduse lugemiseks peate kokku panema valgustatud LED -ide kaalud. Mõned andmed voolutarbimise kohta: kuue voldise toitepinge (neli AA -elementi) korral oli voolutugevus 1 mA loendurirežiimis ja 1,25 mA sagedusrežiimis, ilma et midagi kuvataks. Arvude kuvamisel (mõned LED -id põlevad) tõusis tarbimine loendurirežiimis umbes 5,5 mA ja sagedusrežiimis 3,5 mA -ni. Loendur lõpetas loendamise, kui sagedust tõsteti üle umbes 4 MHz. See sõltub pisut rakendatava signaali amplituudist. Selle usaldusväärse lugemise jaoks on vaja täielikku CMOS -iga ühilduvat sisendit. Seetõttu on peaaegu alati vajalik mingisugune signaali konditsioneerimine. Sisendis olev eelvõimendi ja eelskaala pikendavad nii sagedusvahemikku kui ka suurendavad tundlikkust. Selle teema kohta leiate lisateavet sõnade "kahe kiibi sagedusloendur" otsimiseks ilma jutumärkideta.