Bij het ontwerpen van een amateur HF-transceiver voor een bereik van 160 m was er een taak, zoals navigeren tijdens het instellen. Een voldoende nauwkeurige, handige en aantrekkelijke mechanische weegschaal leek op dat moment onredelijk moeilijk te vervaardigen en er werd een wilskrachtige beslissing genomen om een digitale weegschaal te maken. Dat nam, naast het gebrek aan redelijk nauwkeurige mechanica, weinig ruimte in, paste goed in het voorpaneel van het voorgestelde apparaat en was praktisch niet kritisch voor de installatielocatie in de apparaatbehuizing, wat de lay-out van het apparaat aanzienlijk vereenvoudigde.
Momenteel is een groot aantal elektronisch weegschalen en frequentiemeters, waarvan de ontwikkeling gebruikmaakt van microchips van verschillende mate van integratie. Vaak zijn dit complexe apparaten met tientallen microcircuits. Deze ontwerpen zijn vrij moeilijk te herhalen omdat in een complex schema de kans op fouten in alle stadia - van ontwikkeling tot installatie - veel groter is. De aandacht was gericht op apparaten die zijn gemaakt op basis van moderne microcontrollers (ze zijn vrij eenvoudig te programmeren).
We hebben de mogelijke opties op het internet onderzocht, waaruit een optie is gekozen die geschikt was voor de beschikbaarheid van radio-elementen en complexiteit. Het bleek een redelijk bekend ontwerp te zijn van de frequentiemeter-digitale schaal A. Denisov. Bekijk haar eens.
Het hart van het circuit is de centrale processor U1, die de functies vervult van meten, berekenen, transformeren, regelen van dynamische indicatie en dynamisch polling van ingangssignalen. Pinnen J3 en J4 worden gebruikt om de digitale schaalmodus te selecteren. De kloksnelheid van de processor wordt bepaald door de kwartsresonator Y1 en kan binnen kleine grenzen variëren door de condensatoren C3 en C4.
Chip U3 - decoder de positie van het weergegeven cijfer.
Vormer van het ingangssignaal, gemaakt op de transistor VT1. Het op ingang J5 aangelegde gemeten frequentiesignaal wordt beperkt, versterkt en voor meting naar de PIC-ingang van de processor gevoerd.
Specificaties:
De maximaal gemeten frequentie. ……………… 30 MHz
De maximale resolutie van de gemeten frequentie ... 10 Hz,
Ingangsgevoeligheid ……………………… .250 mV
Voedingsspanning ……………………………………. 8 ... 12 V,
Stroomverbruik ... 35 mA, ...
De apparaatfuncties zijn als volgt geïmplementeerd:
Als de uitgangen zijn uitgeschakeld, werken J3 en J4 als een frequentiemeter (meetmodus);
Bij het indienen van een logboek. "0" op pin J3 voegt de gemeten waarden toe aan een constante die is geschreven in een niet-vluchtig geheugen (digitale schaal);
Bij het indienen van een logboek. “0” om J4 vast te zetten modulo trekt deze constante af van de gemeten waarde (digitale schaal);
Bij het indienen van een logboek. “0” gelijktijdig op pinnen J3 en J4 na 1 sec. de weegschaal schakelt over naar de constante opnamemodus, toont de letter "F" en de gemeten frequentie.
Voer het logboek opnieuw in. "0" op J3 en J4 zal leiden tot het registreren van de gemeten waarde in het niet-vluchtige geheugen van de processor en zal terugkeren naar de meetmodus. Daarna wordt de nieuwe constante gebruikt als de waarde van de middenfrequentie.
Deze modus is zo ontworpen dat gebruikers de IF-waarde op hun eigen schaal kunnen instellen zonder de PIC-processor opnieuw te programmeren. Standaard wordt de IF-waarde gelijk aan 5,5 MHz vastgelegd in de programmatekst.
Opmerking een logische "0" komt overeen met een potentiaal van 0 volt ("aarde").
Wat werd gebruikt.
Gereedschap
Soldeerbout met accessoires. Hulpmiddel voor radio-installatie. Hulpmiddelen voor het tekenen van printplaten. Iets om te boren, inclusief dunne (0,8 mm) gaten. Multimeter. Toegang tot een computer is vereist. Gebruikte smeltlijm.
Materialen
Naast radio-elementen, een stuk met folie bekleed glasvezel, een montagedraad, waren chemicaliën nodig voor de vervaardiging van printplaten.
In het schema werd een goede, maar verouderde indicator ALS-318 gebruikt. De indicator is speciaal gemaakt voor gebruik met microschakelingen met een kleine uitgangsstroom. De cijfers daar waren klein en genoeg voor hem. Om de cijfers te kunnen zien, zat er boven elk een plastic lens. Het was normaal zichtbaar, maar de kijkhoek is natuurlijk klein. Zo'n specifieke indicator. ALS-318 is een blok van 9 van dergelijke cijfers. Het is lange tijd niet uitgebracht.
Ik moest een vervanger voor hem zoeken. Helaas waren in de plaatselijke bergwinkel van radioproducten indicatoren met zeven segmenten niet zo zeldzaam, maar ten minste vier van dezelfde ... Na wat somberheid te hebben overwogen, besloot ik dergelijke indicatoren zelf te maken - er werden LED's aangeboden, een hele showcase. Onder hen bleek redelijk geschikt voor het samenstellen van getallen, met een rechthoekig langwerpig lichaam. Maar hier kwam de overlay uit, de greens waren niet genoeg voor acht nummers, ik moest met een handgebaar naar de esthetiek de rode pakken, maar ze waren ook niet genoeg. Nadat ze de eed van verkopers hadden verzekerd dat ze "niet later dan maandag zouden zijn" dat ze een kiepwagen van hetzelfde type zouden brengen, gingen ze naar hun plaats om nanotechnologie te doen.
In de geliefde AutoCAD werden verschillende varianten van de "markering" van de cijfers bestaande uit LED's getekend. De leukste geselecteerd.
De printplaat van de frequentiemeter zelf, er is voor gekozen om het copyright achter te laten, en de printplaat met indicatoren, gezien de installatie op de voorwand van het toestel, uitgezet in dezelfde AutoCAD.
Oh ja, de binaire decoderchip heeft een uitgangsstroom van slechts 8 mA, ik moest knoeien met transistorsleutels.
Acht KT361-transistors, elk voor elke categorie, om de printplaat van de frequentiemeter niet opnieuw te doen, zijn geïnstalleerd op het indicatorbord, aan de zijkant van de sporen. Contactpads worden naar hen toe gebracht.
Het frequentiemeterbord was bevestigd aan indicatoren op rekken gemaakt van M3-schroeven, een soort sandwich. In bovenstaande tekening is dit een blauwe omtrek.
De programmeur voor PIC-controllers is samengesteld en geconfigureerd. Ik stopte bij de optie waar een "hoge" spanning (13V) wordt geleverd voor programmeren. Maakt verbinding met de parallelle poort van de computer.
De praktijk heeft zijn betrouwbaarheid en goede prestaties bewezen.
Dus onze PIC16F84-controller is met succes "geflitst". De borden, de besturingseenheid zelf en niet helemaal de indicator, zijn gemonteerd. Alle verbindingen zijn gemaakt op een live thread, probeer het.
Hij kwam zo schattig tot leven. Toegegeven, in het begin begreep ik helemaal niets, de indicatoren worden op zijn zachtst gezegd niet goed gelezen, maar je kunt het nog steeds begrijpen. En het 'knipperen' van hun constante, enigszins in verlegenheid gebracht.
Het signaal komt van de geluidskaart van de computer. Het programma-generatorprogramma werkt. Op de indicator 178 Hz.Helaas kan er niets worden gedaan met een "knipperen" - een dynamische indicatie.
Slechte leesbaarheid, deels door de zichtbaarheid van de niet-lichtgevende segmenten van het cijfer, deels door de belichting van het lichtgevende segment van de naburige. Ten eerste wordt het klassiek geneutraliseerd - door een voldoende dicht lichtfilter. Een vel printerpapier dat bovenop de indicator-LED's is geplaatst, elimineert deze overlast vrijwel.
Bij de volgende run in de stad werd het ontbrekende aantal leds gekocht en op het indicatorbord geïnstalleerd.
Van dezelfde blootstelling werd besloten om radicaler af te zien.
In het begin waren de indicator-leds geverfd met zwarte bitumenvernis. Ik vond het niet echt leuk, en de vernis scheen door. Indien mogelijk veegde hij het af met oplosmiddel en vulde hij de ruimte tussen de leds met zwarte smeltlijm. Oh, dit, nog iets! Geen doorschijnendheid voor jou. Vlekjes uitgeharde lijm, met een scherp mes onder de liniaal doorgesneden.
De uitstekende leds worden afgezaagd met een groot schuurpapier dat op een balk is geplakt. Dit gaf naast het uiterlijk ook een mat oppervlak aan de uiteinden van de "segmenten", wat leidde tot een veel uniformere gloed. Kortom, het werd erg goed.
De frequentiemeter was opgezet, die bestond uit het leveren van een min of meer nauwkeurige frequentie aan de ingang van het apparaat en het afstemmen van de condensator C3 totdat de juiste meetwaarden op de indicator werden verkregen. Eén trimcondensator was niet klaar, ik moest de capaciteit C4, C5 nog wijzigen.
De besturingskaart is bevestigd aan een grote "indicator", de lengtes van de aansluitdraden zijn op hun plaats gespecificeerd. De bedieningsknoppen van de "klok"-modus zijn aan de achterkant van het indicatorbord gelijmd met smeltlijm.
Op de voorwand van de te monteren zendontvanger is een frequentiemeter gemonteerd. Van binnen naar buiten. Buiten zijn de cijfers bedekt met een brede plaat dun gegolfd plexiglas (een stuk van de printerlade), licht getint met verdunde asfaltvernis. Onder het filter zit een laag dik koperfolie met een rechthoekig sleufvenster tegenover de cijfers. Trouwens, bij het werken als onderdeel van een zendontvanger waren de laatste twee cijfers van een andere kleur erg handig. Belangrijk bij het afstemmen waren de eerste vijf cijfers en de laatste twee - honderden en tientallen Hertz, nee. En met hun verschillende kleuren was een korte blik op de indicator voldoende om de indicaties te begrijpen.
De stabilisator 7805 is voorzien van een aluminium radiator.
De transceiver werkte enige tijd in de “radio” -modus, met het zendergedeelte niet afgestemd (ik heb nog geen roepnaam), daarna werd de digitale schaal gemoderniseerd.
Het bestond uit modernisering, allereerst het vervangen van de processor van PIC16F84 naar PIC16F628A (1, zie figuur) en het introduceren van een nieuwe eenvoudige input driver op een twee-poorts veldeffecttransistor, plus enkele eenvoudige schakelingen (2, zie figuur) op het moederbord en het is duidelijk, " firmware ”van de nieuwe processor.
Na alle evoluties kan onder meer de frequentiemeter nog de periode en duur van de pulsen meten. Ja, het meest naar mijn smaak aangenaam - het ietwat vervelende knipperen van de indicator is praktisch verdwenen.
De behoefte aan een radio verdween en er werd besloten om een aparte kast te maken voor de frequentiemeter, bovendien is hij nu zo krachtig bij ons.
De kast is gemaakt van 8 mm multiplex, het voorpaneel is gedrukt op een kleurenprinter, op dicht fotopapier, er bovenop is een transparante plaat van dun plexiglas geplaatst. Het lichtfilter op de indicatoren is twee lagen plastic, gesneden uit een donkere wegwerpbare aubergine.
De invoervormer is achter de invoerbus bevestigd en is omsloten in een doos die uit plaatkoper is gesoldeerd voor afscherming. Met het moederbord is het verbonden door een dunne coaxiale kabel. Naast de hoofdvoeding met een +5 V-stabilisator, bevindt zich in de behuizing nog een kleine transformator met een gelijkrichter en een +12 V-stabilisator op de oever.Het is bedoeld voor het voeden van verschillende consoles naar een frequentiemeter - het meten van de resonantiefrequenties van circuits, het meten van inductantie, capaciteit, temperatuur, spanning.
Bestanden met een meer gedetailleerde beschrijving van de frequentiemeter, de verfijning en programmeur bevinden zich in het archief.
Daar vindt u ook firmware en een printplaat van de frequentiemeter.