Frequentie meetbereik ... 10 Hz ... 60 MHz
Gevoeligheid (amplitudewaarde) ... 0,2 ... 0,3 V.
Voedingsspanning ………… .7 ... 16V
Stroomverbruik ... niet meer dan 50 mA.
De behoefte aan dit apparaat ontstond voor mij toen het nodig was om een masteroscillatordrager voor de radiozender te maken en de verdere configuratie en coördinatie met andere functionele delen van het systeem te maken. Ik heb lang op internet gezocht naar een circuit dat zou werken met het Nokia 5110-display en een meetbereik zou hebben dat past bij de frequentie die ik nodig had. Ten slotte vond ik per ongeluk een circuit van zo'n frequentiemeter, waar het niet gedetailleerd was, gemaakt voor een ander display en geen PCB-bestand had. Maar er was een firmwarebestand. Laten we nu verder gaan met wat we nodig hebben:
Verbruiksartikelen
• dubbelzijdige glasvezelfolie
• M3 x 20 bouten met moeren (bij voorkeur platte hoeden)
• radiocomponenten (hieronder)
Condensatoren
• 10p ¬– 1,0805
• 22p - 2 0805
• 100p - 1.0805
• 10n - 2 0805
• 100n - 5.0805
• 4 ... 20p - 1 afstemming
• 22uF 25V - 2 tantaal type D
Weerstanden
• 100 Ohm - 1,0805
• 200 ohm - 1,0805
• 470 ohm - 2 0805
• 2,2 kOhm - 4,0805
• 3,9 kOhm - 4,0805
• 10 kOhm - 1,0805
• 18 kOhm - 1,0805
• Diode BAV99 sot23
• Choke 10 - 82 μH (ik heb 82 μH) 0805
• 4 MHz kwartskristal
• Zo'n displaymodule. Besteed aandacht aan de pinout van de conclusies (soms kan het verschillen op verschillende modules)
• Chips van stabilisatoren LM78L05ACM en AMS1117L-33
• MCX RF-connector (ik heb het geïnstalleerd, omdat ik sondes had van een pocket-oscilloscoop met hetzelfde)
• Stopcontact (er was een idee om het te maken met een 12 volt batterij op het bord, maar voor de veelzijdigheid besloot ik om alleen een DS-261B stopcontact te maken)
• DIP-aansluiting PIC16F628A en de controller zelf
De tools
• PCB-maker
• soldeer föhn
• soldeerbout
• miniboor (voor gaten)
• graveur (het is handig om een gat te frezen voor kracht, maar je kunt het ook zonder)
• metalen schaar
• klein pincet
• pic programmeur
Laten we nu beginnen. Hier is ons schematisch diagram.
Jumper J3 bedienen we aan / uit de achtergrondverlichting. Verder is het makkelijker uit te leggen op het bord.
In plaats van jumper J3 kunt u de schakelaar op de draden brengen. De gaten voor de J2-voedingsconnector kunnen worden gemaakt met een graveur of een miniboor, waardoor meerdere opeenvolgende gaten worden gemaakt. Verwar de polariteit van de opname van tantaalcondensatoren niet. De BAV99-diode in serie heeft de functie van overspanningsbeveiliging. Als je in de details duikt, begrijp dan dat het principe van de werking van een dergelijke bescherming voortvloeit uit de kenmerken van de stroomspanningskarakteristiek (stroomspanningskarakteristieken) van de diode.
Aan de rechterkant van de grafiek zien we dat bij een lichte spanning de stroom bijna afwezig is, maar op een gegeven moment de stroom sterk toeneemt en een verdere toename van de spanning de stroom niet verhoogt. Dus als de spanning op de diode de spanningsval overschrijdt, dan geleidt onze diode stroom.
Uittreksel uit de documentatie. Hier kun je zien dat bij spanningen boven 1V en verder de diode stroom gaat geleiden. In ons geval blijkt dat het gewoon het ingangssignaal met grote amplitude naar de grond kortsluit.
Weerstanden in het circuit van het gemeten signaal beperken de laadstroom van de condensatoren. In theorie, wanneer de condensatoren laden en ontladen, heeft hun stroom de neiging oneindig te zijn. Deze stroom wordt in de praktijk beperkt door de weerstand van de geleiders, maar is niet voldoende.
Omdat ons display wordt aangedreven door 3.3V via een spanningsregelaar, worden spanningsverdelers gebruikt om de niveaus aan te passen. Soms werkt het scherm ook zonder deze goed, maar dan valt de huidige belasting op de controllerpennen, die elk hun eigen interne weerstand hebben.
De inductor (in mijn geval de inductantie smd 0805 bij 82 μH) biedt extra bescherming tegen hoogfrequente interferentie in de voeding, wat de controller extra stabiliteit geeft.
Dus sorteerde de belangrijkste punten in de controller een beetje. Volgens het meetalgoritme kan ik het niet zeggen, omdat de bron waar ik onvolledige informatie kon vinden, had geen broncode. En nogmaals, de site zelf kon niet worden gevonden. Laten we nu verder gaan met wat ik deed.
Omdat ik geen laserprinter heb, maar wel een inkjetprinter, maak ik een bord met filmfotoresist. De sjabloon bestaat uit 4 vellen transparante film (2 films gecombineerde films voor de bovenste laag en 2 voor de onderkant). Vervolgens combineren we de boven- en onderlaag zodat er een bord met de aangebrachte fotoresist in kan.
Toplaag
Onderste laag
Na het etsen maakte hij met zijn motor gaten van een bandrecorder met een spantanghouder. Eerst schroefte hij het vast, boorde er gaten doorheen met een priem, en daarna boorde hij er doorheen.
De bovenste foto vertoont geen significante afwijkingen in sommige gaten, maar dit komt meer omdat het met de hand is geboord en de microdrift onvolmaakt verticaal kan houden.
Bovenaan de foto van ons nieuwe bord na vertinnen en onderaan staat mijn oude versie (het was haar foto van het werk dat ik demonstreerde). De oude versie is iets anders dan de nieuwe (het is te zien waar de rood-witte draad was gesoldeerd en vergat het spoor te tekenen, en er werd rekening gehouden met de nieuwe bedrading). Ik zou trouwens willen opmerken hoe ik zou aanraden om de componenten te solderen (in welke volgorde). Soldeer eerst de via's (er zijn er hier 2) en soldeer vervolgens de smd-weerstanden op de bovenste laag. Soldeer vervolgens het dip-paneel onder de chip zodat de poten de bovenste en onderste gaten van het bord sluiten (ik heb 1,5 mm glasvezel en soldeer aan het bord met enige ruimte voor de soldeerboutpunt). Nadat we de connector voor het beeldscherm hebben geïnstalleerd.
En nu het meest interessante: we moeten 2 gaten maken met een diameter van 3 mm voor M3x20-bouten voor een betrouwbaardere bevestiging van ons scherm. Om dit te doen, steekt u het display in de connector en markeert u met een priem door de gaten de plaatsen voor het boren op de printplaat.
Welnu, dan solderen we de kwartsresonator (ik vond een langwerpige, maar dit is hier niet kritisch) en solderen alle andere componenten. In plaats van een RF-connector kun je een coaxkabel solderen of, in extreme gevallen, gewoon 2 draden meenemen.
Nadat het bord is gemonteerd, moeten we de PIC16F628A-microcontroller flashen. Hier denk ik dat je de informatie op internet kunt zien, want er zijn geen speciale momenten (in tegenstelling tot avr, waarbij je zekeringen nog steeds correct moet instellen).Ik heb de picKit3 programmeur geprogrammeerd.
Verder zou het fijn zijn om eerst het beeldscherm met draden aan te sluiten op de connector, zodat je de condensator met een schroevendraaier kunt afstellen. Voor afstemming passen we een rechthoekig signaal toe op de ingang en zorgen we ervoor dat de metingen zo nauwkeurig mogelijk zijn, hoewel sommige punten afhankelijk zijn van de signaalgenerator zelf. Ik gebruikte de generator van de DSO quad-oscilloscoop, maar ik hoefde de capaciteit niet aan te halen, omdat de frequentiemeter gaf onmiddellijk nauwkeurige metingen.
Nu een paar foto's van het werk
Nou, dat is alles. Het is vermeldenswaard dat hij de frequentie van de signalen in de vorm van een zaag en driehoekige pulsen onjuist weergeeft. Maar sinusvormig, zeker rechthoekig. Daarmee experimenteerde ik met een capacitieve driepunts en een kristaloscillator.
Circuit-, PCB- en firmwarebestanden zijn bijgevoegd