Obwody licznika częstotliwości-Czy potrzebujesz odpowiedniego urządzenia, które pomoże Ci zmierzyć częstotliwości systemu? Kup sobie licznik częstotliwości, który pomoże Ci w pomiarach.
Możesz zamówić sobie jeden z nich w sklepie, lub możesz zdecydować się na wykonanie prostego dla siebie.
I na szczęście dla Ciebie, tutaj na NaszePCB, stworzyliśmy post, który poprowadzi Cię przez Twój projekt.
Ten artykuł ilustruje różne konfiguracje liczników częstotliwości, ich schematy i zastosowania.
Zasada działania obwodu licznika częstotliwości
Rys. 1: Laboratoryjny licznik częstotliwości
Licznik częstotliwości lub miernik częstotliwości zlicza liczbę zdarzeń w określonym czasie.
Impulsy, takie jak te z generatora fali kwadratowej, są wprowadzane do zegara/licznika.
Licznik następnie powoduje opóźnienie czasowe, liczy i gromadzi impulsy z sygnału wejściowego w określonych odstępach czasu. Wyjściowa częstotliwość licznika w hercach jest następnie wyświetlana na wyświetlaczu.
Dlatego też użycie licznika częstotliwości jest dokładną metodą pomiaru częstotliwości.
Schemat obwodu licznika częstotliwości
Schemat obwodu licznika częstotliwości 8051 składa się z mikrokontrolera 8051, wyświetlacza LCD oraz oscylatora zegarowego IC 555. Inne akcesoria obejmują generator fali kwadratowej, liczniki i potencjalne rezystory.
Zegary IC 555 generują sygnały o dużej dokładności po upływie jednosekundowego odstępu czasu.
Rys. 2: Schemat obwodu licznika częstotliwości z wykorzystaniem timerów
Jako generator fal w naszym przypadku użyjemy Arduino Uno. Użyjemy timera IC 555 do produkcji sygnałów oscylacyjnych z największym odstępem czasowym fali wyjściowej.
Generator fali kwadratowej oraz timer IC 555 można ustawić jako multiwibrator astabilny.
Możesz ustawić rezystory rozładowujące i progowe, aby mieć 99% cykl duty, aby wytworzyć preferowany przebieg.
Idealny wzór na cykl pracy to,
Mikrokontroler 8051 ma dwa timery, które umożliwiają mu pracę w dwóch trybach - trybie 0 i trybie 1. Tutaj, timer trybu 0 wytwarza opóźnienie czasowe, podczas gdy impulsy wyjściowe generatora fali kwadratowej są liczone przez tryb 1.
Poniższy schemat przedstawia konfigurację licznika częstotliwości opartego na układzie IC 555.
Rys. 3: Obwód licznika częstotliwości oparty na układzie Ic 555
Dwa proste obwody licznika częstotliwości
W tej sekcji przyjrzymy się dwóm elementarnym układom licznika częstotliwości.
Licznik częstotliwości z wykorzystaniem układu scalonego 74LS47
Konfiguracja IC 555 w trybie AMV (Astable Multivibrator Mode) umożliwia mu generowanie naprzemiennych niskich i wysokich impulsów.
W tym przypadku licznik częstotliwości wykorzystuje do pracy dokładnie 5 V z obwodu zasilającego.
Rys. 4: Schemat ideowy licznika częstotliwości z wykorzystaniem układu scalonego 74LS47
Podłącz rezystory 470 Ohm do diod LED wyświetlacza, aby utrzymać stałe podświetlenie i zabezpieczyć diody LED wyświetlacza. Aby zliczać impulsy, podłączymy liczniki IC 74LS47 i IC 74LS90 do IC 555 pin 3.
Układ IC 74LS90 wykorzystuje swój pin wejściowy 14 do odczytania sygnału z timera IC 555. Następnie przekształca wywołanie do postaci binarnej, którą IC74LS47 może zdekodować. Wyprowadza je więc przez swoje piny wyjściowe 12, 9, 8 i 11.
Dekoder IC 74LS47 przyjmuje sygnał binarny poprzez swoje piny wejściowe 7, 1, 2 i 6. Następnie dekoduje dane binarne i przekazuje je do wyświetlacza LCD (po prawej stronie) w zakresie od 1 do 9.
Lewy wyświetlacz wyświetla liczbę 0 do momentu osiągnięcia dziewiątki na prawym wyświetlaczu.
Aby licznik mógł policzyć powyżej 9, nastąpi przepełnienie dziesiątego impulsu. Dzieje się to od pinu 11 pierwszego IC74LS90 do pinu 14 lewego lub drugiego IC 74LS90.
Powyższy proces powtarza się, przy czym lewy wyświetlacz dołącza do wyświetlania aż do maksymalnej liczby 99. Czyli oba ekrany wyświetlają 9 i 9.
Dlatego, aby zwiększyć wyświetlacz licznika, podłącz kolejną parę IC 74LS90 i IC 74LS47 w takiej samej kolejności jak powyżej.
Pin 14 pierwszego układu IC 74LS90 jest pinem wejściowym. Dlatego możesz podłączyć dowolny impuls, który chcesz liczyć lub monitorować.
Układ licznika częstotliwości wykorzystujący pojedynczy układ scalony 4033
Licznik częstotliwości IC 4033 jest bardziej prosty, ponieważ wykorzystuje jeden układ IC 4033 i standardowy wyświetlacz katodowy.
Posiada on wewnętrzny dekoder dziesiętny z kodem binarnym na 7-segmentowy do konwersji wejściowego impulsu zegarowego na sygnał wyświetlacza. Ponadto wykorzystuje pojedynczy standardowy wyświetlacz katodowy do wyprowadzania sygnałów od 0 do 9 odpowiadających sygnałowi zegarowemu.
Przycisk resetuje IC 4033, gdy chcesz rozpocząć liczenie od nowa. Używasz styku pierwszego IC 4033 jako wejścia dla ciągu impulsów z zegara.
Aby liczyć w górę i poza sygnały jednocyfrowe, takie jak dwucyfrowe, podłącz swój dodatkowy układ w następujący sposób.
Podłącz pin 5 modułu 1 (oryginalnego) do wejścia zegarowego twojego drugiego modułu, aby liczyć poza 9.
Następnie w podobny sposób podłączysz kolejny moduł do pomiaru trzycyfrowych sygnałów zegarowych. To jest podłączenie pinu 5 drugiego modułu do wejścia zegarowego trzeciego modułu.
Podłącz pin 15 wszystkich układów scalonych, aby umożliwić Ci użycie jednego przycisku resetującego. Zadbaj również o podłączenie wszystkich linii zasilających na wspólnej szynie.
Na koniec dołącz kondensator 0.1 microFarad do szyny zasilającej dla odsprzężenia.
Zastosowania obwodu licznika częstotliwości
Rys. 5: Anteny satelitarne
Obwody licznika częstotliwości-Pomiar częstotliwości fal kwadratowych.
Aby zmierzyć częstotliwość sygnału, gdy wymagana jest duża dokładność.
Aby zmierzyć częstotliwości sygnału na końcu nadajnika i odbiornika.
Są to konwertery analogowe na cyfrowe, dzielniki częstotliwości i zegary cyfrowe.
Stosowane w transmisjach danych w wyniku działania impulsów zegarowych
Do wykrywania częstotliwości transmisji danych o dużej mocy
Wniosek
Obwody licznika częstotliwości-Generalnie liczniki częstotliwości są bardzo delikatnymi urządzeniami, których dokładność w dużym stopniu zależy od dokładności ich bazy czasowej. Baza czasowa może się zmienić z wiekiem, złym projektem, niestabilnością, ruchem, a nawet starzeniem się.
Niezależnie od tego, że pracujesz nad projektem dotyczącym częstotliwości, traktuj jego bazę czasową z ostrożnością.
Skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji, pytań lub wyjaśnień na temat liczników częstotliwościWe'll wrócić do Ciebie w jak najkrótszym czasie.