Meter Frekuensi Dua Cip Dengan Pembacaan Binari: 16 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

menggunakan dua belas diod pemancar cahaya. Prototaip mempunyai CD4040 sebagai pembilang dan CD4060 sebagai penjana pangkalan masa. Gating isyarat adalah dengan pintu perintang - dioda. CMOS ics yang digunakan di sini membolehkan instrumen dikuasakan oleh voltan dalam lingkungan 5 hingga 15 volt, tetapi frekuensi maksimumnya terhad kepada sekitar 4 MHz.

4040 adalah pembilang binari dua belas peringkat dalam pakej 16 pin. 4060 adalah kaunter dan pengayun binari empat belas tahap, dalam pakej 16 pin yang sama. Versi cip 74HC atau 74HCT ini boleh digunakan untuk julat frekuensi yang lebih tinggi, tetapi julat voltan bekalan kemudiannya terhad kepada maksimum 5.5 volt atau lebih. Untuk menggunakan ini untuk menampilkan frekuensi pemancar HAM khas, diperlukan semacam prescaler dan preamplifier. Mudah-mudahan ini menjadi tajuk pengajaran seterusnya.

Langkah 1: Dua belas Array LED

Saya memulakan projek ini untuk mempunyai pembilang frekuensi sederhana yang dapat berfungsi dengan minimum kerumitan, menggunakan bilangan komponen paling sedikit dan pengaturcaraan TIDAK. Saya menggunakan reka bentuk "penghitung frekuensi dua cip" ini kerana kesederhanaannya menarik.

Langkah pertama adalah memasang wayar dan membuatnya berfungsi. Saya mengumpulkan sebilangan besar LED 3mm dari kotak sampah saya dan pelbagai papan dan menyoldernya sejajar pada sekeping papan litar - hasilnya ditunjukkan di sini di sebelah cip kaunter. Ic khas ini diambil dari projek separuh siap yang lain, dengan harapan yang kuat bahawa sekurang-kurangnya ini akan selesai. 74HC4040 akan menjadi pilihan yang lebih baik jika anda merancang untuk membina ini. Ia boleh dikira dengan frekuensi yang lebih tinggi.

Langkah 2: Memulakan Sarang Tikus

Diputuskan untuk membangunnya sekecil mungkin, sehingga tidak ada papan litar. Sambungan 4040 dipangkas, dan kapasitor multilayer seramik 100n disambungkan merentasi kabel bekalan kuasa. Ini untuk membolehkannya bertahan dengan ESD dengan lebih baik.

Wayar (dari kabel CAT-5) kemudian disolder ke tusukan plumbum. Setelah satu pihak diperlakukan begitu, sudah tiba masanya untuk menguji apakah cip itu masih hidup.

Langkah 3: Menguji 4040

LED dan cip diperkenalkan satu sama lain, dan pemeriksaan pantas, menggunakan kekuatan pada cip dan membumikan umum LED, memberi saya LED berkedip ketika input jam cip disentuh dengan jari - itu menghitung 50 Hz main hum.

Satu LED terlalu terang - ia menjadikan yang lain kelihatan terlalu redup jika dibandingkan. Itu ditarik dengan kejam, kemudian diketepikan dengan lembut untuk kemungkinan digunakan secara solo. LED adalah peranti yang rapuh dan mudah rosak jika terlalu panas semasa petunjuknya tertekan. Saya terpaksa menggantikan kira-kira tiga dalam barisan saya. Sekiranya anda membelinya, pastikan anda mendapatkan beberapa tambahan. Sekiranya anda membuangnya, pastikan anda mendapatkan banyak tambahan kerana anda memerlukannya agak serupa dengan kecerahan.

Langkah 4: Kaunter - Selesai

Gambar menunjukkan kaunter dan paparan yang lengkap. Terdapat dua belas LED, cip kaunter, kapasitor pintasan bekalan dan dua perintang. Perintang 1K menetapkan kecerahan paparan. Perintang 4.7 K menghubungkan input tetapan semula ke tanah. Pin yang tidak bersambung di sebelahnya adalah input jam.

Langkah 5: Kabinet untuk Kaunter

Pelapisan logam dari sel D tidak dibungkus dan terbentuk di sekitar pemasangan ini. Filem plastik digunakan untuk mengelakkan litar pintas.

Filem ini menunjukkan ujian saya di kaunter. Ia mengira isyarat 50 Hz yang disediakan oleh jari saya.

Langkah 6: Pangkalan Masa - Bahagian

Pembilang frekuensi berfungsi dengan menghitung denyutan isyarat untuk masa yang diketahui, dan menunjukkan kiraan ini. Pembilang membentuk satu setengah pembilang frekuensi. Litar untuk memberikan selang masa yang diketahui dengan tepat - pangkalan masa - adalah bahagian lain.

Fungsi ini dijalankan oleh CD4040, pengayun dan pembahagi binari 14 peringkat dalam pakej 18 pin. Untuk membuatnya sesuai, tidak semua output pembahagi telah dibawa keluar. Saya memutuskan frekuensi pengayun 4 MHz - ia adalah frekuensi paling sesuai yang saya ada di kotak sampah saya. Pilihan kristal ini bermaksud bahawa pembacaan frekuensi akan menjadi gandaan megahertz.

Langkah 7: Pengayun Kristal

Pengayun kristal 4 MHz untuk pangkalan masa terbentuk. Perintang cip 10 Meg terletak di dua pin pengayun, dan dua kapasitor 10 pf dipasang pada sekeping papan litar bersama kristal.

Langkah 8: Pengayun - Pembahagi

Ini adalah pangkalan masa yang lengkap. Kawat merah menghubungkan output yang paling ketara (Q13) ke input semula. Ini menyebabkan nadi reset pendek muncul di pin ini setiap 8192 getaran kristal. Output seterusnya (Q12) akan memiliki gelombang persegi di atasnya, dan ini digunakan untuk mengaktifkan penghitung sementara rendah, dan untuk menampilkan kiraan ketika tinggi.

Saya belum mempunyai gambarajah litar. Ini adalah idea kasar tentang bagaimana kaunter frekuensi harus beroperasi, dan susunan pintu dan paparan berada dalam keadaan fluks ketika saya berusaha untuk mencari penyelesaian komponen minimum.

Langkah 9: Menguji Pangkalan Masa

Sekarang, mengujinya adalah proses yang sangat terlibat. Saya mesti membawanya ke tempat kerja. Kemudian berjanji bahawa lelaki itu bekerja (itulah yang dia dakwa lakukan) dengan osiloskop, langit, bumi dan bir untuk berpeluang menggunakannya. Yang ketiga, bagaimanapun, cukup selamat kerana dia jarang keluar dari sana pada waktu yang kita lakukan.

Kemudian cepat, masuk semasa dia keluar makan siang dan menguji litar, dan cepat keluar sebelum dia kembali. Jika tidak, saya mungkin perlu membantunya dalam apa jua lubang yang dimilikinya dan mungkin terlepas makan tengah hari. Jauh lebih mudah menggunakan radio. Radio saku gelombang sederhana dan murah yang menjadi amarah sebelum alat mp3 baru yang baru muncul. Pangkalan masa kecil ini akan membuat hash di seluruh dail semasa ia berfungsi. Menggunakannya dan beberapa sel saya dapat memastikan bahawa pangkalan masa berfungsi dengan tiga sel, dan bahawa ia tidak berfungsi pada dua sel, sehingga menetapkan bahawa sekurang-kurangnya 4.5 volt diperlukan untuk menyalakan pembilang frekuensi saya.

Langkah 10: Ruang untuk Pangkalan Masa

Ini menunjukkan ruang di dalam kaunter yang disediakan untuk litar pangkalan masa.

Langkah 11: Integrasi

Ini menunjukkan dua litar bersepadu berada dalam kedudukan. Logik "gam" yang diperlukan di antara mereka untuk menjadikannya berfungsi sebagai pembilang frekuensi akan disedari oleh dioda dan perintang.

Kapasitor pemisah lain ditambahkan pada cip pangkalan masa. Anda tidak boleh terlalu banyak membuat pemutusan. Saya berhasrat untuk membiasakan diri dengan penerima yang sensitif, jadi sebarang bunyi mesti ditekan dekat dengan sumber dan dicegah melarikan diri. Oleh itu kabinet tinsheet yang dikitar semula.

Langkah 12: Integrasi Tahap Dua

Saya berubah fikiran lagi, dan susunan dalam gambar ini sedikit berbeza. Ia lebih ringkas, dan lebih disukai.

Langkah 13: Diagram Litar

Sekarang, semasa pembinaan hampir selesai, berikut adalah gambarajah litar. Ketika saya akhirnya memutuskan bagaimana ia akan dilakukan, dan meletakkannya di atas kertas, ciri-ciri mulai merayap. Saya dapat membuatnya berfungsi sebagai pembilang juga, dengan suis dan dua komponen tambahan. Jadi sekarang ia adalah pembilang Counter / Frekuensi.

Denyutan pendek pada Q13 menetapkan semula kedua-dua pembilang. Kemudian Q12 akan rendah untuk jangka masa tertentu (2048 xtal cycle) dan pada masa itu isyarat masuk jam 4040. Transistor dimatikan, sehingga led tidak menyala. Kemudian Q12 naik tinggi dan isyarat kemudian tidak sampai ke input 4040. Transistor dihidupkan dan kiraan di 4040 dipaparkan pada LED untuk dilihat oleh seluruh dunia. Sekali lagi setelah jam 2048 Q12 menjadi rendah, Q13 naik tinggi dan akan tetap ada, kecuali ia dihubungkan dengan input semula kedua-dua kaunter, sehingga kedua-dua kiraan dihapus yang membersihkan keadaan Q13 dan kitaran bermula sekali lagi. Sekiranya ia ditetapkan sebagai pembilang, 4060 dipegang secara tetap dalam tetapan semula dan transistor dihidupkan sepenuh masa. Semua input dikira dan segera dipaparkan. Kiraan maksimum adalah 4095 dan kemudian kaunter bermula dari sifar sekali lagi. Diod zener itu secara sengaja dibuat daripada voltan yang lebih tinggi daripada voltan bekalan biasa. Ia tidak berkod semasa penggunaan biasa. Jika, bagaimanapun, voltan yang lebih besar daripada biasa digunakan, ia akan mengehadkan voltan ke dua cip itu ke nilai yang dapat mereka kendalikan. Dan voltan yang sangat tinggi akan menyebabkan perintang 470 ohm terbakar, masih melindungi elektronik - bagaimanapun, sebahagian besar dari mereka. Sekurang-kurangnya, itulah yang saya harap akan berlaku, sekiranya perkara ini dapat dihubungkan terus ke sumber utama.

Langkah 14: Tukar Freq / Count

Suis kecil dipasang untuk memilih antara dua mod, penghitungan denyut masuk yang masuk berbanding pengiraannya untuk jangka waktu dan menentukan frekuensi, dan pelbagai pengisian lain dilakukan.

Sebilangan pendawaian telah disalut dengan plastik untuk menjadikannya tahan pendek (saya harap). Memateri pelat timah yang lain dari sel D yang lain di bahagian atas akan menjadikan kotak itu lengkap dan melindungi bahagian dalam dari dawai yang terkeliru dan gumpalan solder, yang kedua-duanya terdapat di atas meja kerja saya.

Langkah 15: Pandangan Belakang

Swich untuk memilih antara mod Frekuensi dan kiraan dapat dilihat dalam pandangan Back ini.

Langkah 16: Instrumen yang Selesai

Ini adalah paparan instrumen yang lengkap. LED menunjukkan frekuensi berwajaran seperti berikut:

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 Anda mesti menambah bobot led yang menyala untuk membaca frekuensi. Beberapa data mengenai penggunaan semasa: pada voltan bekalan yang dikenakan sebanyak enam volt (empat sel AA) arus yang diambil adalah 1 mA dalam mod Pembilang, dan 1,25 mA dalam mod Frekuensi, tanpa ditampilkan. Ketika menampilkan jumlah (beberapa LED menyala) penggunaan melonjak menjadi sekitar 5.5 mA dalam mod penghitung, dan 3,5 mA dalam mod frekuensi. Kaunter berhenti mengira sekiranya frekuensi meningkat hingga melebihi 4 MHz. Ini sedikit bergantung pada amplitud isyarat yang digunakan. Ia memerlukan input yang serasi dengan CMOS penuh agar dapat dikira dengan pasti. Oleh itu, semacam penyesuaian isyarat hampir selalu diperlukan. Preamp dan prescaler pada input akan meningkatkan julat frekuensi dan meningkatkan kepekaan. Lebih banyak mengenai topik ini boleh didapati untuk mencari perkataan "pembilang frekuensi dua cip" tanpa tanda petik.