Lors de la conception d'un émetteur-récepteur HF amateur pour une portée de 160 m, il y avait une tâche, telle que la navigation lors du réglage. Une balance mécanique suffisamment précise, pratique et attrayante semblait déraisonnablement difficile à fabriquer à cette époque, et une décision ferme a été prise de faire une balance numérique. Cela, en plus du manque de mécanique assez précise, occupait peu d'espace, s'intégrait bien dans le panneau avant de l'appareil proposé et n'était pratiquement pas critique pour l'emplacement d'installation dans le boîtier de l'appareil, ce qui simplifiait considérablement la disposition de l'appareil.
Actuellement, un grand nombre de électronique échelles et fréquencemètres, dont le développement utilise des micropuces à différents degrés d'intégration. Il s'agit souvent de dispositifs complexes avec plusieurs dizaines de microcircuits. Ces conceptions sont assez difficiles à répéter en raison du fait que dans un schéma complexe, il y a beaucoup plus de chances de faire une erreur à toutes les étapes - du développement à l'installation. L'attention s'est portée sur les appareils fabriqués à partir de microcontrôleurs modernes (ils sont assez simples à programmer).
Nous avons étudié les options possibles disponibles sur Internet, parmi elles, une option a été sélectionnée qui était adaptée à la disponibilité des éléments radio et à la complexité. Il s'est avéré être une conception assez bien connue de l'échelle numérique du fréquencemètre A. Denisov. Regardez-la.
Le cœur du circuit est le processeur central U1, qui remplit les fonctions de mesure, de calcul, de conversion, de contrôle de l'indication dynamique et de l'interrogation dynamique des signaux d'entrée. Les broches J3 et J4 sont utilisées pour sélectionner le mode d'échelle numérique. La fréquence d'horloge du processeur est déterminée par le résonateur à quartz Y1 et peut varier dans de petites limites par les condensateurs C3 et C4.
Puce U3 - décode la position du chiffre affiché.
Façonneur du signal d'entrée, réalisé sur le transistor VT1. Le signal de fréquence mesuré appliqué à l'entrée J5 est limité, amplifié et envoyé à l'entrée PIC du processeur pour la mesure.
Spécifications:
La fréquence maximale mesurée. ……………… 30 MHz
La résolution maximale de la fréquence mesurée ... 10 Hz,
Sensibilité d'entrée ………………………… .250 mV
Tension d'alimentation ……………………………………. 8 ... 12 V,
Consommation de courant ............................................. 35 mA,
Les fonctions de l'appareil sont implémentées comme suit:
Lorsque les sorties sont désactivées, J3 et J4 fonctionnent comme un fréquencemètre (mode de mesure);
Lors de la soumission d'un journal. «0» à la broche J3 ajoute les valeurs mesurées à une constante écrite dans la mémoire non volatile (échelle numérique);
Lors de la soumission d'un journal. «0» à la broche J4 modulo soustrait cette constante de la valeur mesurée (échelle numérique);
Lors de la soumission d'un journal. "0" simultanément aux broches J3 et J4 après 1 sec. la balance passera en mode d'enregistrement constant, affichera la lettre "F" et la fréquence mesurée.
Réalimentez le journal. "0" sur J3 et J4 conduira à l'enregistrement de la valeur mesurée dans la mémoire non volatile du processeur et reviendra au mode de mesure. Après cela, la nouvelle constante sera utilisée comme valeur de la fréquence intermédiaire.
Ce mode est conçu pour que les utilisateurs puissent définir la valeur IF sur leur propre échelle sans reprogrammer le processeur PIC. Par défaut, la valeur IF égale à 5,5 MHz est enregistrée dans le texte du programme.
Remarque un «0» logique correspond à un potentiel de 0 volt («masse»).
Ce qui a été utilisé.
Des outils
Fer à souder avec accessoires. Outil d'installation radio. Outils pour dessiner des cartes de circuits imprimés. Quelque chose à percer, y compris des trous minces (0,8 mm). Multimètre. L'accès à un ordinateur est requis. Adhésif thermofusible utilisé.
Matériaux
En plus des éléments radioélectriques, un morceau de fibre de verre revêtue d'une feuille d'aluminium, un fil d'assemblage, des produits chimiques pour la fabrication de cartes de circuits imprimés étaient nécessaires.
Un bon indicateur ALS-318, mais obsolète, a été utilisé dans le schéma. L'indicateur a été spécialement créé pour être utilisé avec des microcircuits à faible courant de sortie. Les chiffres étaient minuscules et suffisants pour lui. Pour que les chiffres soient visibles, il y avait une lentille en plastique au-dessus de chacun. C'était visible normalement, mais l'angle de vue, bien sûr, est petit. Un tel indicateur spécifique. ALS-318 est un bloc de 9 de ces chiffres. Il n'est plus disponible.
J'ai dû chercher un remplaçant pour lui. Malheureusement, dans le magasin de montagne local de produits radio, les indicateurs à sept segments n'étaient pas si rares, mais au moins 4 des mêmes ... Après avoir fait face à une certaine morosité, j'ai décidé de fabriquer moi-même de tels indicateurs - des LED étaient proposées, une vitrine entière. Parmi eux, il s'est avéré tout à fait approprié pour la compilation de nombres, avec un corps allongé rectangulaire. Mais voici venu la superposition, les verts ne suffisaient pas à huit chiffres, je devais, avec un geste de la main à l'esthétique, ramasser les rouges, mais ils ne suffisaient pas non plus. Ayant obtenu le serment des vendeurs qu'ils "apporteraient au plus tard lundi" un camion-benne du même type, se sont rendus chez eux pour se lancer dans la nanotechnologie.
Dans le très apprécié AutoCAD, plusieurs variantes du "marquage" des chiffres composés de LED ont été dessinées. Sélectionné le plus mignon.
La carte de circuit imprimé du fréquencemètre lui-même, il a été décidé de laisser le droit d'auteur, et la carte de circuit imprimé avec des indicateurs, compte tenu de l'installation sur la paroi avant de l'appareil, tracée dans le même AutoCAD.
Oh oui, la puce du décodeur binaire a un courant de sortie de seulement 8 mA, j'ai dû jouer avec les touches de transistor.
Huit transistors KT361, chacun pour chaque catégorie, afin de ne pas refaire le circuit imprimé du fréquencemètre, sont installés sur le panneau indicateur, du côté des pistes. Des pastilles de contact leur sont apportées.
La carte du fréquencemètre était fixée à des indicateurs sur des racks en vis M3, une sorte de sandwich. Dans le dessin ci-dessus, c'est un contour bleu.
Le programmateur pour les contrôleurs PIC a été assemblé et configuré. Je me suis arrêté à l'option où une tension "haute" (13V) est fournie pour la programmation. Se connecte au port parallèle de l'ordinateur.
La pratique a montré sa fiabilité et ses bonnes performances.
Ainsi, notre contrôleur PIC16F84 a été «flashé» avec succès. Les cartes, l'unité de commande elle-même et pas complètement l'indicateur, ont été assemblées. Toutes les connexions sont établies sur un fil en direct, essayez.
Il est venu à la vie aussi mignon. Certes, au début, je ne comprenais rien du tout, les indicateurs ne sont pas très bien lus, pour le moins, mais vous pouvez toujours comprendre. Et le "clignotement" de leur constant, quelque peu gêné.
Le signal provient de la carte son de l'ordinateur. Le programme générateur de programme fonctionne. Sur l'indicateur 178 Hz.Malheureusement, rien ne peut être fait avec un «clignotement» - une indication dynamique.
Mauvaise lisibilité, en partie à cause de la visibilité des segments non lumineux de la figure, en partie à cause de l'exposition des segments voisins par le segment lumineux. Tout d'abord, il est neutralisé de manière classique - par un filtre à lumière suffisamment dense. Par exemple, une feuille de papier d'imprimante placée au-dessus des voyants DEL élimine pratiquement cette nuisance.
Lors de la prochaine course dans la ville, le nombre manquant de LED a été acheté et installé sur le panneau indicateur.
De la même exposition, il a été décidé de se débarrasser plus radicalement.
Au début, les voyants LED étaient peints avec du vernis bitume noir. Je n'aimais pas vraiment ça, et le vernis brillait. Si possible, il l'essuya avec du solvant et remplit l'espace entre les LED avec de l'adhésif thermofusible noir. Oh, ça, autre chose! Aucune translucidité pour vous. Taches de colle durcie, coupées avec un couteau bien aiguisé sous la règle.
Les LED saillantes sont sciées avec un grand papier de verre collé sur une barre. Ceci, en plus de l'apparence, a également donné une surface mate aux extrémités des «segments», ce qui a conduit à une lueur beaucoup plus uniforme. En un mot, c'est devenu très bon.
Le fréquencemètre a été mis en place, ce qui a consisté à fournir une fréquence plus ou moins précise à l'entrée de l'appareil et à accorder le condensateur C3 jusqu'à l'obtention des lectures correctes sur l'indicateur. Un condensateur de rognage n'a pas été fait, j'ai quand même dû changer la capacité C4, C5.
La carte de commande est fixée à un grand «indicateur», les longueurs des fils de connexion sont spécifiées en place. Les boutons de commande du mode «Horloge» sont collés à l'arrière du tableau indicateur avec un adhésif thermofusible.
Un fréquencemètre est monté sur la paroi avant de l'émetteur-récepteur en cours d'assemblage. De l'intérieur vers l'extérieur. A l'extérieur, les chiffres sont recouverts d'une large plaque de fin plexiglas ondulé (un morceau du bac de l'imprimante), légèrement teinté de vernis d'asphalte dilué. Sous le filtre, il y a une couche de feuille de laiton épaisse avec une fenêtre rectangulaire fendue en face des chiffres. Soit dit en passant, lorsque vous travaillez dans le cadre d'un émetteur-récepteur, les deux derniers chiffres d'une couleur différente étaient très pratiques. Important lors du réglage, les cinq premiers chiffres étaient, et les deux derniers - des centaines et des dizaines de hertz, non. Et avec leurs différentes couleurs, un bref coup d'œil à l'indicateur a suffi pour comprendre ses indications.
Le stabilisateur 7805 est équipé d'un radiateur en aluminium.
Pendant un certain temps, l'émetteur-récepteur a fonctionné en mode «radio», avec une partie émettrice non réglée (je n'ai pas encore d'indicatif d'appel), puis son échelle numérique a été modernisée.
Cela consistait à moderniser, tout d'abord, à remplacer le processeur de PIC16F84 à PIC16F628A (1, voir figure) et à introduire un nouveau pilote d'entrée simple sur un transistor à effet de champ à deux portes, ainsi que plusieurs commutations simples (2, voir figure) sur la carte principale et c'est clair, " firmware »du nouveau processeur.
Après toutes les évolutions, le fréquencemètre, entre autres, peut encore mesurer la période et la durée des impulsions. Oui, le plus, à mon goût, agréable - le clignotement quelque peu ennuyeux de l'indicateur a pratiquement disparu.
Le besoin d'une radio a disparu, et il a été décidé de fabriquer un boîtier séparé pour le fréquencemètre, d'ailleurs, maintenant il est si puissant avec nous.
Le boîtier est en contreplaqué de 8 mm, le panneau avant est imprimé sur une imprimante couleur, sur du papier photo dense, une plaque transparente en plexiglas mince est superposée au-dessus. Le filtre de lumière sur les indicateurs est constitué de deux couches de plastique découpées dans une aubergine jetable foncée.
Le profileur d'entrée est fixé derrière la prise d'entrée et est enfermé dans une boîte soudée à partir d'une feuille de cuivre pour le blindage. Avec la carte principale, elle est reliée par un mince câble coaxial. En plus de l'alimentation principale avec un stabilisateur +5 V, à l'intérieur du boîtier, il y a un autre petit transformateur avec un redresseur et un stabilisateur +12 V, sur la rive.Il est destiné à alimenter diverses consoles à un fréquencemètre - mesurer les fréquences de résonance des circuits, mesurer l'inductance, la capacité, la température, la tension.
Les fichiers avec une description plus détaillée du fréquencemètre, de son raffinement et de son programmateur sont situés dans l'archive.
Vous y trouverez également un firmware et une carte de circuit imprimé du fréquencemètre.