15 | 08 | 2018
Главное меню
Смотри
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 3765
Просмотры материалов : 8796093

Коллеги
Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
  • [Google]
Сейчас на сайте:
  • 105 гостей
  • 2 роботов
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Цифровий лічильник-частотомер PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
03.01.2017 13:49

Цифровий лічильник-частотомер

Цей автономний прилад дозволяє проводити різноманітні тимчасові і частотні вимірювання як цифрових, так і аналогових сигналів. Його пристрій найбільш складне в порівнянні з конструкціями всіх розглянутих раніше приладів, тому рекомендуємо приступати до його виготовлення тільки після того, як ви вже зробите два-три більш простих приладу.

Опис схеми. Основу цифрового лічильника-частотоміра становить популярна мікросхема 7216А, що є універсальним лічильник. В мікросхему вбудовані високочастотний генератор, декадний лічильник, 8-декадний лічильник даних і клямка, дешифратор для 7-сегментних індикаторів і вісім підсилювачів (драйверів) для управління світлодіодними індикаторами. Максимальна вхідна частота приладу дорівнює 10 МГц в режимі вимірювання частоти і числа імпульсів і 2,5 МГц в інших режимах.

Мікросхема 7216А може працювати як частотомір, вимірювач періоду, вимірювач відносини частот, вимірювач часових інтервалів або як накопичує лічильник. Для побудови багатофункціонального приладу потрібно мінімум зовнішніх схем (рис. П2.26).

 

 

Мал. П2.26. Принципова електрична схема цифрового лічильника-частотоміра.

 

Оскільки обидва сигнальних входу мікросхеми 7216А (вхід А - контакт 28 і вхід В - контакт 2 ) є цифровими, причому поріг перемикання при харчуванні +5 В становить 2 В, необхідні ланцюги формування зовнішніх вхідних сигналів. Вони представлені двома широкосмуговими підсилювачами на транзисторах TR1 і TR2 для входу A і на транзисторах TR3 і TR4 для входу В. Підсилювачі абсолютно однакові і забезпечують формування прямокутного вихідного сигналу з амплітудою 5 В при подачі на вхід синусоїдальної напруги з середнім значенням 100 мВ (при цьому вхідні селектори S1 і S2 знаходяться в положенні змінного струму).

За допомогою S1 і S2 можна подавати також вхідні сигнали постійного струму (що важливо при використанні пристроїв низької частоти і рахунки подій) і сигнали з великою амплітудою. Кнопки S3 і S4 призначені для фіксації і скидання індикатора, а за допомогою перемикачів S5 і S6 вибирають діапазон і рід роботи.

Для зменшення обсягу монтажних робіт, в цифровому лічильнику-частотоміри використовуються два 4-розрядних мультиплексованих 7-сегментних індикатора D11 і D12. Розводка контактів індикаторів показана на рис. П2.27.

 

 

Мал. П2.27. Розводка контактів 7-сегментного індикатора.

 

Конденсатори С6-С9 забезпечують розв'язку по харчуванню, а діод D3 знижує напруга живлення при роботі від сухих батарей, а не від акумуляторів. У разі застосування акумуляторів діод D3 просто закорачивается перемичкою.

Коли прилад працює від нікель-кадмієвих акумуляторів, останні можна заряджати в неробочий час, підключаючи SK3 і SK4 до джерела постійної напруги 12 В (наприклад, адаптер змінного струму до або автомобільного акумулятора). Діод D2 захищає прилад від неправильного підключення, а світлодіод D1 сигналізує про процес заряду. Зарядний струм обмежується на рівні приблизно 250 мА за допомогою резистора R20, який повинен розсіювати потужність не менше 2,5 Вт. Тривалість заряду при повністю виряджених акумуляторах становить приблизно 12 год.

Монтаж. Всі компоненти приладу, за винятком що знаходяться на лицьовій панелі і утримувача для батарей, монтуються на друкованій платі з розмірами 110x110 мм (40 смужок з 40 отворами). Монтажна схема плати представлена ​​на рис. П2.28.

 

 

 

Мал. П2.28. Монтажна схема плати.

 

Всього необхідно зробити на платі 45 розривів друкованих провідників.

Рекомендується наступна послідовність монтажу: гнізда для мікросхем, пістони, індикатори, перемички, резистори, діоди і конденсатори. Після ретельної перевірки плати можна вставити в гніздо мікросхему. Монтажна схема компонентів на лицьовій панелі показана на рис. П2.29.

 

 

Мал. П2.29. Монтажна схема лицьовій панелі.

 

Отвір з розмірами 100x20 мм для індикатора слід ретельно розмітити і акуратно вирізати надфілем, а потім його краю обробити тонкою шкіркою.

Ззаду до лицьовій панелі епоксидною смолою прикріплюється червоний поляризований фільтр. Постарайтеся, щоб смола не виступала на видиму частину фільтра і весь індикатор мав акуратний вигляд.

Закінчивши монтаж лицьовій панелі, прикріпіть друковану плату за допомогою чотирьох стійок довжиною 28 мм до основи корпусу. Потім з'єднайте шматочком плоского кабелю лицьову панель з друкованою платою. Бажано, щоб з'єднання були прямими і по можливості короткими. Недотримання цієї рекомендації може призвести до перешкод, що викликають хаотичні показання індикаторів при роботі від батарей із зниженою напругою.

За допомогою болтів М3 і гайок до основи корпусу кріпиться футляр батарей, а на задній стороні корпусу монтуються зарядні гнізда SK3 і SK4. На рис. П2.30 показані написи, які наносяться на лицьовій панелі приладу.

 

 

Мал. П2.30. Зовнішній вигляд лицьової панелі.

 

Перевірка. При роботі приладу від сухих батарей переконайтеся, що перемичка відсутня (див. Рис. П2.28), а потім вставте чотири батареї типу С напругою 1,5 В кожна в футляр. Якщо прилад буде працювати від акумуляторів, необхідно перевірити наявність перемички і вставити в футляр чотири заряджених нікель-кадмієвих акумуляторів типу С. Потім поставте S5 у включений стан і виміряйте постійна напруга живлення на конденсаторі С7. Воно повинно знаходитися в діапазоні від 4,5 до 5,5 В, в іншому випадку перевірте монтаж S7.

Тепер поставте перемикач в положення Контроль, а перемикач діапазону - в положення «0,1 с / 1 Гц». Справний прилад повинен відображати число 10000.0, що відповідає частоті внутрішньої синхронізації 10 000 кГц. Якщо на індикаторі такого свідчення немає, перевірте монтаж IC1, D11, D12, S5 і S6. Коли індикатор взагалі нічого не показує, т. Е. Жоден із сегментів не світиться, слід спочатку перевірити напругу живлення на контакті 18 мікросхеми IC1, а потім монтаж кварцу XI, R15, ТС 1 і С3. Отримавши на індикаторі показання 10000.0, при колишніх положеннях перемикачів функції і діапазону натисніть кнопку S4. При натиснутій кнопці S4 на індикаторі повинен висвітлюватися 0.

Відзначимо, що старші нулі, т. Е. Нулі коду точки, що не відображаються. Потім відпустіть кнопку S4 і натисніть кнопку фіксації S3. Показання індикатора 10000.0, утримуючи кнопку S3 не повинні змінюватися. Після цього відпустіть кнопку S3 і перевірте показання приладу на різних діапазонах вимірювання згідно з даними табл. П2.4.

 

 

Відзначимо, що в останньому випадку старша цифра (1) переповнює індикатор зліва і для зміни показань індикатора потрібно 10 с.

Тепер поверніться на діапазон «0,01 с / 1 Гц» і по черзі при різних положеннях перемикача функції переконайтеся в тому, що показання приладу повністю відповідають даним, наведеним у табл. П2.5.

 

 

Якщо прилад нічого не відображає, потрібно ретельно перевірити правильність монтажу перемикачів S5 і S6.

Нарешті, цифровий лічильник-частотомер слід перевірити від реального джерела TTЛ-сигналів, наприклад від генератора імпульсів, описаного в табл. П2.5. Подайте на вхід приладу прямокутний сигнал частотою 500 Гц з коефіцієнтом заповнення 0,5. Потім встановіть перемикачі функції в положенні Частота і діапазон «1 с / 100 Гц». Перевірте, висвічується чи на індикаторі число 500 при кожному положенні перемикача S1, а потім поверніть його в положення ТТЛ. Після цього переконайтеся в тому, що прилад відображає в залежності від положення перемикача функції свідчення згідно з даними табл. П2.6.

 

 

На цьому перевірка приладу закінчується, і він вважається готовим до роботи. Батарей вистачає приблизно на 8-12 год роботи. Прилад зберігає працездатність при зниженні напруги живлення приблизно до 4,5 В. Якщо напруга буде ще знижуватися, то буде погіршуватися світіння індикатора і прилад почне відображати хаотичні свідчення.

Компоненти. Резистори (вугільні, 0,25 Вт, 5%): R1 = R3 = R9 = R14 = 1 кОм; R2 = R4 = R17 = R18 = 10 кОм; R5 = R10 = R8 = R13 = 47 кОм; R6 = R11 = 100 Ом; R7 = R12 = 220 Ом; R15 (0,5 Вт) = 10 МОм; R16 = 22 кОм; R19 = 270 Ом; R20 (2,5 Вт) = 27 Ом; конденсатори: С1 = С2 = 0,47 мкФ (полістироловий, 100 В); 7 пкФ (полістироловий); С4 = С5 = 68 пкФ (керамічний); С6 = 100 мкФ (електролітичний, 16 В); С7 = 10 мкФ (електролітичний, 25 В); С8 = С9 = 0,1 мкФ (полістироловий); VC1 = 5,5 ÷ 65 пкФ (мініатюрний триммер); напівпровідникові прилади: IC1 - 7216А; D1 - червоний світлодіод (з лінзою); D2, D3 -1 N4001; D11, D12 - 4-розрядний індикатор із загальним анодом; TR1-TR4 - ВС548.

Додаткові деталі: S1, S2 - мініатюрний однополюсний тумблер із середнім становищем; S3, S4 - мініатюрна кнопка, нормально розімкнена; S5 - поворотний однополюсний перемикач на 12 положень (упор зафіксований на чотири положення); S6 - поворотний однополюсний перемикач на 12 положень (упор зафіксований на шість положень); S7 - мініатюрний двополюсний тумблер на два положення; 28-контактне гніздо для мікросхеми; корпус типу Verobox з розмірами 205x140x75 мм (номер деталі 202-21035F), необов'язкова підставка для фіксації похилого положення приладу; односторонні пістони діаметром 1 мм (23 шт.); шматок плати типу Veroboard; болти, гайки, стійки (по 4 шт.); гніздо типу BNC з кріпленням на шасі (2 шт.); гніздо діаметром 2 мм з кріпленням на шасі (2 шт.); ручка (2 шт.); футляр для чотирьох батарей типу С; кварц (X1) 10 МГц, типу HC18 / U; червоний поляризований фільтр для індикатора з розмірами 100X35X0,76 мм.

 

Інтегральні схеми

Логічні сімейства

Блоки живлення

Пошук несправностей в блоці живлення

Основні логічні елементи

Схема охоронної сигналізації

Відстеження логічних станів

Моностабільний і бістабільні схеми

Таймери

Пошук несправностей в схемах з таймерами

Мікропроцесори

Мікропроцесорні системи

Пошук несправностей в мікропроцесорах

Практичні схеми ЗУПВ

Пошук несправностей в напівпровідникової пам'яті

Мікросхеми для введення-виведення

Інтерфейси

Мікропроцесорні шини

Довідкові дані по мікросхем

Стабілізований блок живлення

Логічний пробник

Логічний пульсатор

Генератор імпульсів

Тестер цифрових мікросхем

Індикатор струму

Цифровий лічильник-частотомер

Осциллограф

Таблиця позначень основних логічних елементів

Обновлено 03.01.2017 14:01
 
Для тебя
Читай
Товарищи
Друзья