Při navrhování amatérského vysokofrekvenčního vysílače a přijímače na vzdálenost 160 metrů došlo k úkolu, jako je navigace při nastavování. V té době se zdálo, že výroba dostatečně přesného, pohodlného a přitažlivého mechanického měřítka je nepřiměřeně obtížná a bylo rozhodnuto o digitálním měřítku. To kromě nedostatku poměrně přesné mechaniky zabralo i malý prostor, dobře zapadalo do předního panelu navrhovaného zařízení a prakticky nebylo rozhodující pro umístění instalace v pouzdru zařízení, což výrazně zjednodušilo rozložení zařízení.
V současné době velké množství elektronický stupnice a měřiče frekvence, jejichž vývoj používá mikročipy s různým stupněm integrace. Často se jedná o složitá zařízení s několika desítkami mikroobvodů. Tyto návrhy je poměrně obtížné opakovat vzhledem ke skutečnosti, že ve složitém schématu existuje mnohem větší šance udělat chybu ve všech fázích - od vývoje po instalaci. Pozornost byla zaměřena na zařízení vyrobená na základě moderních mikrokontrolérů (programování je velmi jednoduché).
Studovali jsme možné možnosti dostupné na internetu, z nichž byla vybrána možnost vhodná pro dostupnost rádiových prvků a složitost. Ukázalo se, že se jedná o docela dobře známý návrh měřícího kmitočtu digitálního měřítka A. Denisova. Podívejte se na ni.
Srdcem obvodu je centrální procesor U1, který vykonává funkce měření, výpočtu, transformace, řízení dynamické indikace a dynamického dotazování vstupních signálů. Kolíky J3 a J4 se používají pro výběr režimu digitálního měřítka. Frekvence procesorových hodin je určena křemenným rezonátorem Y1 a může se měnit v malých mezích kondenzátory C3 a C4.
Chip U3 - dekodér pozice zobrazené číslice.
Tvar vstupního signálu vytvořený na tranzistoru VT1. Měřený kmitočtový signál přiváděný na vstup J5 je omezen, zesílen a přiváděn do PIC vstupu procesoru pro měření.
Specifikace:
Maximální naměřená frekvence ……………… 30 MHz
Maximální rozlišení měřené frekvence ... 10 Hz,
Vstupní citlivost …………………………. 250 mV
Napájecí napětí ……………………………………. 8 ... 12 V,
Proudová spotřeba ........................................... 35 mA,
Funkce zařízení jsou implementovány následovně:
Když jsou výstupy deaktivovány, J3 a J4 pracují jako měřič frekvence (režim měření);
Při odesílání protokolu. „0“ na pin J3 přidá naměřené hodnoty do konstanty zapsané v energeticky nezávislé paměti (digitální měřítko);
Při odesílání protokolu. „0“ na pin J4 modulo odečte tuto konstantu od měřené hodnoty (digitální stupnice);
Při odesílání protokolu. „0“ současně k pinům J3 a J4 po 1 sec. stupnice se přepne do režimu konstantního záznamu, zobrazí se písmeno „F“ a změřená frekvence.
Znovu vložte protokol. "0" na J3 a J4 povede k zaznamenání naměřené hodnoty v energeticky nezávislé paměti procesoru a návratu do režimu měření. Poté bude nová konstanta použita jako hodnota střední frekvence.
Tento režim je navržen tak, aby uživatelé mohli nastavit hodnotu IF na své vlastní stupnici bez přeprogramování procesoru PIC. Ve výchozím nastavení je v programovém textu zaznamenána hodnota IF rovnající se 5,5 MHz.
Poznámka: logická „0“ odpovídá potenciálu 0 voltů („zem“).
Co bylo použito.
Nástroje
Páječka s příslušenstvím. Nástroj pro instalaci rádia. Nástroje pro kreslení desek plošných spojů. Něco k vrtání, včetně tenkých (0,8 mm) otvorů. Multimetr. Je vyžadován přístup k počítači. Použité tavné lepidlo.
Materiály
K výrobě desek s plošnými spoji bylo kromě rádiových prvků zapotřebí kus laminátu ze skleněných vláken, montážní drát a chemikálie.
Ve schématu byl použit dobrý, ale zastaralý indikátor ALS-318. Indikátor byl speciálně vytvořen pro použití s mikroobvody s malým výstupním proudem. Čísla tam byla malá a dost pro něj. Aby byla čísla vidět, nad každým z nich byla plastová čočka. Normálně to bylo vidět, ale úhel pohledu je samozřejmě malý. Takový konkrétní ukazatel. ALS-318 je blok 9 takových číslic. To nebylo vydáno na dlouhou dobu.
Musel jsem hledat náhradu za něj. Bohužel, v místním horském obchodě s rádiovým zbožím nebyly sedmisegmentové indikátory neobvyklé, ale přinejmenším 4 byly stejné ... Když jsem se vypořádal s nějakou chmurností, rozhodl jsem se vyrobit takové indikátory sám - byly nabídnuty LED, celá vitrína. Ukázalo se, že mezi nimi je docela vhodné pro kompilaci čísel, s obdélníkovým protáhlým tělem. Ale tady přišlo překrytí, zelení nestačilo na osm číslic, musel jsem s vlnou ruky na estetiku vyzvednout ty červené, ale ani to nestačilo. Po zajištění přísahy prodejců, že „to nebude nejpozději v pondělí“, přinesou sklápěč stejného typu, šli na místo, aby provedli nanotechnologie.
V milované AutoCADu bylo nakresleno několik variant „značení“ číslic složených z LED. Vybráno nejroztomilejší.
Na desce obvodů samotného měřiče kmitočtu bylo rozhodnuto opustit autorská práva a deska obvodů s indikátory, vzhledem k instalaci na přední stěně zařízení, vykreslena ve stejném AutoCADu.
Ach ano, binární dekodérový čip má výstupní proud jen 8 mA, musel jsem si pohrávat s tranzistorovými klíči.
Osm tranzistorů KT361, každý pro každou kategorii, aby nedošlo k opakování desky plošných spojů měřiče kmitočtu, je nainstalováno na desce ukazatelů na straně kolejí. Přináší se jim kontaktní podložky.
Deska měřiče kmitočtu byla připevněna k indikátorům na stojanech vyrobených ze šroubů M3, jakési sendviče. Na obrázku výše je to modrý obrys.
Programátor pro regulátory PIC byl sestaven a nakonfigurován. Zastavil jsem se u možnosti, kde je pro programování dodáváno „vysoké“ napětí (13 V). Připojuje se k paralelnímu portu počítače.
Praxe prokázala svou spolehlivost a dobrý výkon.
Náš řadič PIC16F84 byl tedy úspěšně „zablikán“. Desky, samotná řídicí jednotka a ne úplně indikátor, byly smontovány. Všechna připojení jsou vytvořena na živé vlákno, zkuste.
Ožil jako roztomilý. Pravda, zpočátku jsem vůbec ničemu nerozuměl, ukazatele se nečtou moc dobře, mírně řečeno, ale stále tomu rozumíte. A „blikání“ jejich konstanty, poněkud rozpačitě.
Signál pochází ze zvukové karty počítače. Program generátoru programu funguje. Na ukazateli 178 Hz.Naneštěstí nelze nic udělat pomocí „mrknutí“ - dynamické indikace.
Špatná čitelnost, částečně kvůli viditelnosti nesvětelných segmentů číslice, částečně kvůli vystavení světelného segmentu sousedních segmentů. Nejprve je klasicky neutralizován - dostatečně hustým světelným filtrem. Například list papíru tiskárny umístěný na horní části kontrolek LED toto obtíže prakticky eliminuje.
Při příštím běhu do města byl chybějící počet LED diod zakoupen a nainstalován na indikační desku.
Ze stejné expozice bylo rozhodnuto se radikálně zbavit.
Na začátku byly LED diody natřeny černým bitumenovým lakem. Moc se mi to nelíbilo a lak přežil. Pokud je to možné, otřel jej rozpouštědlem a vyplnil prostor mezi LED diodami černou taveninou. Oh, tohle, další věc! Žádná průsvitnost pro vás. Šmouhy z tvrzeného lepidla, řezané ostrým nožem pod pravítkem.
Vyčnívající LED diody jsou odřezány velkým brusným papírem nalepeným na lištu. To kromě vzhledu také dodalo matným povrchům konce „segmentů“, což vedlo k mnohem rovnoměrnější záři. Jedním slovem se to stalo velmi dobrým.
Byl nastaven frekvenční měřič, který spočíval v dodávání více nebo méně přesné frekvence na vstup zařízení a naladění kondenzátoru C3, dokud nebyly získány správné hodnoty na indikátoru. Jeden ořezávací kondenzátor nebyl proveden, stále jsem musel změnit kapacitu C4, C5.
Ovládací deska je připevněna k velkému „indikátoru“, délky připojovacích vodičů jsou specifikovány na místě. Ovládací tlačítka režimu „Hodiny“ jsou nalepena na zadní stranu kontrolky pomocí tavného lepidla.
Frekvenční měřič je namontován na přední stěně sestaveného transceiveru. Zevnitř ven. Venku jsou čísla pokryta širokou deskou tenkého vlnitého plexiskla (kousek zásobníku tiskárny), mírně zbarveného zředěným asfaltovým lakem. Pod filtrem je vrstva silné mosazné fólie s štěrbinovým obdélníkovým oknem naproti číslům. Mimochodem, při práci jako součásti transceiveru byly poslední dvě číslice jiné barvy velmi pohodlné. Při ladění důležité bylo prvních pět číslic a poslední dvě - stovky a desítky hertzů, ne. A s různými barvami stačil krátký pohled na indikátor pochopit jeho náznaky.
Stabilizátor 7805 je vybaven hliníkovým chladičem.
Po nějakou dobu pracoval vysílač a přijímač v „rádiovém“ režimu, přičemž část vysílače nebyla naladěna (zatím nemám volací značku), pak byla modernizována její digitální stupnice.
Jednalo se především o modernizaci, nahrazení procesoru z PIC16F84 na PIC16F628A (1, viz obrázek) a zavedení nového jednoduchého vstupního ovladače na dvoucestný tranzistor s efektem pole, plus několik jednoduchých přepnutí (2, viz obrázek) na hlavní desce a je to jasné, “ firmware “nového procesoru.
Po všech vývojech může měřič frekvence mimo jiné měřit periodu a trvání pulzů. Ano, nejvíce, podle mého vkusu, příjemné - poněkud nepříjemné blikání indikátoru prakticky zmizelo.
Potřeba rádia zmizela a bylo rozhodnuto vytvořit zvláštní případ pro měřič frekvence, navíc je nyní s námi tak silný.
Pouzdro je vyrobeno z 8mm překližky, přední panel je natištěn na barevné tiskárně, na hustém fotografickém papíru je na něj položena průhledná deska z tenkého plexiskla. Světelný filtr na indikátorech jsou dvě vrstvy plastu vyříznuté z tmavého jednorázového lilku.
Vstupní kryt je upevněn za vstupní zdířkou a je uzavřen v krabičce pájené z měděného plechu pro stínění. S hlavní deskou je připojen tenkým koaxiálním kabelem. Kromě hlavního napájecího zdroje se stabilizátorem +5 V je uvnitř skříně další malý transformátor s usměrňovačem a stabilizátorem +12 V.Je určen pro napájení různých konzolí do měřiče frekvence - měření rezonančních frekvencí obvodů, měření indukčnosti, kapacitance, teploty, napětí.
Soubory s podrobnějším popisem měřiče frekvence, jeho zdokonalení a programátoru jsou umístěny v archivu.
Najdete zde také firmware a desku plošných spojů měřiče frekvence.