1-GHz-Frequenzzähler
mit 16F84 und LCD-Display



Прошивка тут!
--------------------------------------------------------------------------------

Просто(более просто) 8-разрядный счетчик частоты до 1 GHz
Для любителя мастерить электроники частотомер - это важный измерительный прибор. Здесь предлагается простое и недорогое решение.
- Полоса частот 50 Мгц до 1 GHz
- Роспуск 24 бита
- Точность некалибруемые 0,005%
нормально 0,001%
максимум 0,0002%
- Уведомление 10 мест на LCD

Измерительные области:
50 Мгц... 250 Мгц, роспуск 0,25 кГц
250 Мгц... 500 Мгц, роспуск 0,5 кГц
500 Мгц... 1 GHz, роспуск 1 кГц
1 GHz... 1,3 GHz, роспуск 2 кГц


--------------------------------------------------------------------------------

Схема
Схема - это совершенствование счетчика частоты 50 Мгц, который дополнялся пред-делителем высокой частоты.
Программное обеспечение приспосабливалось.Пред-делитель высокой частоты базируется на делителе 1 GHz U664B в исполнении SIP. Dieset чип является, правда, моделью сточного отверстия, стоит, однако, меньше чем 3 евро. Он содержит 1 GHz делителя при помощи восприимчивого входа и отношения делителя 64:1. схему возвращается к Miroslav Sinko, я должен был изменять ступень транзистора.
Альтернативно могут z. B U664B в корпусе DIL, U893, MB501 от Fujitsu, MC12052A от моторолы или SAB6456 от Филипса (конечно, не совместимо Pin всех) используют. Поставка ИнтерСити пред-делителя - это самый трудный пункт при сооружении этого счетчика. Эти быстрые пред-делители ECL вымирают, так как ее функция zumnehmend интегрируется в современные схемы PLL. Нужно было крепнуть здесь не на тип, а берут что можно получать.

Детали пред-делителя
Мне не удавалось находить оригинальный паспорт для U664B. Однако, имелись единогласные указания на нескольких углах сети, и, наконец, посылал мнеМинимальное напряжение входа в области 80 900 Мгц в 50 омах: 5 mV (p-p)
Минимальное напряжение входа в области 30 1 000 Мгц в 50 омах: 10 mV (p-p)
максимальное входное напряжение: типично 600 mV (минута 300 mV)
Полоса частот: 30 Мгц... 1 GHz
При 1,2 GHz чип 20 mV нуждается. Offizell ничто больше не идет об этом, но любители мастерить сообщают о беспроблемных измерениях при 1,25 GHz.
Высокая входная чувствительность делает вход восприимчиво для облучения. Открытый вход без входного делителя напряжения (R7, R9, R10) ловил в сооружении лаборатории всегда 10 Мгц такта PIC. Входной делитель напряжения должен предотвращать также Übersteuerung входа U664B.

Это бросается в глаза, что U664B при слишком незначительной входной частоте на более маленькое отношение деления 'переключает'. При 10 Мгц он делил только в отношении 4:1, при 20 Мгц в отношении 8:1. При 50 Мгц он функционировал напротив правильно (64:1). Чтобы избегать ошибочных измерений, должен был быть обеспечен, что достаточно высокий входU664B поставляет его исходный такт с уровнем ECL, итак с Vdd и Vdd-0,8V. Чтобы приспосабливать этот уровень на вход PIC я использовал Transitorstufe. (Оригинальный от Miroslav Sinko не был применим). При входной частоте 1,3 GHz U664B выдает частоту 20 Мгц. Вход PIC имеет входную емкость 50 pF. При 20 Мгц это соответствует 'импенданцу' 160 омов. Pegelanpaßstufe должен быть достаточно niederohmig, чтобы считать уровень 5 В в PIC на минимум 3 В. Из этого рассчитывается для R5 стоимость от максимально. 260 омов. Я выбрал 220 омов.
Чтобы транзистор достигал еще необходимого уровня High 4 В в переключенном состоянии, R4 должен отменяться очень niederohmig использованные 49 омов являются уже максимальной величиной. C3 улучшает крутизну фланга. Как Ttransistor быстрые транзисторы переключения pnp подходят для минимум 150 ма потока коллектора. (например, BC328).Теория измерения частоты
Основы измерения частоты с этой схемой разъяснялись уже в связи с счетчиком частоты 50 Мгц.
Счетчик 1 GHz использует внешний 64:1 пред-делителей с чипом теле-искры U664B. Это дополнительное отношение делителя, конечно, должно учитываться в программном обеспечении.

Чтобы сообщать измерительные стоимости в области GHz, 10-разрядная выдача ярмарочного результата необходимаОписание избранного решения
PIC16F84-10, кварц 10 Мгц и дисплей LCD в PortB используется. (Электрический план движения) применение кварца вместо резонатора керамики настоятельно необходим, так как резонаторы обнаруживают бледный частотой от примерно 0,5%. При таком неточном Нормально частотой все было бы более 8 бит самообмана. Кварц достигает без особенных мероприятий напротив точности 0,001% (некалибруемые 0,005%) при termisch стабильных условиях даже 0,00005%.
Так как хард счетчика и программное обеспечение с точностью vion 0,0002% и лучше (с 128 Мгц) работает, точность частоты кварца ограничивает большей частью измерительную точность. Если возможной точности 0,0002% достигают, то кварц нужно согласовывать при помощи конденсатора медленного движения точно на 10,0000 Мгц и заниматься стабильно termisch - например, в Termostat.
Мерящаяся частота делится в U664B 64 и вкладывается тогда к RA4Перед настоящим измерением частоты программа делает грубое измерение частоты в RA4. С внутренним пред-делителем Timer0 256:1, измерительного времени 256 микросекунд и точности 8 бит. Вместе с тем входная частота в RA4 определяется в выдающемся сердце. Соответственно результату пред-делитель Timer0 устанавливается в PIC. С растущей пред-стоимостью делителя сокращается роспуск измерения.
Частота в U664B частота в RA4 используемых пред-делителей измерительный роспуск
> 2,048 GHz> 32 Мгц 32:1 4,096 кГц
1,024 GHz... 2,048 GHz> 16 Мгц 16:1 2,048 кГц
512 Мгц... 1,024 GHz> 8 Мгц 8:1 1,024 кГц
256 Мгц... 512 Мгц> 4 Мгц 4:1 512 Гц
<256 Мгц <4 Мгц 2:1 256 ГцС этим пред-делителем 24 бита точного подсчета о 1/2 секунде проводится тогда.
(Само собой разумеется, пред-делителя Timer0 32:1 в практике U664B никогда не достигнут.)

Сначала 24 бита счетного результата умножается на 2 (1/2 секунду измерительное время) и затем на пред-стоимость делителя и в заключение на 64 (внешних пред-делителей).

Такие полученные 32 бита частоты превращается в 10-разрядное десятичное число

Десятичное число выпускается в LCD.

Затем происходит новый измерительный цикл.Верхняя и нижняя пограничная частота счетчика частоты получаются из предела пред-делителя. Исходя из опыта U664B достигает максимальной входной частоты 1,3 GHz. Использованием более быстрых пред-делителей можно было повышать бы без следующего изменения верхнюю пограничную частоту до 4,29 GHz. Для более высоких частот программное обеспечение должно было бы модифицироваться.

Нижняя пограничная частота зависит от Eingangsbeschaltung U664B и от этого чипа сама. Ниже 50 Мгц U664B не работает стабильно, производитель требует минимум 70 Мгц. Так как роспуск ярмарочного результата составляет в этом случае 256 Гц, измерительная точность 0,0005% измерительной стоимости получается. С 128 Мгц вплоть до верхней пограничной частоты besträgt роспуск между 0,0002% и 0,0001% измерительной стоимости.Тест и калибровка
Функциональный тест
Чтобы проверять дееспособность в состоянии готовности построенного счетчика частоты, разделяют вход частоты PIC RA4 с пред-делителем и связывают его с тактовым выходом PIC OSC2. Теперь счетчик частоты должен сообщать точно 64fache Sollfrequenz кварца '640 000 000 Гц'. Вместе с тем дееспособность счетчика частоты (без пред-делителя) оказана. RA4 разделяется с OSC2 и связывается снова с пред-делителем. С целью тестирования пред-делителя нуждаются в частоте минимум 50 Мгц (например, осциллятор кварца), которая связывается к измерению со входом пред-делителя. При этом указанная частота может отличаться около 0,005% от настоящей входной частоты, до тех пор пока счетчик частоты не калибруем
КалибровкаБез калибровки счетчик достигает точности примерно 0,005%. Отклонения частоты вызываются отклонением частоты кварца с желаемыми 10 Мгц (без специальных мероприятий примерно 50ppm). Наибольшие 10 Мгц кварцев резонируют примерно 500 Гц слишком быстро (моему опыту, будут также иметься исключения), и должны быть с Trimmkondensator выровнено (' подтянуто). Без выравнивания указанная стоимость частоты примерно 0,005% была бы слишком маленькая.
Как Trimmkondensator керамика 30 Pf Trimmkondensator присоединяется между OSC1 и массой, и устанавливается на примерно 20 pF (20 pF 'тормозят' кварц 10 Мгц около примерно 600 Гц). Теперь счетчик частоты станет в источник частоты рекомендации (если находят все же один) присоединено и переставлением конденсатора Trimm указанную частоту частоты рекомендации приравненным. Допустимая ошибка уведомления является в зависимости от измерительной области 2,5 кГц (при f <256 Мгц) до 13 кГц (при f> 1 GHz).Затем измерительная ошибка должна была быть сокращена во всей полосе частот на 0,001%. Более высокие точности можно достигать только лишь с Termostat, который считает кварц на постоянной температуре.
Нормальные кварцы, осцилляторы кварца, блоки настройки PLL супер-получателей не подходят и др. как поставщик для частоты рекомендации, так как они слишком неточны!

Тот, кто не имеет в распоряжении никакую точную частоту рекомендации (как наибольшие), может подходить как здесь описано. Для этого счетчик частоты полностью строится, и присоединяется OSC1 после массы 30 Pf Trimmkondensator. Затем программное обеспечение из учебного примера LCD-UHR сжигается в PIC. Точно к полному часу (после телевизионных часов) нажимают на нулевую клавишу в часах (RB1 коротко с массой связано). Часы стартуют с 00:00:00. После 24-часов устанавливается, идут ли часы больше чем за 1 секунду до или после. Случается что, Trimmkondensator изменяется, и часы к полному часу снова au-ступенчатое изменение примерно 0,25 секунд в день. Через несколько дней нужно было найти положение триммера, при котором часы точно бегут. Теперь программное обеспечение частотомера сжигается в PIC: в состоянии готовности.



--------------------------------------------------------------------------------

Возможные улучшения
Объединение со счетчиком частоты 50 Мгц с предварительным усилителем и TTL начальной ступенью ревальвировало бы схему к универсальному частотомеру 4 Гц до 1 GHz. Переключение между различными входами (TTL / 50MHZ / 1 GHz) могло бы происходить о Multiplexer или простом поворотном выключателе.Более быстрый пред-делитель делает возможным продвижение вперед в ленту S до 4,29 GHz.
MB506 от Fujitsu делает возможным, например, 2,4 GHz. Он требует, к сожалению, программного изменения, так как он - 128:1 делителей.



--------------------------------------------------------------------------------

Указание к дисплею LCD
Программа писалась для 2-строчного дисплея DotMatrix с 16 знаками за строку. Все дисплеи с чипом контролера Hitachi HD44780 похоже функционируют, так что можно приспосабливать программу в другие дисплеи. Понятная мысль, использовать дисплей 1x16 спасает засаду, которой могут избегать, однако. Дисплеи 1x16 являются, собственно, дисплеями 2x8, которых обе строки расположены последовательно. Поэтому такой дисплей нужно инициализировать как 2-строчный. После выдачи 8 знака нужно вводить команду переходить дисплей вызвано на 2 строку.
; 8 знаков в состоянии готовности; ВНИМАНИЕ
; следующие 2 строки только при 1-строчном дисплее 1x16
movlw B '11 000 000'; скачок к виртуальной 2 строке при 1x16
call OutLcdControl; скачок к виртуальной 2 строке при 1x16

Если на это не обращают внимание, то только первые 8 знаков представляются в дисплее.

Пример использования дисплея 1x16 находится в уведомлении частоты для получателей ультракоротких волн.



--------------------------------------------------------------------------------

К уровню развития программное обеспечение приспосабливали и функционировали.
Пред-делитель испытан только до 200 Мгц. Изменения в Eingangsbeschaltung и транзисторе драйвера еще возможны.
СЕЙЧАС пред-делитель выложен как Steckplatine, который может помещаться на мои тестовые листовые заготовки PIC.Несколько копий могут с другими пред-делителями и модифицируемым программным обеспечением мерить частоты до 2,5 GHz.