Dalawang Chip Frequency Meter Na May Binary Readout: 16 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

gamit ang labindalawang light emitting diode. Ang prototype ay may isang CD4040 bilang counter at isang CD4060 bilang timebase generator. Ang gating signal ay sa pamamagitan ng isang resistor - diode gate. Pinapayagan ang mga CMOS ics dito na pinapagana ng instrumento ng anumang boltahe sa saklaw na 5 hanggang 15 volts, ngunit ang maximum na dalas ay limitado sa halos 4 MHz.

Ang 4040 ay isang labindalawang yugto na binary counter sa isang 16 pin na pakete. Ang 4060 ay isang labing-apat na yugto ng binary counter at oscillator, sa parehong 16 na pakete na pin. Ang mga bersyon ng 74HC o 74HCT ng mga chips na ito ay maaaring magamit para sa isang mas mataas na saklaw ng dalas, ngunit ang saklaw ng boltahe ng suplay ay pagkatapos ay limitado sa isang maximum na 5.5 volts o higit pa. Upang magamit ito upang maipakita ang dalas ng isang karaniwang transmiter ng HAM, kakailanganin ang ilang uri ng isang prescaler at isang preamplifier. Inaasahan kong ito ang magiging paksa ng isang kasunod na makapagturo.

Hakbang 1: Labindalawang LED Array

Nagsimula ako sa proyektong ito upang magkaroon ng isang simpleng counter ng dalas na gagana sa minimum na abala, gamit ang pinakamaliit na bilang ng mga bahagi at WALANG programa. Tumira ako sa disenyo ng "dalawang dalas ng chip frequency counter" na ito dahil ang pagiging simple nito ay nakakaakit.

Ang unang hakbang ay ang pag-wire sa counter at paganahin ito. Inikot ko ang isang bilang ng mga pulang 3mm leds mula sa aking junk box at iba't ibang mga board at na-solder ang mga ito sa linya sa isang sliver ng circuit board - ang resulta ay ipinapakita dito sa tabi ng counter chip. Ang partikular na ic na ito ay nakuha mula sa isa pang kalahating tapos na proyekto, na may taimtim na pag-asa na kahit papaano ang isang ito ay magtatapos na. Ang 74HC4040 ay magiging isang mas mahusay na pagpipilian kung nagpaplano ka sa pagbuo nito. Maaari itong bilangin sa isang mas mataas na dalas.

Hakbang 2: Pagsisimula ng Rats Nest

Napagpasyahan na itayo ito nang maliit hangga't maaari, at sa gayon ay walang circuit board. Ang mga lead ng 4040 ay na-crop, at isang 100n ceramic multilayer capacitor na konektado sa mga lead ng power supply nito. Ito ay upang paganahin ito upang mabuhay nang mas mahusay sa ESD.

Ang mga wire (mula sa CAT-5 cable) ay pagkatapos ay na-solder sa mga tangkay ng mga lead. Matapos mapangalagaan ang isang panig, oras na upang subukan kung buhay pa ang maliit na tilad.

Hakbang 3: Pagsubok sa 4040

Ang LED at maliit na tilad ay ipinakilala sa bawat isa, at isang mabilis na tseke, na naglalapat ng lakas sa maliit na tilad at saligan ang karaniwan ng mga LED, binigyan ako ng mga kumikislap na LED nang ang input ng orasan ng maliit na tilad ay hinawakan ng isang daliri - binibilang nito ang 50 Hz mains hum.

Ang isang LED ay masyadong maliwanag - ginagawang mas malabo ang iba sa pamamagitan ng paghahambing. Ito ay walang awa na inilabas, pagkatapos ay marahang itinabi para sa posibleng paggamit ng solo. Ang mga LED ay marupok na aparato at madaling mabigo kung overheated habang binibigyang diin ang mga lead. Kailangan kong palitan ang tungkol sa tatlo sa aking array. Kung binibili mo ang mga ito, siguraduhing makakuha ng ilang dagdag. Kung sinusubukan mo ang mga ito, siguraduhing makakuha ng labis dahil kailangan mo sila ng medyo hawig sa ningning.

Hakbang 4: Ang Counter - Kumpleto

Ipinapakita ng larawan ang nakumpletong counter at display. Mayroong labindalawang LEDs, ang counter chip, supply bypass capacitor at dalawang resistors. Itinatakda ng resistor ng 1K ang ningning ng display. Ang 4.7 K risistor ay kumokonekta sa pag-reset ng input sa lupa. Ang hindi konektado na pin sa tabi nito ay ang input ng orasan.

Hakbang 5: Gabinete para sa Counter

Ang metal cladding mula sa isang D cell ay hindi nakabukas at nabuo sa paligid ng pagpupulong na ito. Ginamit ang plastic film upang maiwasan ang mga maikling circuit.

Ipinapakita ng pelikula ang aking pagsubok sa counter. Nagbibilang ito ng 50 Hz signal na ibinigay ng aking daliri.

Hakbang 6: Ang Oras ng Oras - Mga Bahagi

Gumagawa ang isang frequency counter sa pamamagitan ng pagbibilang ng mga signal ng pulso para sa isang kilalang oras, at pagpapakita ng bilang na ito. Ang isang counter ay bumubuo ng kalahati ng frequency counter. Ang isang circuit upang maihatid ang isang tumpak na kilalang agwat - ang timebase - ay ang iba pang bahagi.

Ang pagpapaandar na ito ay isinasagawa ng CD4040, isang oscillator at 14 yugto na binary devider sa isang 18 pin na pakete. Upang mapakinabangan ito, hindi lahat ng mga output ng divider ay inilabas. Nagpasya ako sa isang dalas ng oscillator na 4 MHz - ito ang pinakaangkop na mayroon ako sa aking junk box. Ang pagpipiliang kristal na ito ay nangangahulugang ang pagbabasa ng dalas ay nasa isang maramihang megahertz.

Hakbang 7: Ang Crystal Oscillator

Ang 4 MHz crystal oscillator para sa timebase ay nagkakaroon ng hugis. Ang isang risistor ng 10 Meg chip ay nakapatong sa dalawang oscillator pin, at ang dalawang 10 pf capacitor ay naayos sa isang scrap ng circuit board kasama ang kristal.

Hakbang 8: Oscillator - Divider

Ito ang nakumpleto na timebase. Ang pulang kawad ay nag-uugnay sa pinakamahalagang output (Q13) sa pag-reset ng input. Nagdudulot ito ng isang maikling pag-reset ng pulso na lilitaw sa pin na ito tuwing 8192 na mga panginginig ng kristal. Ang susunod na output (Q12) ay magkakaroon ng isang parisukat na alon dito, at ginagamit ito upang paganahin ang counter habang mababa, at upang ipakita ang bilang na kapag mataas.

Wala pa akong mga circuit diagram. Ito ay isang magaspang na ideya kung paano dapat gumana ang frequency counter, at ang mga kaayusan sa gating at pagpapakita ay nasa isang kalagayang pagkilos ng bagay habang pinagsisikapan kong makahanap ng isang minimum na solusyon sa sangkap.

Hakbang 9: Pagsubok sa Timebase

Ngayon, ang pagsubok sa ito ay isang napakasangkot na proseso. Kailangan ko itong dalhin sa trabaho. Pagkatapos ipangako sa taong iyon na nagtatrabaho (iyon ang inaangkin niyang ginagawa) gamit ang oscilloscope, langit, lupa at serbesa para sa isang pagkakataong magamit ito. Ang pangatlo na iyon, gayunpaman, ay medyo ligtas dahil siya ay bihirang wala doon ang oras na ginagawa ng natitira sa atin.

Pagkatapos ay maging mabilis, ipasok habang siya ay naglalabas ng tanghalian at subukan ang circuit, at mabilis na lumabas bago siya bumalik. Iba pa baka kailangan ko siyang tulungan sa kung ano mang butas na napasok niya at baka makaligtaan ang tanghalian. Mas simple ang paggamit ng isang radyo. Ang isang murang, katamtamang alon, bulsa ng radyo na lahat ay galit bago dumating ang mga bagong bagong mp3 na gadget. Ang maliit na timebase na ito ay lilikha ng hash sa buong dial kapag gumagana ito. Gamit ito at ilang mga cell natukoy ko na ang timebase ay nagtrabaho sa tatlong mga cell, at na hindi ito gumana sa dalawang mga cell, sa gayon ay itinatatag na hindi bababa sa 4.5 volts ang kakailanganin upang sunugin ang aking frequency counter.

Hakbang 10: Puwang para sa Timebase

Ipinapakita nito ang puwang sa loob ng counter na nakalaan para sa circuit ng timebase.

Hakbang 11: Pagsasama

Ipinapakita nito ang dalawang integrated circuit sa posisyon. Ang lohika na "pandikit" na kinakailangan sa pagitan nila upang magawa silang gumana bilang isang frequency counter ay maisasakatuparan ng mga diode at resistors.

Ang isa pang decoupling capacitor ay idinagdag sa timebase chip. Hindi ka maaaring magkaroon ng masyadong maraming decoupling. Nilayon ko ito upang masanay malapit sa mga sensitibong tatanggap, kaya't ang anumang ingay ay dapat na pigilan malapit sa mapagkukunan at maiiwasang makatakas. Samakatuwid ang recycled na tinsheet cabinet.

Hakbang 12: Ikalawang Pagsasama ng Pagsasama

Nagbago ulit ang isip ko, at ang pag-aayos sa larawang ito ay medyo kakaiba. Ito ay mas compact, at sa gayon ay ginusto.

Hakbang 13: Ang Diagram ng Circuit

Ngayon, kapag ang konstruksyon ay halos tapos na, narito ang isang diagram ng circuit. Nang sa wakas ay naayos ko kung paano ito magagawa, at ilalagay ito sa papel, nagsimulang gumapang ang mga featurism. Maaari ko itong gumana bilang isang counter din, na may switch at dalawang karagdagang sangkap. Kaya ngayon ito ay isang counter ng Counter / Frequency.

Ang isang maikling pulso sa Q13 ay nagre-reset ng parehong mga counter. Pagkatapos ang Q12 ay mababa para sa isang tiyak na dami ng oras (2048 xtal cycle) at sa oras na iyon ang papasok na signal na orasan ang 4040. Ang transistor ay naka-off, kaya't ang mga leds ay hindi magaan. Pagkatapos Q12 napupunta mataas at ang signal pagkatapos ay hindi makakuha ng sa pamamagitan ng input ng 4040. Ang transistor ay nakabukas at ang bilang sa 4040 ay ipinapakita sa mga LEDs para sa lahat ng mundo upang makita. Muli pagkatapos ng 2048 na orasan na Q12 ay bumaba, ang Q13 ay mataas at mananatili doon, maliban na ito ay konektado sa mga reset ng pag-reset ng parehong mga counter, kaya't ang parehong bilang ay nabura kung aling nalilimas ang estado ng Q13 at sa gayon ay nagsisimula muli ang pag-ikot. Kung ito ay itinakda bilang isang counter, ang 4060 ay permanenteng gaganapin sa pag-reset at ang transistor ay nakabukas sa buong oras. Nabibilang ang lahat ng input at agad na ipinakita. Ang maximum na bilang ay 4095 at pagkatapos ang counter ay nagsisimula mula sa zero muli. Ang zener diode na iyon ay delibradong gawa sa isang mas mataas na boltahe kaysa sa normal na boltahe ng suplay. Hindi ito naka-coduct sa panahon ng normal na paggamit. Kung, paano, ang isang mas malaki kaysa sa normal na boltahe ay nalalapat, malilimitahan nito ang boltahe sa dalawang chips sa halagang makakaya nila. At ang isang talagang mataas na boltahe ay magdudulot sa burn ng 470 ohm risistor, pinoprotektahan pa rin ang mga electronics - mabuti, karamihan sa kanila, gayon pa man. Hindi bababa sa, iyon ang inaasahan kong mangyayari, kung ang bagay na ito ay nakakonekta nang direkta sa mains.

Hakbang 14: Freq / Count Switch

Ang isang maliit na switch ay nilagyan upang pumili sa pagitan ng dalawang mga mode, simpleng pagbibilang ng mga papasok na pulso kumpara sa pagbibilang ng mga ito para sa isang panahon at pagtukoy ng dalas, at iba pang pag-aayos ay tapos na.

Ang ilan sa mga kable ay na-smother sa plastik upang gawin itong maikling-lumalaban (Inaasahan ko). Ang paghihinang ng isa pang tinplate mula sa isa pang D cell sa tuktok ay gagawin ang kahon na kumpleto at protektahan ang mga kaloob-looban mula sa mga ligaw na piraso ng kawad at mga globo ng solder, na parehong lumalala sa aking worktop.

Hakbang 15: Balik-tanaw

Ang swich upang pumili sa pagitan ng Frequency at count mode ay makikita sa back view na ito.

Hakbang 16: Ang Kumpletong Instrumento

Ito ay isang pagtingin sa nakumpleto na instrumento. Ipinapakita ng mga LED ang dalas na tinimbang tulad ng sumusunod:

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 Kailangan mong idagdag nang magkasama ang mga timbang ng naiilawan na leds upang mabasa ang dalas. Ang ilang data sa kasalukuyang pagkonsumo: sa isang inilapat na boltahe ng suplay na anim na volts (apat na mga cell ng AA) ang kasalukuyang iginuhit ay 1 mA sa Counter mode, at 1.25 mA sa Frequency mode, na walang ipinakita. Kapag ipinapakita ang mga bilang (ilang mga LED na naiilawan) ang pagkonsumo ay tumalon sa paligid ng 5.5 mA sa counter mode, at 3.5 mA sa frequency mode. Huminto ang counter sa pagbibilang kung ang dalas ay nadagdagan sa itaas tungkol sa 4 MHz. Ito ay medyo nakasalalay sa amplitude ng inilapat na signal. Nangangailangan ito ng buong katugmang input ng CMOS para mabilang ito nang maaasahan. Ang ilang uri ng signal conditioning ay samakatuwid ay halos palaging kinakailangan. Ang isang preamp at prescaler sa input ay parehong magpapalawak sa saklaw ng dalas at tataas ang pagiging sensitibo. Higit pa sa paksang ito ay matatagpuan para sa paghahanap para sa mga salitang "dalawang maliit na tilad ng dalas ng chip" nang walang mga quote.