Twee skyf frekwensie meter met binêre uitlees: 16 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:28

met twaalf ligstralende diodes. Die prototipe het 'n CD4040 as toonbank en 'n CD4060 as die tydsbasisgenerator. Die sein word deur 'n weerstandsdiodehek geplaas. Met CMOS -ics wat hier gebruik word, kan die instrument deur enige spanning in die gebied van 5 tot 15 volt aangedryf word, maar die maksimum frekwensie is beperk tot ongeveer 4 MHz.

Die 4040 is 'n twaalf traps binêre teller in 'n 16 -pen -pakket. Die 4060 is 'n veertien -stadium binêre teller en ossillator, in dieselfde 16 -pen -pakket. Die 74HC- of 74HCT -weergawes van hierdie skyfies kan vir 'n hoër frekwensiebereik gebruik word, maar die voedingsspanningsreeks word dan beperk tot 'n maksimum van 5,5 volt of so. Om dit te kan gebruik om die frekwensie van 'n tipiese HAM -sender weer te gee, is 'n soort voorverkoeler en 'n voorversterker nodig. Hopelik sal dit die onderwerp wees van 'n volgende instruksie.

Stap 1: Twaalf LED -skikkings

Ek het met hierdie projek begin om 'n eenvoudige frekwensieteller te hê wat met die minste moeite werk, met die minste aantal komponente en GEEN programmering nie. Ek het hierdie "twee -frekwensie -teller" ontwerp ontwerp omdat die eenvoud daarvan aantreklik was.

Die eerste stap was om die toonbank te bedraad en te laat werk. Ek het 'n aantal rooi 3 mm -LED's van my rommelbak en verskillende borde afgerond en op 'n stukkie printbord in 'n lyn gesoldeer - die resultaat word hier langs die toonbank getoon. Hierdie spesifieke ic is onttrek uit 'n ander halfklaar projek, met die vurige hoop dat ten minste hierdie een klaar sal wees. Die 74HC4040 sal 'n beter keuse wees as u dit wil bou. Dit kan tot 'n hoër frekwensie tel.

Stap 2: Begin die Rats Nest

Daar is besluit om dit so klein as moontlik te bou, en daar is dus geen printplaat nie. Die leidings van die 4040 is geknip, en 'n 100n keramiek meerlagige kondensator is oor die kragtoevoer verbind. Dit is om dit in staat te stel om ESD beter te oorleef.

Drade (vanaf CAT-5-kabel) is daarna aan die stompies van die leidings gesoldeer. Nadat die een kant so behandel is, was dit tyd om te toets of die chip nog leef.

Stap 3: Toets die 4040

Die LED en die chip is aan mekaar voorgestel, en 'n vinnige ondersoek, die kragopwekking van die chip en die algemene LED's, het my knipperende LED's gegee toe die klok se ingang met 'n vinger aangeraak is - dit tel die 50 Hz hoofstroom neurie.

Een LED was te helder - dit laat die ander in vergelyking te dof lyk. Dit is genadeloos uitgetrek en dan saggies opsy gelê vir moontlike gebruik alleen. LED's is brose toestelle en misluk maklik as dit oorverhit word terwyl die spanne beklemtoon word. Ek moes ongeveer drie in my reeks vervang. As u dit koop, moet u 'n paar ekstra kry. As u dit skrop, moet u baie ekstra kry, aangesien u dit in helderheid soortgelyk benodig.

Stap 4: Die toonbank - voltooi

Die prentjie toon die voltooide toonbank en vertoning. Daar is twaalf LED's, die toonbank, toevoeromleidingskondensator en twee weerstande. Die 1K -weerstand stel die helderheid van die skerm in. Die 4,7 K -weerstand verbind die reset -invoer met die grond. Die pen wat nie daaraan gekoppel is nie, is die klokinvoer.

Stap 5: Kabinet vir toonbank

Die metaalbekleding van 'n D -sel is rondom hierdie samestelling toegedraai en gevorm. Plastiekfilm is gebruik om kortsluitings te voorkom.

Die film wys my toets van die toonbank. Dit tel 'n 50 Hz -sein wat deur my vinger verskaf word.

Stap 6: Die tydsbasis - onderdele

'N Frekwensieteller werk deur die seinpulse vir 'n bekende tyd te tel en hierdie telling weer te gee. 'N Teller vorm die helfte van die frekwensieteller. 'N Kring om 'n akkuraat bekende interval te lewer - die tydsbasis - is die ander deel.

Hierdie funksie word uitgevoer deur die CD4040, 'n ossillator en 'n 14 -fase binêre verdeler in 'n 18 -pins pakket. Om dit te laat pas, is nie alle verdeleruitsette na vore gebring nie. Ek het besluit op 'n ossillatorfrekwensie van 4 MHz - dit was die mees geskikte een wat ek in my rommelbak gehad het. Hierdie keuse van kristal beteken dat die frekwensie -uitlees in 'n veelvoud van 'n megahertz sal wees.

Stap 7: die kristal ossillator

Die 4 MHz kristal ossillator vir die tydsbasis neem vorm aan. 'N Skyfweerstand van 10 Meg sit oorkant die twee ossillatorpenne, en die twee 10 pf kapasitors word saam met die kristal op 'n stuk printplaat vasgemaak.

Stap 8: Ossillator - verdeler

Dit is die voltooide tydsbasis. Die rooi draad verbind die belangrikste uitset (Q13) met die reset -invoer. Dit veroorsaak dat 'n kort herstelpuls elke 8192 trillings van die kristal op hierdie pen verskyn. Die volgende uitset (Q12) sal 'n vierkantgolf hê, en dit word gebruik om die teller in staat te stel terwyl dit laag is, en om die telling as hoog te vertoon.

Ek het nog geen stroomdiagramme nie. Dit is 'n rowwe idee van hoe die frekwensieteller moet werk, en die poort- en vertoningsreëlings was in 'n fluks toestand terwyl ek daarna streef om 'n minimum komponentoplossing te vind.

Stap 9: Toets die tydsbasis

Nou is dit 'n baie betrokke proses om dit te toets. Ek sal dit werk toe moet vat. Beloof dan die ou wat werk (dit is wat hy beweer hy doen) met die ossilloskoop, hemel, aarde en bier om 'n kans te kry om dit te gebruik. Die derde is egter redelik veilig, want hy is selde daar weg as die res van ons.

Wees dan vinnig, sluk in terwyl hy middagete eet, toets die kring, en sluk vinnig uit voordat hy terugkom. Andersins sal ek hom miskien moet help in watter gat hy ook al beland het en miskien middagete mis. Dit is baie eenvoudiger om 'n radio te gebruik. 'N Goedkoop, middelgolf, sakradio wat die woede was voor die nuutste mp3 -toestelle kom. Hierdie klein tydsbasis sal oral op die draaiknop hash skep as dit werk. Deur dit en 'n paar selle te gebruik, kon ek vasstel dat die tydsbasis met drie selle werk, en dat dit nie op twee selle werk nie, en sodoende is vasgestel dat minstens 4,5 volt nodig sou wees om my frekwensieteller aan te skakel.

Stap 10: Ruimte vir tydbasis

Dit toon die ruimte in die toonbank wat gereserveer is vir die tydsbasisbaan.

Stap 11: Integrasie

Dit toon die twee geïntegreerde stroombane in posisie. Die 'gom' -logika wat hulle nodig het om hulle as 'n frekwensieteller te laat werk, word deur diodes en weerstande verwesenlik.

Nog 'n ontkoppelingskondensator is bygevoeg oor die tydbasis -chip. U kan nie te veel ontkoppel nie. Ek is van plan om naby sensitiewe ontvangers gewoond te raak, dus moet enige geraas naby die bron onderdruk word en voorkom dat dit ontsnap. Vandaar die herwinde blikkieskas.

Stap 12: Integrasie Fase Twee

Ek het weer van plan verander, en die rangskikking in hierdie prentjie is 'n bietjie anders. Dit is meer kompak, en dit is dus die voorkeur.

Stap 13: Die kringdiagram

As die konstruksie amper voltooi is, is hier 'n stroombaan -diagram. Toe ek uiteindelik besluit hoe dit gaan gebeur en dit op papier neersit, begin daar wonderlike insigte kom. Ek kan dit ook as 'n toonbank laat werk, met 'n skakelaar en twee ekstra komponente. So nou is dit 'n teller / frekwensie teller.

'N Kort pols op Q13 stel beide tellers terug. Dan sal Q12 vir 'n sekere tyd laag wees (2048 xtalsiklusse) en gedurende die tyd klok die inkomende sein die 4040. Die transistor is af, sodat die LED's nie aansteek nie. Dan gaan Q12 hoog en die sein kom dan nie deur na die ingang van die 4040. Die transistor skakel aan en die telling in die 4040 word op die LED's vertoon sodat die hele wêreld dit kan sien. Weereens, na 2048, gaan Q12 laag, Q13 gaan hoog en bly daar, behalwe dat dit gekoppel is aan die terugset -insette van beide tellers, sodat beide tellings uitgewis word, wat die toestand van Q13 skoonmaak en die siklus weer begin. As dit as 'n teller gestel word, word die 4060 permanent in reset gehou en die transistor voltyds aangeskakel. Alle insette word getel en word onmiddellik vertoon. Die maksimum telling is 4095 en dan begin die toonbank weer van nul af. Die zenerdiode bestaan uit 'n hoër spanning as die normale toevoerspanning. Dit lei nie tot normale gebruik nie. As 'n groter as normale spanning egter aangewend word, sal dit die spanning tot die twee skyfies beperk tot 'n waarde wat hulle kan hanteer. En 'n baie hoë spanning sal veroorsaak dat die weerstand van 470 ohm aanbrand en die elektronika steeds beskerm - wel, die meeste van hulle in elk geval. Dit is ten minste wat ek hoop gaan gebeur, as hierdie ding direk met die hoofnet verbind word.

Stap 14: Freq / Count -skakelaar

Daar is 'n klein skakelaar aangebring om tussen die twee modusse te kies; die inkomende pulse word eenvoudig getel teenoor 'n tydperk getel en die frekwensie bepaal, en verskeie ander opruimings is gedoen.

Sommige van die bedrading is in plastiek versmoor om dit kort weerstand te maak (hoop ek). Deur nog 'n blik van 'n ander D -sel aan die bokant te soldeer, sal die boks voltooi word en die binneste beskerm teen verdwaalde stukke draad en bolle soldeer, wat albei volop op my werkblad is.

Stap 15: Agterskou

Die omskakeling tussen die frekwensie- en telmodusse kan in hierdie agteraansig gesien word.

Stap 16: Die voltooide instrument

Dit is 'n blik op die voltooide instrument. Die LED's toon die frekwensie soos volg geweeg:

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 U moet die gewigte van die verligte LED's bymekaar tel om die frekwensie te kan lees. 'N Paar gegewens oor die stroomverbruik: teen 'n toegepaste voedingspanning van ses volt (vier AA -selle) was die stroom wat getrek is 1 mA in die tellermodus en 1,25 mA in die frekwensie -modus, sonder dat iets verskyn. By die vertoning van tellings (sommige LED's brand) het die verbruik tot ongeveer 5,5 mA in die tellermodus gestyg, en 3,5 mA in die frekwensie -modus. Die teller het opgehou tel as die frekwensie tot bo ongeveer 4 MHz verhoog word. Dit is 'n bietjie afhanklik van die amplitude van die toegepaste sein. Dit benodig volledige CMOS -versoenbare insette om betroubaar te kan tel. 'N Soort seinkondisionering is dus byna altyd nodig. 'N Voorversterker en voorverkoeler by die ingang sal beide die frekwensiebereik uitbrei en die sensitiwiteit verhoog. Meer oor hierdie onderwerp kan gevind word om na die woorde "tweeklank frekwensieteller" te soek sonder die aanhalings.