Bei der Entwicklung eines Amateur-HF-Transceivers für eine Reichweite von 160 m gab es eine Aufgabe, z. B. das Navigieren beim Einrichten. Eine ausreichend genaue, bequeme und attraktive mechanische Waage schien zu diesem Zeitpunkt unangemessen schwierig herzustellen, und es wurde eine willensstarke Entscheidung getroffen, eine digitale Waage herzustellen. Dies nahm neben dem Mangel an ziemlich genauen Mechaniken wenig Platz in Anspruch, passte gut in die Frontplatte des vorgeschlagenen Geräts und war für den Installationsort im Gerätegehäuse praktisch nicht kritisch, was das Layout des Geräts erheblich vereinfachte.
Derzeit ist eine große Anzahl von elektronisch Skalen und Frequenzmesser, deren Entwicklung Mikrochips mit unterschiedlichem Integrationsgrad verwendet. Oft handelt es sich dabei um komplexe Geräte mit mehreren Dutzend Mikroschaltungen. Diese Entwürfe sind ziemlich schwer zu wiederholen, da in einem komplexen Schema die Wahrscheinlichkeit, in allen Phasen einen Fehler zu machen, viel höher ist - von der Entwicklung bis zur Installation. Das Hauptaugenmerk lag auf Geräten, die auf der Basis moderner Mikrocontroller hergestellt wurden (sie sind recht einfach zu programmieren).
Wir haben die möglichen Optionen im Internet untersucht. Daraus wurde eine Option ausgewählt, die für die Verfügbarkeit von Funkelementen und die Komplexität geeignet ist. Es stellte sich heraus, dass es sich um ein ziemlich bekanntes Design der Frequenzmesser-Digitalwaage A. Denisov handelte. Schau sie dir an.
Das Herzstück der Schaltung ist der Zentralprozessor U1, der die Funktionen zum Messen, Berechnen, Transformieren, Steuern der dynamischen Anzeige und zum dynamischen Abrufen von Eingangssignalen ausführt. Mit den Pins J3 und J4 wird der Digitalwaagenmodus ausgewählt. Die Prozessortaktfrequenz wird vom Quarzresonator Y1 bestimmt und kann durch die Kondensatoren C3 und C4 in kleinen Grenzen variieren.
Chip U3 - Decoder die Position der angezeigten Ziffer.
Shaper des Eingangssignals am Transistor VT1. Das an den Eingang J5 angelegte gemessene Frequenzsignal wird begrenzt, verstärkt und dem PIC-Eingang des Prozessors zur Messung zugeführt.
Technische Eigenschaften:
Die maximal gemessene Frequenz. ……………… 30 MHz
Die maximale Auflösung der gemessenen Frequenz ... 10 Hz,
Eingangsempfindlichkeit ……………………… .250 mV
Versorgungsspannung ……………………………………. 8 ... 12 V,
Stromaufnahme ............................................. 35 mA,
Die Gerätefunktionen sind wie folgt implementiert:
Wenn die Ausgänge deaktiviert sind, arbeiten J3 und J4 als Frequenzmesser (Messmodus).
Beim Einreichen eines Protokolls. "0" an Pin J3 addiert die gemessenen Werte zu einer Konstante, die in einen nichtflüchtigen Speicher geschrieben ist (digitale Skala);
Beim Einreichen eines Protokolls. "0" an Pin J4 Modulo subtrahiert diese Konstante vom gemessenen Wert (digitale Skala);
Beim Einreichen eines Protokolls. "0" gleichzeitig an die Pins J3 und J4 nach 1 Sek. Die Waage wechselt in den konstanten Aufnahmemodus und zeigt den Buchstaben "F" und die gemessene Frequenz an.
Führen Sie das Protokoll erneut ein. "0" an J3 und J4 führt zur Aufzeichnung des Messwerts im nichtflüchtigen Speicher des Prozessors und zur Rückkehr in den Messmodus. Danach wird die neue Konstante als Wert der Zwischenfrequenz verwendet.
Dieser Modus ist so konzipiert, dass Benutzer den IF-Wert auf ihrer eigenen Skala einstellen können, ohne den PIC-Prozessor neu zu programmieren. Standardmäßig wird im Programmtext ein ZF-Wert von 5,5 MHz aufgezeichnet.
Hinweis Eine logische „0“ entspricht einem Potential von 0 Volt („Masse“).
Was wurde verwendet.
Werkzeuge
Lötkolben mit Zubehör. Werkzeug zur Funkinstallation. Werkzeuge zum Zeichnen von Leiterplatten. Etwas zu bohren, einschließlich dünner (0,8 mm) Löcher. Multimeter. Zugriff auf einen Computer ist erforderlich. Gebrauchter Schmelzkleber.
Material.
Neben Funkelementen wurden ein Stück folienbeschichtetes Fiberglas, ein Montagedraht sowie Chemikalien zur Herstellung von Leiterplatten benötigt.
In dem Schema wurde ein guter, aber veralteter Indikator ALS-318 verwendet. Der Indikator wurde speziell für die Verwendung mit Mikroschaltungen mit einem kleinen Ausgangsstrom entwickelt. Die Zahlen dort waren winzig und genug für ihn. Damit die Zahlen gesehen werden konnten, befand sich über jeder eine Kunststofflinse. Es war normal sichtbar, aber der Blickwinkel ist natürlich klein. Ein solcher spezifischer Indikator. ALS-318 ist ein Block mit 9 solchen Ziffern. Es wurde für eine lange Zeit nicht veröffentlicht.
Ich musste nach einem Ersatz für ihn suchen. Leider waren im örtlichen Mountain-Store für Radioprodukte Sieben-Segment-Indikatoren nicht so selten, aber mindestens vier der gleichen ... Nachdem ich mich mit etwas Dunkelheit befasst hatte, beschloss ich, solche Indikatoren selbst herzustellen - LEDs wurden angeboten, ein ganzes Schaufenster. Unter ihnen erwies es sich als sehr geeignet, Zahlen mit einem rechteckigen länglichen Körper zusammenzustellen. Aber hier kam die Überlagerung heraus, die Grüns waren nicht genug für acht Zahlen, ich musste mit einer Handbewegung in der Ästhetik die roten aufheben, aber sie waren auch nicht genug. Nachdem sie den Eid der Verkäufer gesichert hatten, „es würde nicht später als Montag sein“, würden sie einen Muldenkipper des gleichen Typs mitbringen, und gingen zu ihrem Platz, um Nanotechnologie zu betreiben.
Im geliebten AutoCAD wurden mehrere Varianten der "Markierung" der aus LEDs zusammengesetzten Ziffern gezeichnet. Wählte die süßeste.
Bei der Leiterplatte des Frequenzmessers selbst wurde beschlossen, das Urheberrecht zu belassen, und die Leiterplatte mit Anzeigen, da die Installation an der Vorderwand des Geräts in demselben AutoCAD aufgezeichnet wurde.
Oh ja, der Binärdecoderchip hat einen Ausgangsstrom von nur 8 mA, ich musste mich mit Transistortasten herumschlagen.
Acht KT361-Transistoren für jede Kategorie sind auf der Anzeigeplatine an der Seite der Gleise installiert, um die Frequenzmesserplatine nicht zu wiederholen. Kontaktflächen werden zu ihnen gebracht.
Die Frequenzmesserplatine war an Anzeigen auf Racks aus M3-Schrauben angebracht, einer Art Sandwich. In der obigen Zeichnung ist dies ein blauer Umriss.
Der Programmierer für PIC-Steuerungen wurde zusammengebaut und konfiguriert. Er blieb bei der Option stehen, bei der eine „hohe“ Spannung (13 V) zur Programmierung geliefert wird. Stellt eine Verbindung zum parallelen Anschluss des Computers her.
Die Praxis hat ihre Zuverlässigkeit und gute Leistung gezeigt.
Unser PIC16F84-Controller wurde also erfolgreich „geflasht“. Die Platinen, die Steuereinheit selbst und nicht vollständig die Anzeige, wurden zusammengebaut. Alle Verbindungen werden über einen Live-Thread hergestellt. Versuchen Sie es.
Er wurde so süß zum Leben. Zwar habe ich anfangs überhaupt nichts verstanden, die Indikatoren sind, gelinde gesagt, nicht sehr gut lesbar, aber Sie können es trotzdem verstehen. Und das "Blinken" von ihnen war konstant, etwas verlegen.
Das Signal kommt von der Soundkarte des Computers. Das Programmgeneratorprogramm funktioniert. Auf der Anzeige 178 Hz.Leider kann mit einem „Blinken“ nichts gemacht werden - eine dynamische Anzeige.
Schlechte Lesbarkeit, teilweise aufgrund der Sichtbarkeit der nicht leuchtenden Segmente der Ziffer, teilweise aufgrund der Belichtung des leuchtenden Segments der benachbarten. Erstens wird es klassisch neutralisiert - durch einen ausreichend dichten Lichtfilter. Zum Beispiel beseitigt ein Blatt Druckerpapier, das über den Anzeige-LEDs liegt, diese Störung praktisch.
Beim nächsten Lauf in die Stadt wurde die fehlende Anzahl von LEDs gekauft und auf der Anzeigetafel installiert.
Aus der gleichen Belichtung wurde beschlossen, radikaler loszuwerden.
Zu Beginn wurden die Anzeige-LEDs mit schwarzem Bitumenlack lackiert. Es hat mir nicht wirklich gefallen und der Lack schien durch. Wenn möglich, wischte er es mit Lösungsmittel ab und füllte den Raum zwischen den LEDs mit schwarzem Schmelzkleber. Oh, das ist noch etwas! Keine Transluzenz für dich. Flecken von gehärtetem Leim, mit einem scharfen Messer unter dem Lineal geschnitten.
Die hervorstehenden LEDs werden mit einem großen Sandpapier abgesägt, das auf eine Stange geklebt ist. Dies gab zusätzlich zum Aussehen auch den Enden der „Segmente“ eine matte Oberfläche, was zu einem viel gleichmäßigeren Leuchten führte. Mit einem Wort, es wurde sehr gut.
Der Frequenzmesser wurde eingerichtet, der darin bestand, dem Eingang der Vorrichtung eine mehr oder weniger genaue Frequenz zuzuführen und den Kondensator C3 abzustimmen, bis die korrekten Messwerte auf der Anzeige erhalten wurden. Ein Trimmkondensator wurde nicht hergestellt, ich musste noch die Kapazität C4, C5 ändern.
Die Steuerplatine ist an einer großen „Anzeige“ befestigt, die Längen der Verbindungsdrähte sind an Ort und Stelle angegeben. Die Steuertasten im „Clock“ -Modus sind mit Schmelzkleber auf die Rückseite der Anzeigetafel geklebt.
Ein Frequenzmesser ist an der Vorderwand des zu montierenden Transceivers angebracht. Von innen nach außen. Draußen sind die Zahlen mit einer breiten Platte aus dünnem Wellplexiglas (einem Stück der Druckerablage) bedeckt, die leicht mit verdünntem Asphaltlack getönt ist. Unter dem Filter befindet sich eine Schicht aus dicker Messingfolie mit einem geschlitzten rechteckigen Fenster gegenüber den Zahlen. Übrigens waren bei der Arbeit als Teil eines Transceivers die letzten beiden Ziffern einer anderen Farbe sehr praktisch. Wichtig beim Einstellen waren die ersten fünf Ziffern und die letzten zweihundert und zehn Hertz, nein. Und mit ihren verschiedenen Farben genügte ein kurzer Blick auf den Indikator, um seine Anzeigen zu verstehen.
Der Stabilisator 7805 ist mit einem Aluminiumkühler ausgestattet.
Der Transceiver arbeitete einige Zeit im Funkmodus mit einem ungeklärten Sendeteil (ich habe noch kein Rufzeichen), dann wurde seine Digitalwaage modernisiert.
Es bestand zunächst aus einer Modernisierung, bei der der Prozessor von PIC16F84 auf PIC16F628A (1, siehe Abbildung) ausgetauscht und ein neuer einfacher Eingangstreiber für einen Feldeffekttransistor mit zwei Gattern sowie mehreren einfachen Schaltvorgängen (2, siehe Abbildung) auf der Hauptplatine eingeführt wurde. Firmware “des neuen Prozessors.
Nach allen Entwicklungen kann der Frequenzmesser unter anderem noch die Periode und Dauer der Impulse messen. Ja, am meisten für meinen Geschmack angenehm - das etwas nervige Blinken des Indikators ist praktisch verschwunden.
Die Notwendigkeit eines Radios verschwand, und es wurde beschlossen, ein separates Gehäuse für den Frequenzmesser zu erstellen. Außerdem ist es jetzt bei uns so leistungsstark.
Das Gehäuse besteht aus 8 mm Sperrholz, die Frontplatte ist auf einem Farbdrucker gedruckt, auf dichtem Fotopapier ist eine transparente Platte aus dünnem Plexiglas darüber gelegt. Der Lichtfilter auf den Indikatoren besteht aus zwei Schichten Kunststoff, die aus einer dunklen Einweg-Aubergine geschnitten wurden.
Der Eingangsformer ist hinter der Eingangsbuchse befestigt und zur Abschirmung in einer aus Kupferblech gelöteten Box eingeschlossen. Mit der Hauptplatine ist sie über ein dünnes Koaxialkabel verbunden. Neben der Hauptstromversorgung mit einem +5 V-Stabilisator befindet sich im Inneren des Gehäuses ein weiterer kleiner Transformator mit einem Gleichrichter und einem +12 V-Stabilisator an der Bank.Es dient zur Stromversorgung verschiedener Konsolen mit einem Frequenzmesser - Messung der Resonanzfrequenzen von Schaltkreisen, Messung von Induktivität, Kapazität, Temperatur und Spannung.
Dateien mit einer detaillierteren Beschreibung des Frequenzmessers, seiner Verfeinerung und seines Programmiergeräts befinden sich im Archiv.
Dort finden Sie auch Firmware und eine Leiterplatte des Frequenzmessers.