Частотомер от 0,1Гц до 75 MГц

ТехнарьКто

★★★★★✩✩
13 Янв 2020
273
435
Интересный проект частотомера на PIC16f628a.
упрощеная схема.jpg

Изначально это был "экономичный многофункциональный частотомер" описание и схема которого были опубликованы в журнале Радио №10 за 2002 год. Недостатков для повторения было огромное количество. Сложная схема, дорогой PIC16F84A, знакогенератор дисплея обязательно должен содержать кириллицу. Отсутствие исходника, невнятно напечатанный текст файла прошивки, который вероятно предлагалось набирать в текстовом редакторе на компьютере. Затем исходный текст и файл прошивки появились в свободном доступе. Но примененный процессор и обязательно русифицированный дисплей все портили. Энтузиасты собравшие на дисплеях без русификации получали абракадабру на дисплее и бросали эту конструкцию. Совершенно случайно набрел на исходный текст который автор переделал под PIC16f628a. PIC16f628a стоит мало и легко приобретается на aliexpress. Осталось дело за малым. Упростить схему и внести изменения в исходник, для применения самых дешевых LCD1602 продаваемых на aliexpress. Схему я упростил до максимума. И это безобразие работает.
1-Freq-min.JPG
2-Freq-max.jpg

Для тех кто далек от чтения схем, нарисовал то, что подразумевается.
схема упрощеная дальше некуда.jpg
Дальше упрощать схему и показывать все соединения, уже некуда.

Поскольку функционал в прошивке остался полным, желающие могут собрать полноценную, изначально предлагаемую схему.
Полная схема.JPG

Вопрос по точности измерений. Подал сигнал с эталонного генератора на генератор включенный в режиме частотомера (точность зависит от кварца и мы ее увидим) и подал этот же сигнал на схему предлагаемого для повторения частотомера.
3-Freq-etalon.jpg
Кстати это наглядный пример того как выглядит точность плюс минус 13 ppm на частоте 10 Mhz. Заводской прибор не настраивался (имеется возможность подстроить до 1ppm). А частотомер настраивался, увы но на кварцах HS-49S это лучшее что удалось получить. Хотя для ардуино поделок этого будет более чем достаточно и по диапазону частот и по точности.

Описание полного функционала с первоначальной схемой вложено в архив. Схемотехнически упрощенный частотомер обладает всеми программными функциями за исключением кнопки включения. Поэтому можно просто прочитать авторскую статью, а повторять не вижу смысла. Так же в архиве вложены все схемы. Прошивка в виде hex файла скомпилированная мной уже с изменениями на английские надписи. Исходный текст с внесенными изменениями и многочисленными авторскими комментариями. Успехов в повторении этого замечательного прибора для домашней мастерской.
 

Вложения

Шал

✩✩✩✩✩✩✩
26 Мар 2020
23
5
@ТехнарьКто
Я дико извиняюсь, сие не Ваше?

Вчерась заюзал v3.5, очень неплохо я Вам скажу!
IMG_5235.JPG
Подал 1 мегагерц с Вашего мини генератора.
 

greck6

✩✩✩✩✩✩✩
22 Апр 2021
2
0
Что в протеусе что в железе больше чем 200 кгц не хотит мерить. Я сначала грешил на дохлый pic но накидав схемку в протеусе увидел тоже самое
 

greck6

✩✩✩✩✩✩✩
22 Апр 2021
2
0
Дело было в прошивке, кстати прошивка заработала только от сюда, частотомер собрал ещё 8 месяцев назад, прошивку ставил и оригинальную и енглиш версию, под однострочный дисплей и двух.
В общем прошил вашей модификацией и всё заработало.
 

Electrobit

✩✩✩✩✩✩✩
3 Сен 2021
7
2
Здравствуйте.
Если можно, упакуйте пожалуйста в ZIP
Проблема в том, что архивы RAR зависят от версии архиватора. Если упаковано новейшим рар'ом, то для того чтоб их открывать, нужно искать и устанавливать последний winrar, а это не всегда возможно.
 

suhorukov-p

✩✩✩✩✩✩✩
16 Фев 2019
47
6
Доброго времени. Собрал сие чудо, в укороченном варианте, работать отказывается, какие только кварцы не пробывал. с генератора задавал частоту, непонятные прыгучие показания идут. Сие чудо собрал на макетке. У вас как собрано, не может ли это быть из-за паразитных наводок
 

ТехнарьКто

★★★★★✩✩
13 Янв 2020
273
435
@suhorukov-p,
Что у Вас происходит, можно только придумывать.
В каком укороченном варианте? Схема вначале и так сокращена дальше некуда. Обычный дешевый китайский кварц на 4.000 (4 Mhz) скетч под этот кварц расчитан. Какие такие разные кварцы? Кварц должен быть на 4 Mhz рабочий, а не просто новый или разный. Генератор выдает 5V меандр? Генератор с которого измеряете сигнал, высокостабильный или на каком нибудь 555 таймере у которого бодро плавает частота если его даже не трогаешь? Без усилителя формирователя получить с незнамо какого сигнала стабильные показания, абсурдно. Что значит прыгучие показания? Какая частота, какая форма сигнала, какое амплитудное напряжение сигнала. Конкретная частота и диапазон прыжков на этой частоте? На частотах более частоты кварца (4Mhz), показания прибора при изменении на единицы герца измеряемого входного сигнала, будут меняться с большим интервалом. Сколько импульсов пролезет в ассинхронный счетчик микроконтроллера, пока сам микроконтроллер соизволит сделать выборку? Если частота много более частоты кварца, явно будет погрешность обусловленная скоростью с которой микроконтроллер забирает данные для расчета. Отловить изменения в 1 герц на частоте в пару десятков мегагерц этот прибор не умеет. А показать до 1 герца частоту, умеет. Это из серии обычных китайских характеристик для лузеров любящих халяву за дешево. Ну или для умных электроников и программистов, как демонстрация реальных технических ограничений конкретного програмно аппаратного решения. На макетке это работало без замечаний. Собранное на плате, еще лучше. От термостатированного кварцевого генератора даже на 10Mhz, частота считывается стабильно без прыжков, но глупо такой стабильный генератор сравнивать с каким нибудь китайским на RC цепочках. Чтобы получить грамотный ответ, надо задать грамотный вопрос, который пока не увидел.
 

suhorukov-p

✩✩✩✩✩✩✩
16 Фев 2019
47
6
Именно в вашем варианте и собирал, так как городить что-то просто нет времени, собрал на макетной плате, кварц для микроконтроллера использовал НОВЫЙ ПРОВЕРЕННЫЙ на 4 мгц, а измерять он не хочет. Вот о чём я. измерять кварцевые резонаторы он не хочет
 
Изменено:

Electrobit

✩✩✩✩✩✩✩
3 Сен 2021
7
2
Частотомер не может проверять кварцы сам по себе.
Для того чтоб проверять кварцы, нужно сделать генератор на кмоп-логике например (74HC14), подключать к нему кварцы и измерять частоту на которой работает генератор частотомером.
 
  • Лойс +1
Реакции: ТехнарьКто

Electrobit

✩✩✩✩✩✩✩
3 Сен 2021
7
2
suhorukov-p
Измерять частоту кварцевых резонаторов мультиметром вряд ли получится, потому что обычно мультиметры не измеряют частоту выше 1 мегагерц.

Приборчик для проверки кварцевых генераторов это собственно высокочастотный генератор + частотомер. Описание такого приборчика http://www.mastervintik.ru/chastotomer-na-pic16f628-svoimi-rukami/ Там есть схема высокочастотного генератора для кварцевых резонаторов. Если сделать такой генератор, то можно измерять частоту частотомером. Но можно сделать генератор ещё проще, на микросхеме кмоп-логики (74HC14) .
 
  • Лойс +1
Реакции: ТехнарьКто

sanyo

✩✩✩✩✩✩✩
26 Мар 2021
4
1
Из 6-ти собранных частотомеров (схемы из интернета) этот заработал сразу, без бубна. При подаче с простого кварцевого генератора 8 мгц так и показал: 8 мгц. Один нюанс: при включении надпись "Частотомер Версия 1.0" не выводится, а сразу "0,01 kHz mem x1 0.1s"
 
  • Лойс +1
Реакции: ТехнарьКто

ТехнарьКто

★★★★★✩✩
13 Янв 2020
273
435
@sanyo,

;=============================================
; Частотомер с LCD1602 на PIC16F628A
; Кварц - 4Мгц
; Автор: Александр Шарыпов (г. Владимир)
; Версия: 1.00
;=============================================
Это из frec628a_en.asm, файл с исходником на асемблере с моими изменениями. В прошивке с русскими буквами на LCD1602 в котором отсутствует таблица кириллицы, выводились "кракозябры". Единственное, что было сделано с прошивкой от Александра, замена символов кирилицы при выводе на экран, символами латиницы, чтобы можно было использовать любые дешевые китайские LCD1602. Затем прошивка была мной скомпилирована и выложена в виде файла frec628a_en.HEX. Поэтому, если Вы хотите получить полный функционал с выводом на экран "Version:1.0", то следует собрать полную схему которая есть в архиве, файл "Полная схема.JPG". Тогда при нажатии кнопки SB1 "вкл/выкл" до момента отпускания кнопки и будет происходить вывод на дисплей Version:1.0. В упрощенной схеме, этот момент проскакивает и поэтому версию Вы и не видите.

PS Предделитель в ATmega (ардуино) работает синхронно, поэтому на ардуино можно построить частотомер с максимальной частотой равной половине от тактирования микроконтроллера. Предделитель в микроконтроллере PIC работает асинхронно, поэтому можно измерять частоты более чем на порядок превышающие частоту тактирования микроконтроллера.
Желающие, для понимания как это работает, могут почитать 00592d.pdf
Описан PIC16C5X, но общий принцип один и тот же.
 
Изменено:

sanyo

✩✩✩✩✩✩✩
26 Мар 2021
4
1
Спасибо. Я так и предполагал, что без кнопки вкл/выкл эта строка не выводится. Частотомер работает отлично. На входе поставил простенький формирователь на КТ368. Делал ещё частотомер на плате с STM32F106, тоже работает, но при включении надо еще дополнительно давить Reset, чтобы включился. Это неудобно.
 

Геннадий П

★★★★★★✩
14 Апр 2021
1,833
589
44
но при включении надо еще дополнительно давить Reset, чтобы включился. Это неудобно.
Обычно это решает RC-цепочка на вывод сброса. По-умному ее всегда нужно ставить, чтобы при включении сброс подтягивался на определенное время.
 

sanyo

✩✩✩✩✩✩✩
26 Мар 2021
4
1
Спасибо, попробую. 10ом+10мкф будет нормально?
 

Геннадий П

★★★★★★✩
14 Апр 2021
1,833
589
44
@sanyo, Обычно ставят 0.1 мкФ и резистор 10-100 кОм в зависимости от того сколько времени нужно удерживать ресет после подачи питания. Но с такими параметрами обычно время измеряется в миллисекундах, и в конкретном случае нужно подбирать параметры.
 

sanyo

✩✩✩✩✩✩✩
26 Мар 2021
4
1
Попробовал, 10мкф без резистора, действительно включился и измеряет. Еще попробую 0,1м+100к
 

ТехнарьКто

★★★★★✩✩
13 Янв 2020
273
435
@Shanphan,

Меандр на входе, идеальный вариант для измерения. Главное, чтобы на измерительном входе (RA3,RA4) ножки 2 и 3 микросхемы, уровень сигнала относительно GND был от 2V до VDD. VDD это питание от 4,5V до 5,5V. Все усилители формирователи делают меандр из периодического сигнала. В упрощенной схеме усилитель формирователь исключен, а применен просто разделительный конденсатор.
меандр.jpg
При таком сигнале на входе частотомера, отсутствует необходимость в усилителе формирователе и даже конденсатор 0.2 мкф не нужен.
Например сигнал от "Очень простой генератор из ардуины." при прямом подключении GND к GND, а D9 генератора к ножкам 2,3 частотомера, частота генератора будет без проблем отображаться на дисплее частотометра.
 

Fenribel

✩✩✩✩✩✩✩
25 Янв 2024
5
0
А какой самый простой способ получить требуемые логические уровни на входе схемы? Если у меня, например, идёт синус с амплитудой от 0,5 до 1 В схема же ничего не зарегистрирует -- как я могу развернуть этот синус, чтобы он был от 0 до 5В?