Пажљиви читаоци примијетили су да је у чланцима аутора Инструцтаблес под надимком ВилкоЛ о генератору тунинг вилица и сату уз његову употребу приказан само један фреквентни мерач, а у чланку о генератору са чашом као елементом за подешавање фреквенције, додат је други, а он је чак и стигао на КДПВ тамо. Ова прича је о њему.
Драго ми је што радим домаће мастер започиње са проучавањем теоријског дела, наиме избором методе мерења фреквенције. У бројним фреквенцијским бројевима за ово се рачуна број периода улазног сигнала током одређеног периода, рецимо, једну секунду:
Ова метода је добра за довољно високе фреквенције, али ако је фреквенција ниска, не омогућава добијање довољно великог броја децималних места. На пример, ако циклус мерења траје једну секунду, тада ће за фреквенцију од 50 Хз постојати нула децималних места. Желите, на пример, три знака - постоји излаз, продужавамо циклус мерења на 1000 секунди. Али једно је када се рачунар или паметни телефон успори, на што су сви барем навикли, и сасвим је друга ствар - ако се мерач фреквенције такође придружи овој забавној компанији, то ће корисника потпуно избацити из себе. Генерално, потребан је други начин. Али шта ако измеримо период осцилација, као што је то?
Тако и ви. Они узимају сигнал референтне фреквенције, која је неколико реда већа од измереног и разматрају колико ће периода референтног сигнала проћи у једном периоду измереног. Тако, на пример, са референтном фреквенцијом од 10 МХз и мереном на 50 Хз, то ће бити 200 000. То значи да је период 20 000,0 мс, а модеран (и успут, не баш) микроконтролер, ако га програмер „учи“, са лако прерачунава период на фреквенцију која је једнака 50 000 Хз. Ако се фреквенција повећа на 50.087 Хз, тада ће се у једном периоду улазног сигнала уклопити периоди 199650 узорних примера, а таква промена фреквенције мерача приметиће у реалном времену.
Али са овом методом мерења, број децималних места, напротив, опада са повећањем фреквенције улазног сигнала. На пример, ако је 40 кХз, а референца је још увек 10 МХз, тада на 40-161 Хз добијамо 249 периода референтне фреквенције, а на 39840 Хз - 251 периода. У реду су најмање два мерача фреквенције: један за високе фреквенције, који ради на први начин, други за ниске фреквенције, на други. Иако - чекај! Зар није могуће комбинирати обје методе у једном мјерачу фреквенције? Можеш, а мајстор каже како. Треба да узмете обичан Д-окидач, тада се дају његов симбол и табела истине:
Чаробњак приказује четири сигнала на табели, од којих четврти производи окидач:
Први од ових сигнала је измерена фреквенција; он се шаље на тактни улаз Д-окидача. Друга је референтна фреквенција, на пример, од 10 МХз, за шта је потребна велика стабилност. Трећи је сигнал фреквенције реда 1 Хз, стабилност од које уопће није потребна, примјењује се на исти окидач на улазу Д. Па, четврти се генерира окидачем из првог и трећег како слиједи. Када трећи сигнал пређе са нуле на један, окидач не реагује одмах на то, већ само када се такав прекидач деси са првим сигналом након тога. Према томе, предњи део једног од импулса четвртог сигнала тачно се поклапа са предњим делом једног од импулса првог. Тада се трећи сигнал, након чега слиједи четврти, пребацује на нулу, на шта микроконтролер ни на који начин не реагује, тада се трећи сигнал враћа на један, али окидач не реагује на њега одмах, већ тек након истог пребацивања првог сигнала. И опет, први и четврти сигнал се у потпуности подударају. И у пуном периоду четвртог сигнала одговара целом броју периода првог. Надаље - техничка ствар: не заборавите да имамо и други сигнал. Микроконтролер израчунава колико је пуних периода првог и другог сигнала пало у пуном периоду четвртог.
Имамо два броја. На пример, 32 и 10185892. Помножите 32 са 10.000.000 (референтна фреквенција) и поделите са 10185892. Добивамо 31.416 Хз. Три децимална места. А мерење остаје тачно и на ниским фреквенцијама и на високим, приближавајући се моделу. А ако требате да измерите још веће фреквенције, можете додати делилац.
Сада требамо одлучити на којем ће се микроконтролеру радити бројач фреквенције. Мајстор је већ покушао да их направи на АТмега328, па чак и на СТМ32Ф407, који раде на тактној фреквенцији од 168 МХз. Али овај пут је прожет минимализмом и одлучује да провери да ли може да добије сличан резултат на АТтини2313.
Он има више него довољно закључака, посебно ако користите ЛЕД екран са уграђеним чипом возача попут МАКС7219:
Комплетан дијаграм уређаја изгледа овако:
Прилично сложен покретач за дискретне компоненте, који садржи РЦ кругове, диодни лимитатор и ступњеве појачала, користи се за добијање правоугаоних импулса од сигнала готово било којег облика. Д-окидач је смјештен напољу, сигнал измерене фреквенције (прво) се доводи од возача, сигнали са фреквенцијама од 10 МХз и 1 Хз (други и трећи респективно) се примају из микроконтролера, излазни сигнал (четврти) се враћа у микроконтролер. Други такав окидач служи за генерисање сигнала у контролној тачки. Доступна је иста ПДФ шема у ЗИП архиви. овде.
Саставивши дијаграм, мајстор сакупља мерилник фреквенције на њему, испада овако:
На фотографији је, за разлику од круга, приказан батерија и регулатор наелектрисања, стабилизатор импулса такође спомиње мастер, али где се налази, то се не види. Све ове компоненте су додате касније, што је учинило рад са мерачем фреквенције практичнијим. Батерију од 18650 треба узети са заштитом, лемљење жица је неприхватљиво. Или у одељку или на месту заваривања.
Фирмваре (лажи) овде такође у ЗИП архиву) мастер пише узимајући у обзир потребу да микроконтролер са сата пребаци на РЦ генератор ради из спољног кварца, као и могућност додељивања различитих функција сваком од излаза микро круга:
За учитавање фирмваре-а чаробњак узима програмер Олимек-а у кругу. Ово је бугарска компанија чији је профил близак Адафруит-у.
Водитељ забртви мање пражњење на екрану, а затим сече рупу на поклопцу кућишта тако да се ово пражњење затвори, јер су његова очитавања била нетачна упркос свим предузетим мерама.На то утичу карактеристике алгоритма и не превисока температурна стабилност кристалног осцилатора. Да би га подесио, мастер повезује спољни мерач фреквенције са контролном тачком са фреквенцијском стабилизацијом генератора такта са ГПС пријемника, након чега поставља тачно 5 МХз окретањем кондензатора за угађање (окидач дели фреквенцију сата на два). Правилно подешен мерач фреквенције даје потребну тачност у опсегу измерених фреквенција од 0,2 Хз до 2 МХз. Следеће две фотографије показују како је мастер истовремено примио исти сигнал на референтне и проверене мераче фреквенције:
