Matës i frekuencës së dy çipave me lexim binar: 16 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:29

duke përdorur dymbëdhjetë dioda që lëshojnë dritë. Prototipi ka një CD4040 si numërues dhe një CD4060 si gjenerator të bazës kohore. Dhënia e sinjalit bëhet nga një portë diodore me rezistencë. Sistemet CMOS të përdorura këtu lejojnë që instrumenti të mundësohet nga çdo tension në rangun prej 5 deri në 15 volt, por frekuenca maksimale është e kufizuar në rreth 4 MHz.

4040 është një sportel binar me dymbëdhjetë faza në një paketë me 16 kunja. 4060 është një numërues dhe oshilator binar me katërmbëdhjetë faza, në të njëjtën paketë me 16 kunja. Versionet 74HC ose 74HCT të këtyre patate të skuqura mund të përdoren për një gamë më të lartë frekuencash, por diapazoni i tensionit të furnizimit është i kufizuar në një maksimum prej 5.5 volt ose më shumë. Në mënyrë që të përdoret kjo për të shfaqur frekuencën e një transmetuesi tipik HAM, do të nevojiten një lloj parashkruesi dhe një përforcues paraprak. Shpresojmë se këto do të jenë tema e një udhëzimi të mëvonshëm.

Hapi 1: Dymbëdhjetë varg LED

Fillova në këtë projekt në mënyrë që të kem një numërues të thjeshtë të frekuencave i cili do të funksiononte me minimumin e sherrit, duke përdorur numrin më të vogël të përbërësve dhe programim JO. Unë u vendosa në këtë dizajn "numëruesi i frekuencës me dy çipa" sepse thjeshtësia e tij ishte tërheqëse.

Hapi i parë ishte lidhja e telave dhe funksionimi i tij. Unë mblodha një numër të dritave të kuqe 3 mm nga kutia ime e hedhurinave dhe dërrasa të ndryshme dhe i bashkova ato në linjë në një copë bordi qark - rezultati është treguar këtu pranë çipit të kundër. Ky ic i veçantë u nxor nga një projekt tjetër gjysëm i përfunduar, me shpresën e zjarrtë që të paktën ky të përfundojë. 74HC4040 do të jetë një zgjedhje më e mirë nëse planifikoni ta ndërtoni këtë. Mund të llogaritet në një frekuencë më të lartë.

Hapi 2: Fillimi i Folesë së Rats

U vendos që ta ndërtojmë atë sa më të vogël të jetë e mundur, dhe kështu që nuk ka bord qarkor. Prurjet e 4040 u prenë dhe një kondensator qeramik me shumë shtresa u lidh në të gjithë rrjetat e furnizimit me energji elektrike. Kjo është për t'i mundësuar asaj të mbijetojë më mirë nga ESD.

Telat (nga kablloja CAT-5) u ngjitën pastaj në cungat e prizave. Pasi njëra anë u trajtua aq shumë, ishte koha për të provuar nëse çipi ishte akoma gjallë.

Hapi 3: Testimi i 4040

LED dhe çipi u prezantuan me njëri -tjetrin, dhe një kontroll i shpejtë, duke aplikuar energji në çip dhe duke argumentuar të zakonshmet e LED -ve, më dha LED të ndezur kur hyrja e orës së çipit u prek me gisht - po numëronte 50 Hz kryesore hum.

Një LED ishte shumë e ndritshme - po i bënte të tjerat të dukeshin shumë të zbehta në krahasim. U nxor pa mëshirë, pastaj u la mënjanë me butësi për përdorim të mundshëm solo. LED -të janë pajisje të brishta dhe lehtë dështojnë nëse mbinxehen ndërsa prizat janë të stresuara. Më duhej të zëvendësoja rreth tre në grupin tim. Nëse i blini ato, sigurohuni që të merrni disa shtesë. Nëse po i fshini ato, sigurohuni që të merrni shumë shtesë pasi keni nevojë për to disi të ngjashme në shkëlqim.

Hapi 4: Numëruesi - I plotë

Fotografia tregon numëruesin dhe ekranin e përfunduar. Ka dymbëdhjetë LED, çip kundër, kondensator bypass furnizimi dhe dy rezistorë. Rezistenca 1K vendos shkëlqimin e ekranit. Rezistenca 4.7 K lidh hyrjen e rivendosur me tokën. Kunja e palidhur pranë saj është hyrja e orës.

Hapi 5: Kabineti për Counter

Veshja metalike nga një qelizë D u hap dhe u formua rreth këtij montimi. Filmi plastik u përdor për të parandaluar qarqet e shkurtra.

Filmi tregon provën time të sportelit. Po numëron sinjalin 50 Hz të dhënë nga gishti im.

Hapi 6: Baza e Kohës - Pjesë

Një numërues frekuence funksionon duke numëruar pulset e sinjalit për një kohë të njohur dhe duke shfaqur këtë numërim. Një numërues formon gjysmën e numëruesit të frekuencës. Një qark për të dhënë një interval të njohur me saktësi - baza kohore - është pjesa tjetër.

Ky funksion kryhet nga CD4040, një oshilator dhe ndarës binar me 14 faza në një paketë 18 pin. Për ta bërë atë të përshtatshëm, jo të gjitha daljet ndarëse janë nxjerrë jashtë. Vendosa për një frekuencë oshilatori prej 4 MHz - ishte më e përshtatshme që kisha në kutinë time të hedhurinave. Kjo zgjedhje e kristalit do të thotë që leximi i frekuencës do të jetë në shumëfishin e megahertzit.

Hapi 7: Lëkundësi kristalor

Lëkundësi kristalor 4 MHz për bazën kohore po merr formë. Një rezistencë me çip 10 Meg ulet përgjatë dy kunjave të oshilatorit, dhe dy kondensatorët 10 pf janë të fiksuar në një copëz të bordit të qarkut së bashku me kristalin.

Hapi 8: Oshilator - Ndarës

Kjo është baza kohore e përfunduar. Teli i kuq lidh daljen më të rëndësishme (Q13) me hyrjen e rivendosur. Kjo bën që një impuls i shkurtër i rivendosjes të shfaqet në këtë kunj çdo 8192 dridhje të kristalit. Dalja tjetër (Q12) do të ketë një valë katrore mbi të, dhe kjo përdoret për të mundësuar numëruesin ndërsa është i ulët dhe për të shfaqur atë numërim kur është i lartë.

Unë ende nuk kam ndonjë diagram qarkor. Kjo është një ide e përafërt se si duhet të funksionojë numëruesi i frekuencës, dhe aranzhimet e portave dhe ekranit ishin në një gjendje fluksi ndërsa përpiqesha të gjeja një zgjidhje minimale përbërëse.

Hapi 9: Testimi i bazës kohore

Tani, testimi i tij është një proces shumë i përfshirë. Më duhet ta çoj në punë. Pastaj premtoni atij djalit që punon (kjo është ajo që ai pretendon se po bën) me oshiloskopin, qiellin, tokën dhe birrën për një shans për ta përdorur atë. Kjo e treta, megjithatë, është mjaft e sigurt pasi ai rrallë është jashtë atje kur ne të tjerët bëjmë.

Pastaj bëhuni të shpejtë, fshihuni derisa ai është duke marrë drekë dhe provoni qarkun, dhe fshijeni shpejt para se të kthehet. Përndryshe, mund të më duhet ta ndihmoj në çfarëdo vrime që ka futur dhe ndoshta të humbasë drekën. Muchshtë shumë më e thjeshtë të përdorësh një radio. Një radio e lirë, me valë të mesme, xhepi që ishte tërbuar para se të vinin pajisjet e reja të reja mp3. Kjo bazë e vogël kohore do të krijojë hash në të gjithë numrin kur të funksionojë. Duke përdorur atë dhe disa qeliza unë kam qenë në gjendje të konstatoj se baza kohore funksiononte me tre qeliza dhe se nuk funksiononte në dy qeliza, duke vërtetuar kështu që të paktën 4.5 volt do të kërkoheshin për të ndezur frekuencën time të frekuencës.

Hapi 10: Hapësirë për Timebase

Kjo tregon hapësirën brenda sportelit të rezervuar për qarkun e bazës kohore.

Hapi 11: Integrimi

Kjo tregon dy qarqet e integruara në pozicion. Logjika "ngjitëse" e nevojshme midis tyre në mënyrë që t'i bëjë ata të punojnë si një numërues frekuence do të realizohet nga diodat dhe rezistorët.

Një kondensator tjetër i shkëputjes u shtua në të gjithë çipin e bazës kohore. Nuk mund të kesh shumë ndarje. Unë synoj që kjo të përdoret afër marrësve të ndjeshëm, kështu që çdo zhurmë duhet të shuhet pranë burimit dhe të parandalohet të largohet. Prandaj kabineti i ricikluar i kallajit.

Hapi 12: Faza e dytë e integrimit

Unë ndryshova mendim përsëri, dhe rregullimi në këtë foto është pak më ndryshe. Moreshtë më kompakt, dhe kështu preferohej.

Hapi 13: Diagrami i Qarkut

Tani, kur ndërtimi është gati i përfunduar, këtu është një diagram qarkor. Kur më në fund u vendosa se si do të bëhej dhe e hodha në letër, tiparet filluan të zvarriten. Unë mund ta bëja atë të punojë edhe si një sportel, me një ndërprerës dhe dy përbërës shtesë. Pra, tani është një numërues i numëruesve / frekuencave.

Një impuls i shkurtër në Q13 rivendos të dy sportelet. Atëherë Q12 do të jetë i ulët për një kohë të caktuar (2048 cikle xtal) dhe gjatë asaj kohe sinjali në hyrje bllokon 4040. Transistori është i fikur, kështu që leds nuk ndizen. Pastaj Q12 shkon lart dhe sinjali nuk kalon në hyrjen e 4040. Transistori ndizet dhe numërimi në 4040 shfaqet në LED -të që të shohë e gjithë bota. Përsëri pas 2048 orëve Q12 zbret poshtë, Q13 shkon lartë dhe do të qëndrojë atje, përveç që është i lidhur me hyrjet e rivendosura të të dy sporteleve, kështu që të dy numërimet pastrohen që pastrojnë gjendjen e Q13 dhe kështu cikli fillon përsëri nga e para. Nëse është vendosur si një numërues, 4060 mbahet përgjithmonë në rivendosje dhe tranzistori ndizet me kohë të plotë. Të gjitha hyrjet llogariten dhe shfaqen menjëherë. Numërimi maksimal është 4095 dhe pastaj numëruesi fillon nga zero përsëri. Ajo diodë zener është bërë në mënyrë delirante nga një tension më i lartë se tensioni normal i furnizimit. Nuk kodifikohet gjatë përdorimit normal. Nëse, sidoqoftë, aplikohet një tension më i madh se normal, ai do të kufizojë tensionin në dy patate të skuqura në një vlerë që ata mund të përballojnë. Dhe një tension vërtet i lartë do të bëjë që ai rezistencë 470 ohm të digjet, duke mbrojtur ende pajisjet elektronike - mirëpo, shumica e tyre, gjithsesi. Të paktën, kjo është ajo që unë shpresoj se do të ndodhë, nëse kjo gjë lidhet drejtpërdrejt me rrjetin elektrik.

Hapi 14: Ndërrimi i frekuencës / numërimit

Switchshtë vendosur një ndërprerës i vogël për të zgjedhur midis dy mënyrave, numërimin e thjeshtë të impulseve hyrëse kundrejt numërimit të tyre për një periudhë dhe përcaktimin e frekuencës, dhe është bërë rregullim i ndryshëm.

Disa nga instalimet elektrike janë mbytur në plastikë për t'i bërë ato rezistente ndaj shkurtër (shpresoj). Ngjitja e një pllake kallaji nga një qelizë tjetër D në pjesën e sipërme do ta bëjë kutinë të plotë dhe do të mbrojë pjesët e brendshme nga telat e humbur dhe pllakat e saldimit, të cilat të dyja janë të shumta në tavolinën time të punës.

Hapi 15: Pamja e pasme

Swich për të zgjedhur midis mënyrave Frekuenca dhe numërimi mund të shihet në këtë pamje të pasme.

Hapi 16: Instrumenti i Plotësuar

Kjo është një pamje e instrumentit të përfunduar. LEDs tregojnë frekuencën e ponderuar si më poshtë:

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 Duhet të shtoni së bashku peshat e dritave të ndezura në mënyrë që të lexoni frekuencën. Disa të dhëna mbi konsumin aktual: në një tension të aplikuar të furnizimit prej gjashtë volt (katër qeliza AA) rryma e tërhequr ishte 1 mA në modalitetin Counter, dhe 1.25 mA në modalitetin Frekuenca, pa asgjë të shfaqur. Kur shfaqni numërimet (disa LED të ndezur) konsumi u rrit në rreth 5.5 mA në modalitetin e numëruesit dhe 3.5 mA në modalitetin e frekuencës. Numëruesi ndaloi numërimin nëse frekuenca u rrit në mbi 4 MHz. Kjo varet pak nga amplituda e sinjalit të aplikuar. Kërkon hyrje të plota të pajtueshme me CMOS që ajo të llogaritet në mënyrë të besueshme. Prandaj, një lloj kondicionimi i sinjalit është pothuajse gjithmonë i nevojshëm. Një para -përforcues dhe një parakalues në hyrje do të zgjerojë gamën e frekuencës dhe do të rrisë ndjeshmërinë. Më shumë për këtë temë mund të gjenden për kërkimin e fjalëve "numërues i frekuencave me dy çipa" pa thonjëza.