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发表于 2018-9-19 14:44:31
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看它是如何工作的
共阴极还是共阳极显示器?
上述两个显示变体(COUNTER1和COUNTER2)适用于具有共同阴极(CC)的7段显示器。但是这个可下载的软件也包含第三个用于公共阳极显示器(CA)的固件文件(COUNTER3.HEX)。
COUNTER3使用与COUNTER2相同的引脚,但控制输出是倒置的。在电路中,用PNP晶体管代替T1的NPN驱动5位数字,再用反向极性连接D1.D4,将D4连接到Vupp(正极电源电压),而不是GND。
前置放大器
Preamplifier schematics前置放大器由单个高频硅晶体管组成。我使用了一个便宜的BF 199从垃圾箱,它工作很好,高达30兆赫和降低灵敏度高达50兆赫。使从收集器连接到PIC计数器输入(PIN 3=T0CKI)尽可能短,因为每个PF的电容计数。
在前置放大器中有一个BF 199,R2是27 Kohm(+/-),R3必须低到560欧姆才能获得必要的带宽。集电极的直流电压和R3的电压几乎相等-如果不是,调整R2。
为了节省面包板上的面积,你可以离开前置放大器。如果你想要给计数器提供一个TTL信号,不要使用前置放大器,这又节省了4mA。如果电路中的最大频率低于10 MHz,则可以将r3和r2的值增加相同的因数(例如r3=1.2k,r2=56k),以便在电池供电设备中使用计数器时节省一些电流。R1设置输入阻抗和灵敏度。当R1=330欧姆时,样机需要输入电压为600 mVpp(峰值到峰值)在40 MHz和150 mVpp在15 MHz。如果您需要更高的输入电阻,在双极晶体管之前添加一个FET缓冲器。或者使用快速集成比较器作为输入阶段,如果你在你的垃圾箱中找到一个。
添加2006-04:您将在DL-qrp-AG页面上找到一个具有高输入阻抗的前置放大器-请参阅链接 !
驱动五位数(可选)
Driver for 5th digit如果测量频率超过10 kHz,PIC固件总是作为最小有效数字驱动第五位数字。由于PIC 16F628上没有空闲的输出引脚来驱动另一个数字,所以使用了来自前四位多路复用器输出的逻辑组合(数字1.4)
当所有数字复用器输出为无源时(数字1.4=高),则驱动可选的第五位数字。左边的原理图显示了一个简单的第五位数字译码器的建议,它基本上是一个由几个二极管、一个电阻和一个NPN晶体管实现的四输入NAND门。
使用发射极和接地之间的二极管是因为没有它,如果晶体管的基极发射极阈值电压(通常为0.5至0.6V)小于此阶段其他二极管的正向电压(1N4148的基准发射极阈值电压约为0.6至0.7 V),则晶体管可以正常工作。当然,人们可以使用肖特基二极管,具有较低的正向电压,以消除发射极二极管,但1N4148更有可能被发现在垃圾箱比BAT 41(或类似)。
如果您不需要它,请不要使用第5位数,以保存一些当前和一些组件。因此,“单零”(如果没有输入信号)不在第5位中显示,而是在第4位中显示。
功耗
样机(R4.R11=390欧姆)的平均供电电流为40 mA(5位低效率数字)。使用高效率或低电流显示,这可以大大减少。使用1kOhm段电阻,显示总电流低于20 mA(5位数“SC 39-11”)。PIC本身在20 MHz时画出约4 mA,在4 MHz运行时不到1 mA-因此前置放大器比控制器本身的电流更大!
显示范围
显示范围自动切换,以提供最大的读出精度(4位)。如下表所示,门时间也是自动选定的:
频率范围 显示 门时间 小数点
0.。9.999千赫 X.XXX 1秒 闪烁(意思是“千赫”)
10.。99.99千赫 XX.XX(X) 1/2秒 闪烁
100.999.9千赫 XXX.X(X) 1/4秒 闪烁
1.。9.999兆赫 X.XXX(X) 1/4秒 稳定(意思是“兆赫”)
10.。50.00兆赫 XX.XX(X) 1/4秒 稳住
(在这个场合:“MHz”是Mega-Hertz,“MHz”将是Milli-Hertz,但这是另一个故事.)
增加或减去偏移频率
如果在短波接收机或收发信机中使用计数器,则可以从测量的频率中添加或减去偏移值。在许多情况下,偏移频率与中频相同,因为计数器通常连接到接收机VFO(变频振荡器)。为此目的,一种编程模式(又名“设置模式”)已在固件中实现,因此您可以输入偏移频率,而无需重新编程(甚至重新组装)PIC固件。
信号RA5(PIC 16F628的第4引脚)将用于从正常计数器模式切换到编程模式。通常,RA5上的电平很高,因为它是通过拉出电阻(10k到22k)连接到电源电压的。如果您将永远不需要增加或减去一个频率偏移,永久连接它与电源电压(必须有一个定义的水平在RA5,不幸的是,它没有内部拔起电阻)。通过将RA5拉低(用小螺丝起子连接PIC的引脚4和引脚5),固件将被指示使用当前测量的频率作为新的偏移值。换句话说,你必须将偏移频率应用于计数器的输入,等待值正确显示,然后输入编程模式,如下所述。
Programming mode flow chart左边的程序流程图显示了如何进入编程模式,如何选择菜单,以及如何执行相关的函数。要进入编程模式,请按下编程键(或用小螺丝起子连接PIC的第4和第5引脚),直到PIC在LED显示器上显示“PROG”为止。然后释放“钥匙”。您现在处于编程模式的第一个菜单中。
若要选择下一个菜单,请按矮的时间(不到一秒)若要执行所选函数,请按下键较长的时间(超过一秒钟)。菜单功能如下:
“退出”:中止编程模式而不更改任何内容。
“添加”:永久保存先前测量的频率,因此它将在将来添加。
“Sub”:永久保存先前测量过的频率,因此它将在将来被减去。
“零”:将频率偏移设置为零,这样显示器将显示没有偏移的测量频率。原计划的抵消额将丢失。
“表”:允许您从表中选择预定义的偏移值。表本身也位于PIC的数据EEPROM中,因此您可能在其中找到不同的值。跳过表格时,频率以数字形式显示,如455.0(Khz)、4.1943(Mhz)、4.4336(Mhz)、10.700(Mhz)。在选择一个条目(长键按下)后,您将被带回主菜单选择“添加”或“减去”。
“PSAVE”/“NoPSV”:打开/关闭节电装置。在节电模式下,在频率没有“显著”变化的15秒后,显示器就会关闭,一旦频率变化超过几十赫兹(在3.4兆赫的测量范围内),就会再次关机。在2006年5月增加了像QRP收发器这样的电池动力设备。
注:
菜单项可能比这里显示的更多,但原则保持不变。
在PIC的数据EEPROM中,频率偏移值被保存为32位整数(在EEPROM的前四个内存位置,高字节优先,低字节最后)。如果您没有信号发生器来生成用于编程的偏移频率,或者无法访问您的自制短软件接收器的bfo频率,则可以使用适当的PIC程序员输入偏移值(如DL4YHF‘s WinPic)使用科学的袖珍计算器将频率(以赫兹为正或负)转换为十六进制数,并在PIC程序员的EEPROM数据存储窗口中输入此值。如果使用WinPic,请在将值键入内存窗口之前启用HEX编辑器。一些例子:
4.194304 MHz : Add= 00 40 00 00 Subtract= FF C0 00 00 (yes, so simple)
4.433619 MHz : Add= 00 43 A6 D3 Subtract= FF BC 59 2D
0.455000 MHz : Add= 00 06 F1 58 Subtract= FF F9 0E A8
10.70000 MHz : Add= 00 A3 44 E0 Subtract= FF 5C BB 20
如果减去的偏移量高于计数器的输入频率,则减法的结果为负值。频率计数器在显示结果之前使结果为正。这样,您也可以在接收器中使用计数器,其中f_if=f_rx+f_lo,或f_rx=f_if-f_lo-这意味着增加LO频率意味着降低RX频率(计数器似乎“向后运行”,但这是毫无疑问的)。
例句DL2YEO30m波段QRP收发器:f_rx=f_lo-f_if=14.314 MHz-4.194 MHz=10.120 MHz,这是计数器内部的计算(f_lo=测量输入,f_rx=显示值,f_if=程序偏移)。如果您不需要显示器上的10兆赫数字,请将偏移量设置为-14.194兆赫而不是-4.194兆赫.这将提供更好的显示分辨率,所以您只需要4位数字(f_rx=10.120 MHz将显示为120.0 kHz,这就足够了,因为接收机的调谐范围无论如何只有20 kHz)。
一些常用的如果频率可以从“表”菜单中回忆,所以你不必自己测量或输入它们。请联系我,如果你是那些QRP家庭酿造者之一,并希望有其他频率在内置的标准‘如果表’。
它是如何工作的
基本上,程序运行在一个无止境的循环,除了最初的灯测试,编程模式,和省电模式,在这里没有解释。在主循环中执行以下步骤:
为自动范围切换准备一个粗略的频率测量:编程异步预分频器除以64,这样就可以检测到最高的外部频率(理论上是64兆赫,但这超出了PIC的规格)。
使用PIC的输入脉冲数1/16秒TIMER 0模块处于计数器模式。在此期间,显示多路复用器继续运行。事实上,计数循环需要50微秒,包括复用器例程。1250个计数循环导致1/16秒的门时间。
在源代码中,这是在子例程中完成的。'count_pulses'.
根据步骤2中的粗频率测量,决定应该使用哪个预分频器和测量间隔。
重新编程计数器的预分频器,使分割的输入频率低于1 MHz(如果PIC以4 MHz时钟,则这是硬件计数器的最大输入频率)。
如果粗测量频率远低于1 MHz,则关闭预分频器以获得最佳的频率分辨率。
计算测量间隔期间的脉冲数(别名门时间),即0.25、0.5或1秒。在此期间,显示多路复用器继续运行。8位定时器寄存器(“硬件”)的溢出由软件在另外两个8位寄存器中计数,因此有效脉冲计数器有24位(8位硬件加上16位软件位计数)。
门时间结束->停止计数脉冲。
如果硬件预分频器在计数时处于活动状态(参见步骤4),则将脉冲计数与预分频器比率相乘,这样我们就不必在下面的步骤中关心预分频器设置。
如果您对汇编程序编程有一点了解:乘法器总是2的幂,所以不是乘法,而是将脉冲计数值(现在扩展到32位)左移,这在PIC上要容易得多。
如果门时间为0.5秒,则将脉冲计数乘以2;如果门时间为0.25秒,则将脉冲计数乘以4。结果表明,无论采用哪种预分频器比或栅时间,输入频率都以赫兹为单位。与前一步一样,这种“乘法”实际上是一个简单的位移位操作。
(可选)添加编程频率偏移量。如果结果为负值,则使其为正。
将频率除以8(!)小数位数。这是棘手的事先知情同意,请参阅源代码。它是通过从32位频率值中反复减去10的功率来实现的,从1千万开始(因为理论上最高的频率是64 MHz)。
跳过前导零点,并在khz-或mhz数字之后插入小数点(khz-点和闪烁标志)。
从第一个非零数字开始,将二进制代码中的五位数字转换为七段模式,并将结果复制到“显示寄存器”中。在计数时执行的显示复用例程将在下一个主循环的步骤2和步骤5中将这些寄存器写入LED显示器。
轮询‘编程函数’输入(“RA5”)。如果此数字输入较低,请输入编程模式(此处未解释)。如果没有,转到步骤1开始下一个度量。
听起来很棘手?好吧,只要你不想修改固件,你就不必理解内部功能!
链接和其他人的频率计数器
DL-QRP AG在他们的“超级电灯泡”中使用这个计数器(顺便说一句,这是一个有趣的原则)。可在网上查阅关于电铲的描述-其中包含计数器和前置放大器的示意图。这里。频率计数器位于独立的pcb上,可作为dl-qrp-AG的工具包使用,请参阅www.qrpproject.de/UK/DL4YHFcounter.html。同时,第二个版本与较小的显示板是可用的;最适合小型单片和QRP收发器。
我自己的计数器原型现在做得很好莫斯基塔(一个整洁的小QRP收发器)。德语中对计数器的简短描述是这里 .
2011年,Krzysztof(SQ3NQJ)这个变体计数器固件。它可以与外部预分频器一起使用(除以2的功率),以允许高达几百兆赫的频率测量(如外部预分频器允许的那样多)。外部预分频器比率可以在计数器的设置菜单中的新条目中配置。谢谢Krzysztof-几个用户都要求提供这样的功能!
唐,KC7ZOW,有更多详细施工说明,以及配置模式的屏幕截图,可以帮助您解决显示问题。
Erich,VK5HSE,在他的固件变体中增加了对其他晶体振荡器频率的支持。在2015年7月,他的修改可以从github.com/erichVK5/DL4YHF-FrequencyCounterVK5Mods,以及印刷电路板的Gerber数据。
Lutz(DK3WI)建造了一个便携式计数器,他对此进行了描述。这里(用德语) .
理查德(VA3NDO)有一些他的柜台的照片他的网站。就像下面提到的其他人一样,他的板子看起来比我的原型干净多了!
Kocka-Amort使用74AC74高速触发器、施密特触发器输入和带有BFS17A的前置放大器,用除法四分频器制作了一个变体。电路图,PCB(为Eagle版本5.9.0‘免费版’),修改固件,和照片在此压缩档案。它测试了172兆赫,但可能工作到200兆赫。
Lukasz(SQ2DYL)为计数器制作了一个很好的PCB,并将描述翻译成波兰语。他的计划可以在这上面找到。SP-QRP集团网站 .
雷纳托(PY2RLM)制作了他自己的键盘PCB,它比我的稍大一点,但板上有所有的东西(不使用电阻作为CPU和显示器之间的“线”。他网站的链接是这里.
何塞·雷纳托(PU2VFW)向我指出了这一点立地用葡萄牙语写一篇文章。它包含了一些照片的印刷电路板,和组装的工具包。
卢西亚诺,PY2BBS,提供他的网站2010年的最新计划-也是葡萄牙语,包括雷诺的6位数字变体(见下文)。
Rahul(VU3WJM)为计数器创建了一个5位数的单面PCB。他善意地提供了他的布局:您可以下载铜轨,组件叠加(具有组件值),以及焊阻掩模这里的PDF文件。(注:晶体管驱动的是第一个数字,而不是最后一个数字;但我没有最新的设计)。
勒诺F8FII)为自动测距功能(它使用前小数点输出来驱动额外的数字;雷诺显示器上的小数点是硬连线的),制作了一个驱动6位数字的修改版本。修改后的硬件和修改后的固件的说明F8FII网站.
雅克这,这个计数器,具有更灵敏的输入放大器使用NE 592。
简·潘泰尔杰修改了计数器固件,通过RS-232端口发送被测频率。详情如下简的网站.
乔(K3JLS)为他的21世纪收发器建造了一个计数器-见图和描述他的网站 .
SHIG(JA1XRQ)将手册和施工细节翻译成日语。翻译后的文件以PDF格式提供他的网站.
Chetan(KG6NFG)用一个4位数的模块构建了计数器。这是他柜台的两张照片:
.在黑暗中它是如何发光的:O)
易趣上DL4YHF频率计数器的匿名克隆
自2016年以来,似乎还有其他“成功的建设者”,在eBay上销售了近1:1的DL4YHF计数器复制品(外加一个简单的晶体测试振荡器)。我不介意这样做,只要这些包以公平的价格出售(至少在2016年2月和11月是这样)。但不幸的是,所有这些工具包制造商/销售商“忘了”留下一张关于最初开发人员的便条,以及他们在哪里“找到”了源代码、固件和原始电路图。
如果你发现本站在搜索引擎里寻找.。
“1Hz-50 MHz数字LED DIY套件晶体振荡器频率计数器测试仪”由“BangGood”写成,或
“DIY套件1Hz-50 MHz晶体振荡器频率计数器表”,来自“SainSmart”,
“Frequenzz hler/Quarztest DIY Kit(Bausatz)”,DARC Verlar GmbH,Baunally,德国
你就会知道故事的其余部分。
如果您对上面提到的工具包有问题:请不要让我帮助您,如果计数器(或固件)有问题,或者无法让克隆的工具包正常工作。在某些情况下,图片是不正常的编程,与非功能的数据EEPROM,根本没有被编程,或工具包交付与错误的七段显示。
再次澄清这一点:我(沃尔夫冈“狼”Büscher,业余无线电呼号DL4YHF)不是工具包制造商或卖方,而是原始电路的开发者,以及(对整个项目更重要的)固件,使PIC作为一个自动测距频率计。 |
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