DigiScal

Цифровая шкала - частотомер

    Мысль о разработке цифровой шкалы пришла ко мне давно, но реализовать ее я решил лишь после того, как мой товарищ сделал частотомер Петера Халиски (Peter Halicky OM3CPH).
    При первом взгляде на схему OM3CPH видно, что ее можно значительно упростить заменив коммутатор и транзисторные ключи одной микросхемой 555ИД7. Это был первый позыв к собственной разработке.
    В дальнейшем при изучении программы OM3CPH была обнаружена некорректность в программе, приводившая к периодической ошибке измерения. Всего в диапазоне 0-35 мгц существует 52 участка, на которых частотомер ошибается. Это легко обнаружить, если измерять частоту ГСС , например, и плавно перестраивать его вверх на несколько мегагерц. Будет видно, что частотомер плавно увеличивает показания до определенной частоты, затем резко уменьшает, и через некоторое время возвращается к правильным значениям. Желающим могу объяснить суть этой ошибки, да не в этом дело. Обнаружение этой неприятности явилось вторым позывом к разработке и программы тоже.
    Так появился на свет этот частотомер - цифровая шкала.

Его возможности:

Измеряет частоту до 25 мгц (дальше не пробовал);
В режиме цифровой шкалы складывает измеренные значения с константой при подаче лог. "0" на вывод J3;
В том же режиме вычитает по модулю константу из измеренного значения при подаче лог. "0" на вывод J4;
Если подать лог. "0" одновременно на выводы J3 и J4, то через 1 сек. шкала перейдет в режим записи константы, отобразит на индикаторе букву "F" и измеренную частоту. Повторная подача лог. "0" на J3 и J4 приведет к записи замеренного значения в энергонезависимую память процессора и возврату в режим измерения. После этого новая константа будет использоваться в качестве величины промежуточной частоты. Данный режим сделан для того, чтобы пользователи могли сами устанавливать величину ПЧ в своей шкале без перепрограммирования PIC процессора.

1. Принципиальная схема.

2. Печатная плата. Конденсатор С1 - 47.0 мкф , С2 - 0.1 мкф

Теперь немного информации для тех, кто не имеет большого опыта работы с PIC процессорами.

Для транслирования исходного текста программы в машинный код процессора использовался широко распространенный, бесплатный ассемблер MPASM, для программирования – программатор PIX, так же бесплатный и доступный на многих серверах. Сушествует много других ассемблеров и программаторов, однако эти наиболее доступны для пользователей с небольшим опытом. Их можно скачать с моей. Схемы аппаратной части программатора находятся в файле программатора PIX.

Архивы MPASM и PIX распаковываем в разных директориях MPASM и PIX соответственно, файл DIGSCAL.ASM с исходным текстом программы частотомера переписываем в директорию ассемблера MPASM.

1. Трансляция исходного текста

Набираем команду MPASM DIGISCAL.ASM. После выполнения программы на экране дисплея должно быть следующее:

Checking c:\MPASM\DIGISCAL.ASM for symbols…
Assembling…
DIGISCAL.ASM 639
Building files…

Errors : 0
Warnings : 0 reported 0 suppressed
Messages : 0 reported 0 suppressed
Lines assembled : 638

Press any key to continue.

Отсутствие сообщения об ошибках и предупреждений говорит о том, что программа оттранслирована правильно. После трансляции в директории MPASM появятся несколько файлов с именем DIGISCAL и разными расширениями. Файл DIGISCAL.HEX и есть тот файл, который будет записан в PIC процессор.

2. Программирование PIC процессора

2.1. Переходим в директорию PIX, запускаем программу PIX.EXE, подключаем к разъему COM2 аппаратную часть программатора с вставленным PIC процессором (рис.3).

2.2. Даем команду F7 (Erase) – стираем ранее записанную информацию, т.к. новые микросхемы заполнены нулями, которые нужно «стереть». Микросхема без информации заполнена 3FFF, а ее энергонезависимая память FF. После стирания в этом можно убедиться, посмотрев содержимое памяти командой F4 (Read).

2.3. Даем команду F3 (File) и выбираем файл DIGISCAL.HEX из директории MPASM.

2.4. Последняя команда – F9 (Blow) – запись микросхемы.

После завершения процесса программирования появляется надпись “All loaded Areas Blown OK 1195 mSec”, последняя цифра может отличаться в зависимости от быстродействия компьютера.

2.5. Отключаем аппаратную часть программатора от порта COM2 и выгружаем программатор командой ALT-X.

Микросхема запрограммирована и готова к работе в частотомере.

Правильно собранный частотомер - цифровая шкала с запрограммированным PIC процессором почти не требует настройки. Минимальная настройка заключается в подаче на вход частотомера эталонной частоты и подстройки конденсатора C3 до получения правильных показаний на индикаторе. При этом возможно потребуется корректировка величины C4.

Программу для самостоятельного программирования PIC процессора можно взять здесь.

Обо всех замеченных недостатках прошу сообщать по адресу alldn@yahoo.com

При разработке схемы и программного обеспечения использованы данные конструкции Peter Halicky OM3CPH.