Малогабаритный частотомер с питанием от литиевого элемента
Г. НЮХТИЛИН, г. Ковров Владимирской обл.
Прототипом этого прибора послужил описанный в [1] малогабаритный частотомер. Переделка свелась к замене батареи питания 6F22 ("Крона") литиевым элементом CR2032 с импульсным преобразователем напряжения. При этом размеры прибора лишь незначительно превышают габариты применённого в нём ЖКИ-модуля.
Схема измерительной части частотомера и программа его микроконтроллера остались прежними. Поэтому не изменились и его технические характеристики, режимы и пределы измерения (частота от 6 Гц до 50 МГц). Ток потребления от элемента напряжением 3 В не превышает 35 мА (прототип потребляет 9 мА при напряжении 9 В).
Схема частотомера представлена на рис. 1. Работа его измерительной части подробно описана в [1]. Напряжение питания 3 В от элемента G1 поступает на повышающий преобразователь, собранный на транзисторах VT2—VT4 и дросселе L1. Диод VD1 — выпрямительный, конденсатор С7 — сглаживающий. После преобразователя постоянное напряжение +7...12 В поступает на интегральный стабилизатор DA1, его выходным напряжением +5 В питаются микроконтроллер DD1 и транзистор VT1 входного усилителя-формирователя.
Оптимальное напряжение питания ЖКИ КО-4В находится в интервале 1,4...1,7 В, напрямую от элемента G1 его питать нельзя, так как погашенные элементы изображения становятся видимыми. Для получения нужного напряжения применены гасящий резистор R12 и светодиод HL1, который используется как стабистор. Большое сопротивление резистора R12 объясняется тем, что индикатор HG1 потребляет ток всего 10 мкА.
В качестве HG1 может быть применён любой десятиразрядный семиэлементный ЖКИ с встроенным контроллером НТ1611 или НТ1613. Такие индикаторы выпускаются, например, под названиями КО-4В, WM-1611-62С, AL-801 LCD. Более полная информация о них содержится в [2, 3].
Все транзисторы можно заменить аналогичными с другими буквенными индексами. Дроссель L1 — готовый ДМ-0,2-200 или любой другой индуктивностью 160...250 мкГн с магнитопроводом в виде стержня. Светодиод АЛ307БМ можно заменить другим маломощным, но обязательно красного цвета свечения.
Все резисторы — МЛТ-0,125. Оксидные конденсаторы К53-19 или подобные — импортные, остальные — любые малогабаритные. ХТ1 — колодка с двумя винтовыми зажимами, расположенными с зазором 5 мм. Кнопка SB1 — тактовая с длинным толкателем. Выключатель SA1 — ползунковый с шагом выводов 2,5 мм.
Все детали размещены на односторонней печатной плате из фольгиро-ванного текстолита толщиной 1,5 мм, изображённой на рис. 2. Кнопка SB1 и выключатель SA1 припаяны на отведённые им места со стороны печатных проводников.
Литиевый элемент G1 минусовым выводом прижат к двум проволочным перемычкам на стороне установки деталей. Прижимная пружина, контактирующая с плюсовым выводом элемента, закреплена на плате винтом М2,5 и соединяется через него с контактной площадкой на плате. От поперечного сдвига элемент предохраняют три впаянные в плату стойки диаметром 1 мм. Отверстия под них показаны на схеме размещения элементов залитыми. Выводы ЖКИ соединяют гибкими изолированными проводами длиной 50...60 мм с предназначенным для них контактными площадками на плате.
Платы частотомера и ЖКИ скреплены по углам через разделительные втулки четырьмя винтами М2,5 с гайками (рис. 3). При этом кнопка SB1 занимает место в имеющейся на плате ЖКИ выемке. Общая высота этой конструкции всего 24 мм. Вид частотомера со стороны индикатора показан на рис. 4.
Налаживание частотомера подробно описано в [1]. Быстро проверить его работу можно с помощью компьютерной программы виртуального генератора (её исполняемый файл носит название FG.exe). Выход звуковой карты компьютера следует соединить с входом частотомера экранированным проводом. Как показала проверка, минимальная измеряемая частота при времени счёта 1 с равна 6...8 Гц.
Файл печатной платы в рмате Sprint Layout 5/0, программа кроконтроллера частотомера (копия программы из [1])
и компьютерная программа виртуального генератора fmeter.zip
ЛИТЕРАТУРА
1. Котов И. Малогабаритный частотомер. — Радио, 2008, № 3, с. 21, 22.
2. ЖКИ на базе контроллера НТ1611. — URL: http://www.cxem.net/mc/book50.php (14.08.14).
3. Жидкокристаллический индикатор КО-4В. — URL: http://www.kondratev-v.ru/spravochnik/ (14.08.14).
Радио 1-2015