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제 목 10. 8자리수 주파수 카운터
첨부파일

 

                  PIC16F84와 액정 표시기를 사용한 범용의 카운터
                  8자리수 표시, 0.1sec, 1 sec 게이트 타임, 최고 18 MHz
 


액정 표시 범용 카운터

PIC16F84를 응용한 범용의 카운터로, 액정 표시입니다.
최대 8자리수, 단체에서는 최고 카운트 18 MHz까지입니다.
이것에 프리스케이라를 외부부착 하면, 1 GHz까지
측정 가능한 8자리수 표시 주파수 카운터가 완성됩니다.


1. 개요

PIC16F84를 응용한 범용의 카운터입니다. 액정 표시기를 사용해 표시
(을)를 하고 있습니다. 단체로 최고 18 MHz까지의 카운트를 할 수 있기 때문에, 주파
수카운터 등에 사용할 수 있습니다. 1 GHz까지 사용할 수 있는 1/1000의 프리스케이라
(을)를 추가하면, 한층 더 사용 범위가 확대합니다.
액정 표시기의 제어 방법의 참고로도 된다고 생각합니다. 범용의 제어 프로그라
무가 되고 있기 때문에, 다른 용도에도 사용할 수 있습니다.


2. 기능/사양

입력 사양
   TTL 직접 입력, 고주파 앰프 부착 입력 어느쪽이든 한편
     (입력 양쪽 모두 있어, 접속한 (분)편으로 카운트 한다)
     (외부부착의 스윗치로 다른 한쪽을 GND에 접속해 불필요한 입력을 잃는다)
프리스케이라유/무지정가능
    (별로 1/1000의 프리스케이라가 필요)
주파수대역LOW/HIGH 변환
    (1배(최고 2 MHz)/8배(최고 18 MHz)의 변환)
게이트 시간
   0. 1초, 1초 변환
측정 가능 주파수
   주파수대역LOW때 :약 2 MHz까지 1 Hz단위
   주파수대역HIGH시:약 18 MHz까지 8 Hz단위
측정 정밀도
   수정 발진자(10 MHz)에게 의존
   따라서 절대 정밀도는 5~6자리수 정도이다. 표시는 8자리수 나오지만.
표시 방법
   2행 액정 표시기 8자리수치 표시
     0. 1초, LOW때 :  199999oHz
     0. 1초, HIGH때 : 1599999oHz
     1초  , LOW때 :  1999999Hz
     1초  , HIGH때 : 15999999Hz
     (프리스케이라 첨부때는 단위가 kHz가 된다)
전원
    5. 2 V~9 VDC 최대 30 mA(상시 25 mA정도)


4. 구성

회로 구성은 극히 간단해, PIC와 액정 표시로 기본을 구성해, 거기에
고주파 앰프가 추가되고 있습니다.  프리스케이라는 별유니트로 해
(이)라고 있습니다.
동작은, 0. 1초나 1초의 게이트 시간의 사이, 게이트 IC를 열어 입력 신호
(을)를 PIC의 TMR0에 입력해 카운트를 개시합니다.
이 게이트 신호는 PIC의 프로그램 루프로 만들어 내고 있습니다.
그 정밀도를 내기 (위해)때문에, 이 루프 프로그램의 총스텝수를 정확하게
결정하고 있습니다.
즉 0. 1초라면 250000 스텝, 1초라면 2500000 스텝과
합니다.
 (250000 x 0.4usec = 100msec   2500000 x 0.4usec = 1sec )
즉, PIC의 클락용 크리스탈 발진자의 정밀도로 게이트 시간을 작
(이)라고 있게 됩니다. 여기서, 기준이 되는 크리스탈 발진자의 발진주
파수는, 다만 단순하게 접속한 것은, 일반적으로 정확하게 10 MHz는 되어
선. 거기서, 크리스탈 발진자의 한편의 단자에 트리마콘덴
사를 접속해, 이것을 조정하는 것으로, 조금 주파수를 조정하는 것
(을)를 할 수 있는 것처럼 해 교정을 가능으로 하고 있습니다.


5. 회로도/패턴도

회로도의 자세한 것은 밑그림이 됩니다. 특별한 것은 없기 때문에 도달해 단순
입니다. 액정의 제어는 4비트 인터페이스로 실시하기로 해, PIC의 사용 포
트를 절약하고 있습니다.   고주파 앰프는 간단한 트랜지스터 회로로 작성해
했다. 간단이라고 해도, 취급하는 최고 주파수가 20 MHz 정도이기 때문에, 상당히
광대역의 회로로 하는 것이 필요해, 이 때문에는 고주파용의 성능이 좋다
트랜지스터를, 부하 저항을 소봐 사용하는 것이 요령입니다.


원회로도는, CAD의
「HiWIREⅡ」그리고 그리고 있으므로 다운로드해
사용해 주세요.

    ★
범용 카운터 회로도(다운로드해 봐 주세요)
    ★
범용 카운터 패턴도(다운로드해 봐 주세요)


6. 프로그램 개요

PIC의 프로그램 구성을 간단하게 설명합니다.
프로그램은 단순한 1개의 흐름만으로 되어있습니다.

     초기화 포토의 조건 설정, 액정 표시기의 초기화
      ↓
     스윗치 상태의 입력 게이트 시간, 프리스케이라 유무, 대역 지정
      ↓
     주파수 측정 일정한 게이트 시간의 사이 TMR0로 카운트
      ↓
     바이너리로부터 BCD에 변환  3바이트를 10진 8자리수에 변환
      ↓
     액정에 표시          8자리수 제로 서프레스도 동시에 실행
      ↓
     반복


여기서 어려운 것은, 게이트 시간을 만들어 내기 (위해)때문에, 정확한 스텝을 지키면서
카운터의 카운트업을 하는 곳입니다.
카운터는 PIC 내부의 TMR0의 하드와 2바이트의 레지스터로 실행합니다.
이 레지스터의 카운트업 처리를 소프트웨어로 실시하게 됩니다만,
어느 루트도 같은 스텝수가 되도록(듯이) 궁리해 일정한 게이트 시간을 만들어
내고 있습니다.
또 하나 더 어려운 것이, 3바이트 바이너리 데이터를 8자리수의 10 진수로 변환한다
그런데, 이것에는 Microchip Technology 의 Appliction Notes 에 있다
Math Liblary 를 참고로 해 만든 것을 사용하고 있습니다.
액정 표시기의 제어 방법에 대해서도, Application Note를 참고로 했습니다.
특히 표시기의 초기화 방법이나 4비트 버스에 의한 제어의 방법이 참고가 되어
했다.

      ★
범용 카운터 프로그램 리스트


7. 실장 방법

소자는 적기 때문에, 실장은 간단합니다만, 작게하기 위해(때문에), 액정 표시기의
바로 밑에 IC등의 다른 부품을 실장하고 있습니다. 액정 표시기의 크기보다
한층 큰 정도로 들어가고 있습니다.
이것에 프리스케이라를 외부부착 하면, 훌륭하게 1 GHz까지 카운트 가능한
8자리수 표시의 주파수 카운터로 할 수가 있습니다.

범용 카운터의 전체 외관
액정 표시기의 아래 쪽에
대부분의 부품을 실장했다.

상부의 액정 표시기를 떼었는데.
연결기 접속으로 했으므로 간단하게 뗄 수 있다.
실장에는 높이의 제한이 있지만 전해 콘덴서,
수정 발진자 정도로 외는 문제 없음.

액정 표시기의 설치 상세를 횡측에서 본다.
꼭 좋은 높이가 되어 있다.

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www.1chip.com, www.1chip.co.kr
www.micom114.com
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