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제 목 04. 범용 PLL 유니트
첨부파일

 

                  원칩 마이크로컴퓨터 PIC18C84를 사용한 범용 PLL 설정기
                  고주파 발진기의 주파수 설정용으로 사용할 수 있다

 


범용 PLL 유니트 2

1. 개요

 PLL를 사용해 2 MHz에서 50 MHz 정도의 고주파 신호의 발신기를
만들 때의 제어부입니다.
 주파수 설정을 로터리 엔코더나 누르는 보턴 스윗치로 가거나
복수의 VFO로 넓은 주파수대를 커버할 때, 그 변환을 자동적
에 실시하는 출력 신호를 낼 수가 있습니다.


2. 기능

·본제어 유니트는 원칩 마이크로컴퓨터인 PIC16C84를 사용해
 회로의 간단화와 기능의 고도화를 실현하고 있다.
 (PIC16C84에 대해서는「PIC Know How」 의 페이지를 참조)
·간이 로터리 엔코더의 입력에 따라 4자리수 BCD치를 가산/감산한다.
 설정 가능 범위는 0000에서 9999까지.
 이 때 SHFT 스윗치의 입력에 의해 주파수 가변 단위를 1배인가
 100배인가 바꿀 수가 있다. 이것은 크게 주파수를 바꾸고 싶다
 (이)라고 하고 편리.
 (단위 주파수는 VFO 측에보다 정해진다. SHFT 스윗치는 교호 변환)
·전항에서 설정된 4자리수 BCD치를 PLL용의 IC에의 설정 주파수로서
 시리얼로 출력. 시리얼 입력의 빗장용 IC로 그것을 보관 유지해, 그
 출력을 PLL-IC에 접속해 희망의 주파수를 발진시킵니다.
·로터리 인코더 이외에 UP/DOWN 스윗치에 의해 고속으로 주파
 수변경이 가능. 이것은 단지 변경을 고속으로 하는 것만으로 UP/DOWN의
 스윗치를 누르고 있는 동안 연속적으로 카운트업/다운시킨다.
·복수의 VFO 발신 회로를 사용하는 경우를 상정해, 주파수 설정치의 4자리수의
 안, 상위 2자리수를 상시 체크해, 2개소에서 대소 판정을 한 다음 3 포토
 의 어느쪽이든을 ON로 해 외는 OFF로 한다.
 이것으로 3개까지의 VFO의 변환을 실시할 수가 있다.
·접속을 상정하고 있는 스윗치의 종류는 아래와 같이.
  로터리 엔코더:인크리먼트(increment)형의 스윗치로 우/좌회전으로
               카운트업/다운을 자동 판별
  UP  : 설정 주파수의 고속 카운트업
        (누르고 있는 동안 연속적으로 카운트업한다)
  DWN : 설정 주파수의 고속 카운트다운
        (누르고 있는 동안 연속적으로 카운트다운 한다)
  SHFT: 로터리 엔코더의 가변 단위의 1배/100배의
        변환


3. 구성

 구성은 대략적으로 밑그림과 같이 되어 있어 로터리 엔코더나
스윗치를 상시 스캔 해, 그 동작에 의해 PLL 설정치를 상하시켜
시리얼 출력한다. 그것을 빗장 IC로 보관 유지해, PLL용 IC인 MC
145163에 출력하고 있다.

    ---------  ----------    
   |ROTARY  | |     |
   | ENCODER |->| PIC16C84 |    ------------------------------
    ---------  | SW, PLL  |    | 74HC595 x2          |
    ---------  | Control |------>| SERIAL INPUT 16BIT LATCH  |
   | SWITCH |->|     |    ------------------------------
    ---------  ----------      ↓BCDx4 ↓  ↓  ↓
            |||SW      ------------------------------
            |||      | PLL CONTOROL (MC145163)   |
           ----------    |               |
          | VFO UNIT |    ------------------------------
          | x Max3 |
           ----------


4. 회로도와 패턴도

 한 치 작고 보기 나쁩니다만 밑그림이 전체 회로입니다.
밑그림에는 VFO 부분은 포함하고 있지 않습니다.
 좌측에 있는 큰 IC가 PLL용의 유명한 IC입니다. 그 설정용의 입력의
부분에 빗장용 IC가 2개 접속되고 있어 이 IC의 시리얼 입력의 곳에
PIC가 연결되어 있습니다.
 PIC로부터는, DATA, CLOCAK, ENABLE의 3개의 신호가 나오고 있어
이것으로 시리얼로 데이터를 보내는 것을 제어하고 있습니다.
 PIC로부터는 이것 의외로 각 스윗치에의 접속 연결기와 VFO의 변환
출력의 연결기가 접속되고 있을 뿐입니다.




 

회로도와 프린트판용 artwork도는, CAD인「HiWIREⅡ」 그리고
그리고 있으므로 다운로드해 사용해 주세요.

    범용 PLL 유니트 회로도  (다운로드해 사용해 주세요)
    범용 PLL 유니트 패턴도(다운로드해 사용해 주세요)


5. 프로그램 소스 리스트

 프로그램의 전체는 1개가 흘러 나오고 되어있습니다. 개략의 플로우는
아래와 같이 되어 있습니다.

  →  키 입력 유무 체크(아무것도 없으면 반복)
 |     ↓
 |  각 키의 처리를 하는 로터리 엔코더 등
 |     ↓
 |  주파수 데이터의 갱신 주파수 데이터는 BCD로 취급하고 있다
 |     ↓
 |  PLL에의 출력 시리얼 출력의 제어
 |_____↓


(1) 로터리 엔코더의 처리
  RE1와 RE2의 2개의 신호의 어느 쪽이 앞인가에 의해 우회전(주파수 업)
  인가 왼쪽 회전(주파수 다운)인지를 판정할 필요가 있습니다.
  그 실현 방법은

   RE2의 신호 입력 없음 → 굳이 입력 없음으로서 처리
      ↓(있어)
   RE1의 입력 High → 카운트다운 처리에
      ↓(Low)
   카운트업 처리에
   (으)로서 판단합니다.


(2) chattering(바운스)의 회피
 스윗치의 입력에는 반드시 chattering가 있습니다. 이것은 무엇인가 말하면(자),
접점이 닫을 때 1회로 완전하게는 안정에 접촉하지 않고 몇회인가는 두 그리고로부터 완전
에 접촉한다고 하는 현상입니다.
 따라서, 1회만 접점 입력이 Low가 되었다고 하자 마자 다음의 처리를
시작하면(자), 계속해 접점 상태를 보러 가는 것 같은 처리때에는 다음에 봐에 행
시에는 High로 돌아오고 있다고 하는 현상이 됩니다.
이 chattering는 수msec 계속됩니다. 특히 이번 같은 접점식 로터리
인코더는 이 chattering가 비교적 길게 계속되고 있어 RE2가 High에
되었다고 생각하자 마자 RE1를 보러 가면, 아직 안정되지 않고 역방향이라고 판단해
큰일나거나 몇회나 카운트 하거나 해 불안정한 상태가 되어 버립니다.

 이것을 회피하기 위해서는, 1번 접점에 변화를 검출하면(자), 수msec 후에 이제(벌써)
한 번 보러 가 재차 같은 상태이면(자) 그 처리를 한다고 하는 바람으로 합니다.
이번은 이 chattering가 로터리 인코더만이 특별 길게 계속되어
있다고 하는 현상이 있었기 때문에, 다른 스윗치와는 다른 처리 방법으로 체타
링 회피 시간을 길게 하고 있습니다.

(3) 데이터의 갱신 처리
 PLL용의 IC의 설정치 입력이 BCD이기 (위해)때문에, PIC로부터의 설정치도 BCD
그리고 출력할 필요가 있기 때문에, 내부의 데이터 처리는 모두 BCD인 채로
실행하고 있습니다. 그 때문에 카운트업, 다운 처리가 한 치 귀찮게 되어
끝냈습니다만, 바이너리, BCD 변환을 사용하기로 하면, 바이너리인 채로
취급해도 상관없게 됩니다.
 무엇보다 4자리수 BCD가 되면(자) 2바이트의 바이너리 데이터가 되기 때문에, BCD
변환도 상당히 귀찮습니다만.

프로그램 리스트는, 원칩 마이크로컴퓨터 PIC용 통합 어셈블러이다
MPLAB용무로서 있습니다.

     프로그램 리스트(다운로드해 봐 주세요)


 

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