+- HomeMade (http://sp-hm.pl)
+-- Dział: Technika Pomiarowa (/forum-54.html)
+--- Dział: Przyrządy pomiarowe (/forum-58.html)
+--- Wątek: Prosty, programowany generator (/thread-342.html)
Prosty, programowany generator - SP6FRE - 15-03-2010 21:51
Pomysł na wykonanie generatora powstał przy okazji wątku http://sp-hm.pl/thread-309.html dotyczącego pomiarów filtra polifazowego dla odbiornika z bezpośrednią przemianą. Wprawdzie z miernika filtra polifazowego nic nie wyszło ale jednym z produktów ubocznych tej sprawy jest prezentowany generator:
http://lx-net.pl/hr/gen1/gener2.jpg
"Sercem" generatora jest mikrokontroler ATiny 2313 sterowany zegarem o częstotliwości 8, 10, 16, 20 lub 24MHz. Do generowania częstotliwości wyjściowej użyty jest wewnętrzny rejestr liczący układu, który może zliczać impulsy zegara generując na wyjściu 14 impuls po zliczeniu od 1 do 65536 impulsów. Ponieważ każdorazowe zliczenie ustalonej liczby impulsów x zmienia stan na przeciwny to na wyjściu 14 pojawi się częstotliwość powstałą przez podział zegara przez 2x. W praktyce więc częstotliwość na wyjściu można określić jako częstotliwość zegara podzieloną przez wartość podzielnika w zakresie od 2 do 131072 z krokiem 2. Impulsy na wyjścu 14 mikroprocesora są prostokątne i symetryczne. Poddawane są one kolejnym podziałom w dwóch dzielnikach 74LS90 z wyprowadzeniem częstotliwości pośrednich co powoduje, że do dyspozycji są impulsy o częstotliwości podstawowej F, F/2, F/10, F/50 oraz o częstotliwości F/100. Wszystkie te sygnały mają charakter prostokątny a dodatkowo sygnały F/10 i F/50 są wypełnione w proporcji 1:5 (1/5 jedynka, 4/5 zero). Pozostałe sygnały mają charakter symetryczny o wypełnieniu 1:1. Sygnały o częstotliwościach F oraz F/100 kierowane są do cyfrowego filtra dolnoprzepustowego MAX7480 na wyjściu którego otrzymuje się sygnał sinusoidalny (w zakresie 0-2.8kHz). Jeśli zamiast ukladu MAX7480 zastosuje się układ MAX7400 będzie można na wyjściu sinusoidalnym uzyskać częstotliwości do ok. 10kHz. Tranzystor pnp wraz z rezystorami 4.7k, 10k i potencjometrem zapewnia podświetlenie wyświetlacza i można go pominąć.
http://lx-net.pl/hr/gen1/gen3.jpg
Wyświetlacz generatora pokazuje dane w dwóch liniach. W górnej linii wyświetlana jest częstotliwość F w Hz a w dolnej linii wyświetlany jest aktualnie zastosowany podzielnik P oraz krok K zmiany częstotliwości w wartościach podzielnika (2, 20, 200, 2000). Generator ma istotne ograniczenia dotyczące możliwości uzyskania sygnału sinusoidalengo jedynie w zakresie do 2.8kHz dla układu MAX7480 oraz ok. 10kHz dla układu MAX7400. Poza tym sam sygnał na wyjściu układów MAX po bliższym przyjrzeniu się zbudowany jest z elementów łączonych w sinusoidę z częstotliwością 100 krotnie większą (stąd niezbędny do sterowania układem zestaw częstotliwości F oraz F/100). Ograniczony jest również zakres przestrajania generatora oraz precyzja z jaką można ustawić częstotliwość pracy. Mając kwarc o częstotliwości X (ze zbioru 8, 10, 16, 20 i 24MHz) można uzyskać największą częstotliwość F równą X/2 oraz najmniejszą równą F/131070 (ok. 61Hz dla zegara 8MHz). Jednocześnie do dyspozycji są częstotliwości F/2, F/10, F/50. Dokładność ustawienia częstotliwości jest najlepsza dla dużych podzielników gdzie osiąga się ułamki Hz a dla największych częstotliwości krok może wynosić i kilka MHz. Dla przykładu z zegarem 8MHz nawiększą osiągalną częstotliwością jest 4MHz a następnie 2MHz, 1.33MHz, 1MHz, 0.8MHz, 0.67MHz, 0.571MHz, 0.5MHz, 0.444MHz, 0.4MHz .... aby w okolicach 100kHz zmniana wnosiła ok. 2.5kHz, w okolicach 10kHz 25Hz a w okolicach 1kHz tylko 1Hz. Z odpowiednio mniejszym ziarnem zmieniają się częstotliwości pochodne czyli F/2, F/10, F/50 i F/100. Generalnie więc biorąc generator pozwala na ustawienie z dość dużą dokładnością dowolnej częstotliwości w pasmie akustycznym i może służyć do sporadycznych zastosowań na ustalonych częstotliwościach w wyższym paśmie.
Więcej danych na ten temat mozna znaleźć na mojej stronie:
http://lx-net.pl/hr/gen1/gen1.html
Tam też można pobrać oprogramowanie niezbędne dla mikrokontrolera ATiny 2313 oraz schemat, rysunek druku oraz rysunek montażowy.
L.J.