Давно хотел начать разговор про цифро-аналоговое и аналого-цифровое
преобразование, но данная статья не об этом. В кратце только скажу, что одним из самых доступных для нас методов построения АЦП - промежуточное преобразование измеряемого параметра в частоту. Таким методом мы уже пытались измерять емкость конденсатора в статье "Генератор". Для облегчения подобных экспериментов, было решено сделать специальный прибор, позволяющий измерять частоту.
Для отображения результатов измерений , для платы Марсоход был сделан дисплейчик:
и вот он же, снизу:
Он сделан из трех сдвоенных семисегментных индикаторов.
Кроме того, для тактирования схемы и как эталон времени,
был использован кварцевый генератор на 100 MHZ.
Принципиальная схема этого шилда:
Пришлось доработать и саму плату, допаять штыречки для pt_left и pt_right, дополнительные штыречки к моторным пинам и разрезать дорожки, чтобы разделить моторные группы на две части.
Принцип работы девайса поясню на фрагменте проекта:
Поступающий на пин DP входной сигнал сразу выводится на два светодиода led[7] и led[6] в прямом и инверсном виде. Это может понадобиться для оценки сигнала, поступившего внутрь чипа. Если яркость свечения светодиодов одинаковая, то измеряемый сигнал симметричный (меандр), если нет, то возможны два варианта - либо сигнал не симметричный, либо сигнал пересекает пороговое значение входного элемента не по оси симметрии тоесть не согласован по уровню.
Кроме того сигнал с DP поступает на три последовательно включенных делителя на 2, и из поделенного в итоге на 8 сигнала, выделяется положительный перепад.
Поскольку наша схема работает от 100MHZ, максимальная частота, которую она может обнаруживать - 50MHZ , таким образом, максимальная частота, которую можно подавать на вход нашего прибора - 400MHZ.
Проект полностью можно посмотреть здесь
Далее в проекте, количество перепадов подсчитывается шестью декадными счетчиками в течении 8 миллисекунд, таким образом, выводимая на индикатор частота получается в килогерцах.
Для тестов прибора подобрал коллекцию генераторов:
Поскольку максимальная частота в этом наборе 125MHZ, а испытать наш приборчик хотелось на максимальной частоте, пришлось запрограммировать для этой цели отдельный девайс на Cyclone II. Имеющуюся на нем частоту 80MHZ c помощью PLL умножили на 14 и разделили на 3 - получилось 373.(3)MHZ.
Итак, приступаем к испытаниям и первым устанавливаем генератор на 14.318MHZ
Далее по порядку - 24.576MHZ, 33MHZ, 66MHZ , 125.MHZ и от внешнего девайса 373MHZ:
Все эти эксперименты выполнялись при напряжении питания -4В.
Затем мы все повторили при напряжении 2.5В - результат получился аналогичный.
header.jpg
????? ????? ?????? ???????? ??? ?????-?????????? ? ???????-????????
??????????????, ?? ?????? ?????? ?? ?? ????. ? ?????? ?????? ?????,
??? ????? ?? ????? ????????? ??? ??? ??????? ?????????? ??? - ?????????????
?????????????? ??????????? ????????? ? ???????. ????? ??????? ?? ??? ????????
???????? ??????? ???????????? ? ?????? "?????????". ??? ?????????? ????????
?????????????, ???? ?????? ??????? ??????????? ??????, ???????????
???????? ???????.
??? ??????????? ??????????? ????????? , ??? ????? ???????? ??? ?????? ??????????
display_top.jpg display_bot.jpg
?? ???? ????????? ?????????????? ???????????
????? ????, ??? ???????????? ????? ? ??? ?????? ???????,
??? ??????????? ????????? ????????? ?? 100 MHZ.
led_type.jpg osc_type.jpg
?????????????? ????? ????? ?????
led_display.bmp
???????? ?????????? ? ???? ?????, ??????? ???????? ??? pt_left ? pt_right,
?????????????? ???????? ? ???????? ????? ? ????????? ???????,
????? ????????? ???????? ?????? ?? ??? ?????.
board.jpg board_bot.jpg
??????? ?????? ??????? ?????? ?? ????????? ???????
fragment.bmp
??????????? ?? ??? DP ??????? ?????? ????? ????????? ?? ??? ??????????
led[7] ? led[6] ? ?????? ? ????????? ????. ??? ????? ???????????? ???
?????? ???????, ???????????? ?????? ????. ???? ??????? ???????? ???????????
??????????, ?? ?????????? ?????? ???????????? (??????), ???? ???,
?? ???????? ??? ???????? - ???? ?????? ?? ????????????, ???? ????? ??????????
????????? ???????? ???????? ???????? ?? ?? ??? ????????? ?.?. ?? ?????????? ?? ??????.
????? ???? ?????? ? DP ????????? ?? ??? ??????????????? ?????????? ???????? ?? 2, ?
?? ??????????? ? ????? ?? 8 ???????, ?????????? ????????????? ???????.
????????? ???? ????? ???????? ?? 100MHZ , ???????????? ???????, ??????? ???
????? ???????????? - 50MHZ , ????? ???????, ???????????? ???????, ??????? ?????
???????? ?? ???? ?????? ??????? - 400MHZ.
?????? ????????? ????? ?????????? ????? fmeter.zip
????? ? ???????, ?????????? ????????? ?????????????? ?????? ????????? ??????????
? ??????? 8 ??????????, ????? ??????? ????????? ?? ????????? ??????? ??????????
? ??????????.
??? ?????? ??????? ???????? ????????? ???????????
oscilators.jpg
????????? ???????????? ??????? ? ???? ?????? 125MHZ , ? ???????? ??? ?????????
???????? ?? ???????????? ???????, ???????? ????????????????? ??? ???? ????
????????? ?????? ?? CycloneII. ????????? ?? ??? ??????? 80MHZ c ??????? PLL
???????? ?? 14 ? ????????? ?? 3 - ?????????? 373.(3)MHZ.
????, ?????????? ? ?????????? ? ?????? ????????????? ????????? ?? 14.318MHZ
testing.jpg
????? ?? ??????? - 24.576MHZ, 33MHZ, 66MHZ , 125.MHZ ? ?? ???????? ??????? 373MHZ
video.mov
??? ??? ???????????? ??????????? ??? ?????????? ??????? -4?.
????? ?? ??? ????????? ??? ?????????? 2.5? - ????????? ????????? ???????????.
Подробнее...