µC Counter
by Martin Clausen (mc AT rotgradpsi DOT de) for University of Konstanz
Ein schlichter flexibler Frequenzzähler bis 30MHz mit Mikrocontroller und RS232
Inhaltsverzeichnis:
- Standard Bauteile
- Signalaufbereitung mittels Komperator
- Umschaltbare Signalpolarität
- 32 Bit Zähler mit Überlaufkennung
- Meßbereich: nahe zu 0 Hz bis mindestens 24 MHz, typisch 45 MHz (durch Komperator begrenzt)
- Meßdauer: 6 µs bis zu über einen Stunde, Auflösung 0,5 µs
- Anzeige für Meßvorgang, Bereitschaft und Überlauf
Einsatz
Diese Schaltung eignet sich dazu die Anzahl von Ereignissen in einem vorgegebenen Zeitraum zu erfassen. Der PC sendet die Länge des Zeitfensters an den Mikrocontroller. Nach Ablauf der Zeit sendet der Mikrocontroller selbständig die Anzahl.
Das Eingangssignal wird von einem Komperator aufbereitet. Die Schaltschwelle liegt bei 0,5 Volt, bei einer Terminierung von 50 Ohm einem Strom von 10mA entsprechend. Wichtig ist auch R7. Er verhindert, daß es im Komperator zu einem Latch-up kommen kann, der den Komperator zerstören würde.
Ablauf der Messung
Der PC sendet vier Bytes, die die Dauer der Messung angeben. Der Mikrocontroller lädt darauf hin Timer 2 und einen Softwarezähler. Beide Zähler sind über ein Interrupt verbunden und zählen abwärts. Im nächsten Schritt werden der 74HC4040, Timer 0 und der andere Softwarezähler zurückgesetzt. Der 74HC4040 ist notwendig, da der 89C52 bei Betrieb mit 24MHz nur Frequenzen bis zu 1MHz erfassen kann. Auch hier sind Timer und Softwarezähler durch einen Interrupt verbunden. Nun wird Timer 2 gestartet und der Komperator freigegeben. Sobald Timer 2 und der dazugehörige Softwarezähler null erreicht haben, wird der Komperator gesperrt und das Meßergebnis an den PC gesendet.
- Halbleiter:
- 1 74HC4040
- 1 AT89C52 oder AT89S52 Atmel, 24 MHz; siehe auch programming tips
- 1 MAX232
- 1 NE527
- 1 24MHz Quarzoszillator oder 24 MHz Quarz + 2* 33pf ker
- 1 LED, low current, rot
- 1 LED, low current, grün
Kondensatoren:
- 3 100nF ker
- 3 100nF ker, SMD
- 1 1µF
- 6 10µF
Widerstände:
- 2 100 Ohm, SMD
- 2 1k
- 2 10k
- 3 10k, SMD
- 1 150k
Mechanik:
- 1 Umschalter
- 1 Gehäuse
- 1 Lochpunktrasterplatine
- 1 Spule Fädeldraht
- 1 BNC-Buchse
- 1 Sub-D Buchse, 9 Pin
- Für den NE527 keine Fassung verwenden.
- R4, R5, R8, C4, C9 und C12 sollten SMD sein.
- Leitungen in der Eingangsschaltung mit dem NE527 sollten besonders kurz sein.
- Die Eingangsschaltung mit dem NE527 besitzt keinen Überspannungsschutz.
- Für sehr langsame Signalflanken oder Signale mit großem Rauschen muß der Komperator mit einer Hysterese versehen werden.
- Sendet der Computer während einer Messung einen neuen Befehl, so wird die laufende Messung abgebrochen und die neue Anforderung ausgeführt.
Die Bauteilebeschriftung ist wie folgt zu lesen:
Bauteiltyp + Wert in exponential Form + Gehäusebezeichnung + Unternummer der Funktionseinheit
zum Beispiel: C1040805,1 ist ein Kondensator, 100nF, Gehäuse SMD 0805, erste Funktionseinheit im Gehäuse
Disclaimer: No warranty at all!
Copyright by Martin Clausen, Germany.
Kontakt zum Autor: mc AT rotgradpsi PUNKT de
Impressum
