Kit modul tester frecventa cristale PIC16F628A, 1Hz-50MHz, afisaj 5 cifre, 5-9VDC

Acest tutorial arata cum se pune in functiune si se foloseste kitul tester de cristale si frecventmetru PIC16F628A, 1 Hz - 50 MHz. Kitul este un instrument independent, cu propriul microcontroler, deci tutorialul nu foloseste placa de dezvoltare si nu necesita program. Se alimenteaza de la o baterie de 9 V 6F22 sau de la un adaptor de 5 - 9 VDC.

In proiecte, kitul este util pentru verificarea cristalelor de cuart inainte de montaj, pentru identificarea celor cu marcajul sters si pentru depanarea oscilatoarelor. Frecventa apare direct pe cele cinci afisaje cu 7 segmente.

Cum functioneaza:

Un cristal de cuart oscileaza la o frecventa proprie atunci cand este introdus intr-un circuit oscilator. In acest kit, tranzistoarele S9014 si S9018 amplifica semnalul oscilatiei, iar microcontrolerul PIC16F628A numara cate impulsuri apar intr-un interval de timp cunoscut, numit timp de poarta.

Formula folosita este f = N / t, unde f este frecventa, N este numarul de impulsuri numarate si t este timpul de poarta. De exemplu, daca in t = 0.01 s se numara N = 270000 impulsuri, frecventa este 270000 / 0.01 = 27000000 Hz, adica 27 MHz. Kitul schimba singur domeniul de afisare si timpul de poarta in functie de frecventa, deci nu aveti de ales nimic.

Precizia masuratorii depinde de baza de timp. Aceasta este un cristal de 20 MHz, cu perioada de 1 / 20000000 = 50 ns, iar un condensator ajustabil permite reglajul fin al frecventei lui. Daca frecventa afisata nu variaza consistent timp de 15 secunde, afisajul se stinge pentru a reduce consumul.

Conectare:

Alimentati kitul la 5 - 9 VDC, fie cu o baterie de 9 V prin clema, fie cu un adaptor prin mufa DC cu centrul pe plus. Clema bateriei se lipeste la pad-urile + si -, cu firul rosu la + si firul negru la -. Nu depasiti 9 V si respectati polaritatea. Circuitul nu are nevoie de convertor de nivel sau de alte componente externe, iar regulatorul 7550A-1 produce tensiunea de 5 V pentru microcontroler. Pentru masurarea unui cristal nu conectati nimic la IN. Daca masurati un semnal extern, nivelul lui la IN trebuie sa fie de cel mult 5 V, nu 5 - 9 V ca la alimentare, iar masa semnalului se leaga la pad-ul -.

Butoane, reglaje si indicatoare:

Condensatorul ajustabil. Porniti de la pozitia in care a fost montat. Introduceti un cristal despre care stiti sigur frecventa, de exemplu 20 MHz sau 27 MHz, si cititi valoarea. Daca valoarea difera de cea asteptata, rotiti condensatorul foarte putin cu o surubelnita izolata, apoi repetati masurarea. Reglajul a functionat atunci cand valoarea afisata coincide cu cea a cristalului de referinta. Faceti mici rotiri si verificati dupa fiecare, pentru ca o rotire mare strica reglajul.

Butonul tactil. Pentru verificarea cristalelor nu il folositi. Daca il apasati lung din greseala si pe afisaj apare meniul, iesiti din el fara sa modificati nimic, apoi reporniti alimentarea. Meniul de offset are rost numai cand kitul masoara frecventa unui oscilator local de receptor, la care se aduna sau se scade o frecventa intermediara.

Configurare:

Kitul nu are nevoie de configurare pentru testul cristalelor. Dupa asamblare, verificati ca soclul cu 3 pini este lipit in gaurile nemarcate de langa pad-urile -, + si IN, ca circuitul integrat este bine asezat in soclu si ca nu exista punti de lipitura intre pini.

Conectati alimentarea cu polaritatea corecta si introduceti un cristal cunoscut in soclu. Cristalul poate fi unul de 20 MHz sau de 27 MHz, de exemplu. Cititi valoarea de pe afisaj. Cu un cristal de 27 MHz, afisajul indica 27.00, adica 27.00 MHz. Daca aveti o frecventa de referinta sigura, ajustati usor condensatorul ajustabil pana cand valoarea afisata coincide cu referinta.

Exemplu de utilizare:

Aveti un cristal recuperat dintr-un aparat vechi, cu marcajul sters, si vreti sa aflati frecventa lui. Lasati condensatorul ajustabil in pozitia montata, nu apasati butonul tactil si lasati IN neconectat. Alimentati kitul de la o baterie de 9 V, cu rosu la + si negru la -.

Introduceti cristalul in soclul cu 3 pini, complet, cu terminalele drepte. Afisajul indica frecventa, de exemplu 27.00 pentru un cristal de 27 MHz. Notati valoarea si marcati cristalul.

Daca nu atingeti nimic si valoarea nu se modifica, afisajul se stinge dupa 15 secunde. Pentru urmatorul cristal, reporniti alimentarea, introduceti noul cristal si repetati masurarea.

Probleme frecvente:

Afisajul nu se aprinde deloc. Cauza obisnuita este alimentarea cu polaritate gresita sau sub 5 V, ori un contact slab la clema bateriei. Verificati polaritatea, tensiunea si lipiturile mufei DC sau ale pad-urilor.

Afisajul s-a stins dupa cateva secunde. Este oprirea automata, activata cand frecventa nu variaza consistent timp de 15 secunde. Reporniti alimentarea pentru a continua.

Nu se citeste nicio valoare cand introduceti cristalul. Cauza frecventa este soclul cu 3 pini lipit in pad-urile marcate -, + si IN in loc de gaurile nemarcate de langa ele, ori un cristal defect. Verificati pozitia soclului si incercati un cristal despre care stiti ca functioneaza.

Anumite segmente lipsesc sau apar cifre gresite. De obicei sunt lipituri reci sau punti la afisaje, la rezistente sau la circuitul integrat. Reluati lipiturile si verificati ca circuitul integrat este complet introdus in soclu.

Valoarea difera de cea marcata pe cristal. Verificati mai intai un cristal cunoscut, de exemplu de 20 MHz sau 27 MHz, apoi ajustati usor condensatorul ajustabil. La capetele domeniului de masura, de exemplu la cristale de circa 4 MHz sau 48 MHz, citirile pot fi mai putin sigure.

Valoarea difera cu o diferenta constanta de frecventa cristalului. Posibila cauza este un offset ramas programat in meniul deschis cu butonul tactil. Intrati in meniu cu o apasare lunga, alegeti revenirea la zero a offsetului, apoi repetati masurarea.

Limitari si sfaturi:

Domeniul declarat este 1 Hz - 50 MHz, iar afisajul are doar 5 cifre, deci rezolutia este limitata. Precizia depinde de cristalul de 20 MHz si de reglajul condensatorului ajustabil. Kitul a fost testat numai la masurarea cristalelor, deci pentru masurarea semnalelor externe verificati valorile cu o sursa de frecventa cunoscuta.

Nu aplicati la IN semnale peste 5 V si nu alimentati kitul peste 9 V. Nu este un instrument de laborator calibrat, ci un tester rapid pentru verificarea cristalelor.

Pentru utilizare portabila puteti folosi o baterie de 9 V sau o sursa de 5 V. Dupa asamblare puteti monta kitul intr-o carcasa, folosind cele patru gauri de montare, ca sa protejati lipiturile si afisajul.