बाइनरी रीडआउट के साथ दो चिप फ्रीक्वेंसी मीटर: १६ कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

बारह प्रकाश उत्सर्जक डायोड का उपयोग करना। प्रोटोटाइप में एक सीडी4040 काउंटर के रूप में और एक सीडी4060 टाइमबेस जनरेटर के रूप में है। सिग्नल को गेट करना एक रेसिस्टर - डायोड गेट द्वारा होता है। यहां प्रयुक्त CMOS ics उपकरण को 5 से 15 वोल्ट की सीमा में किसी भी वोल्टेज द्वारा संचालित करने की अनुमति देता है, लेकिन अधिकतम आवृत्ति लगभग 4 मेगाहर्ट्ज तक सीमित है।

४०४० एक १६ पिन पैकेज में बारह चरण का बाइनरी काउंटर है। 4060 एक ही 16 पिन पैकेज में एक चौदह चरण बाइनरी काउंटर और ऑसीलेटर है। इन चिप्स के 74HC या 74HCT संस्करणों का उपयोग उच्च आवृत्ति रेंज के लिए किया जा सकता है, लेकिन आपूर्ति वोल्टेज रेंज तब अधिकतम 5.5 वोल्ट तक सीमित होती है। एक विशिष्ट एचएएम ट्रांसमीटर की आवृत्ति को प्रदर्शित करने के लिए इसका उपयोग करने के लिए, किसी प्रकार के प्रीस्केलर और प्रीम्प्लीफायर की आवश्यकता होगी। उम्मीद है कि ये बाद के निर्देश का विषय होंगे।

चरण 1: बारह एलईडी सरणी

मैंने इस परियोजना पर एक साधारण आवृत्ति काउंटर रखने के लिए शुरू किया जो कम से कम घटकों और बिना प्रोग्रामिंग का उपयोग करके न्यूनतम परेशानी के साथ काम करेगा। मैं इस "टू चिप फ़्रीक्वेंसी काउंटर" डिज़ाइन पर बस गया क्योंकि इसकी सादगी आकर्षक थी।

पहला कदम काउंटर को तार देना और इसे काम करना था। मैंने अपने जंक बॉक्स और विभिन्न बोर्डों से कई लाल 3 मिमी एलईडी को गोल किया और उन्हें सर्किट बोर्ड के एक स्लीवर पर लाइन में मिलाया - परिणाम यहां काउंटर चिप के बगल में दिखाया गया है। इस विशेष आईसी को एक अन्य आधे-अधूरे प्रोजेक्ट से निकाला गया था, इस उम्मीद के साथ कि कम से कम यह समाप्त हो जाएगा। यदि आप इसे बनाने की योजना बना रहे हैं तो 74HC4040 एक बेहतर विकल्प होगा। यह एक उच्च आवृत्ति के लिए गिन सकता है।

चरण 2: चूहों का घोंसला शुरू करना

इसे यथासंभव छोटा बनाने का निर्णय लिया गया था, और इसलिए कोई सर्किट बोर्ड नहीं है। ४०४० के लीड्स को क्रॉप किया गया था, और एक १००n सिरेमिक मल्टीलेयर कैपेसिटर इसकी बिजली आपूर्ति लीड से जुड़ा हुआ था। यह ईएसडी को बेहतर ढंग से जीवित रहने में सक्षम बनाने के लिए है।

तारों (सीएटी -5 केबल से) को तब लीड के स्टब्स में मिलाया गया था। एक पक्ष के साथ ऐसा व्यवहार करने के बाद, यह जांचने का समय था कि क्या चिप अभी भी जीवित है।

चरण 3: 4040. का परीक्षण करना

एलईडी और चिप को एक दूसरे के साथ पेश किया गया था, और एक त्वरित जांच, चिप पर शक्ति लागू करने और एल ई डी के सामान्य ग्राउंडिंग ने मुझे एलईडी को ब्लिंकिंग दी जब चिप के घड़ी इनपुट को एक उंगली से छुआ गया था - यह ५० की गिनती कर रहा था हर्ट्ज मेन्स हम।

एक एलईडी बहुत चमकीली थी - यह दूसरों को तुलनात्मक रूप से बहुत मंद बना रही थी। इसे बेरहमी से बाहर निकाला गया, फिर अकेले संभावित उपयोग के लिए अलग रखा गया। एल ई डी नाजुक उपकरण होते हैं और अधिक गर्म होने पर आसानी से विफल हो जाते हैं जबकि लीड पर जोर दिया जाता है। मुझे अपनी सरणी में लगभग तीन को बदलना पड़ा। यदि आप उन्हें खरीद रहे हैं, तो कुछ अतिरिक्त प्राप्त करना सुनिश्चित करें। यदि आप उनकी छानबीन कर रहे हैं, तो बहुत अधिक प्राप्त करना सुनिश्चित करें क्योंकि आपको उनकी आवश्यकता कुछ हद तक चमक से मिलती-जुलती है।

चरण 4: काउंटर - पूर्ण

चित्र पूर्ण काउंटर और डिस्प्ले दिखाता है। बारह एलईडी, काउंटर चिप, आपूर्ति बाईपास संधारित्र और दो प्रतिरोधक हैं। 1K रोकनेवाला डिस्प्ले की चमक सेट करता है। 4.7 K रोकनेवाला रीसेट इनपुट को जमीन से जोड़ता है। इसके आगे असंबद्ध पिन घड़ी इनपुट है।

चरण 5: काउंटर के लिए कैबिनेट

इस असेंबली के चारों ओर एक डी सेल से धातु का आवरण खोल दिया गया था। शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए प्लास्टिक की फिल्म का इस्तेमाल किया गया था।

फिल्म काउंटर का मेरा परीक्षण दिखाती है। यह मेरी उंगली द्वारा प्रदान किए गए 50 हर्ट्ज सिग्नल की गिनती कर रहा है।

चरण 6: समय आधार - भाग

एक आवृत्ति काउंटर एक ज्ञात समय के लिए सिग्नल दालों की गणना करके और इस गिनती को प्रदर्शित करके काम करता है। एक काउंटर फ़्रीक्वेंसी काउंटर का आधा हिस्सा बनाता है। एक सटीक ज्ञात अंतराल देने के लिए एक सर्किट - टाइमबेस - दूसरा हिस्सा है।

यह कार्य CD4040, एक थरथरानवाला और 18 पिन पैकेज में 14 चरण बाइनरी डिवाइडर द्वारा किया जाता है। इसे फिट बनाने के लिए, सभी डिवाइडर आउटपुट बाहर नहीं लाए गए हैं। मैंने 4 मेगाहर्ट्ज की थरथरानवाला आवृत्ति पर फैसला किया - यह मेरे जंक बॉक्स में सबसे उपयुक्त था। क्रिस्टल की इस पसंद का मतलब है कि आवृत्ति रीडआउट एक मेगाहर्ट्ज़ के गुणक में होगा।

चरण 7: क्रिस्टल थरथरानवाला

टाइमबेस के लिए 4 मेगाहर्ट्ज क्रिस्टल ऑसीलेटर आकार ले रहा है। एक 10 मेगापिक्सल का चिप रोकनेवाला दो ऑसिलेटर पिन के आर-पार बैठता है, और दो 10 पीएफ कैपेसिटर क्रिस्टल के साथ सर्किट बोर्ड के एक स्क्रैप पर तय किए जाते हैं।

चरण 8: थरथरानवाला - विभक्त

यह पूरा टाइमबेस है। लाल तार सबसे महत्वपूर्ण आउटपुट (Q13) को रीसेट इनपुट से जोड़ता है। यह इस पिन पर क्रिस्टल के प्रत्येक 8192 कंपनों पर एक लघु रीसेट पल्स प्रकट होने का कारण बनता है। अगले आउटपुट (Q12) पर एक चौकोर तरंग होगी, और इसका उपयोग काउंटर को कम होने पर सक्षम करने के लिए किया जाता है, और उच्च होने पर उस गिनती को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है।

मेरे पास अभी तक कोई सर्किट आरेख नहीं है। यह एक मोटा विचार है कि फ़्रीक्वेंसी काउंटर को कैसे संचालित किया जाना चाहिए, और गेटिंग और डिस्प्ले व्यवस्था प्रवाह की स्थिति में थी क्योंकि मैंने न्यूनतम घटक समाधान खोजने का प्रयास किया था।

चरण 9: टाइमबेस का परीक्षण

अब, इसका परीक्षण करना एक बहुत ही सम्मिलित प्रक्रिया है। मुझे इसे काम पर लाना होगा। फिर उस आदमी से वादा करें कि वह काम कर रहा है (वह यही करने का दावा करता है) आस्टसीलस्कप, स्वर्ग, पृथ्वी और बीयर के साथ इसका उपयोग करने का मौका देने के लिए। हालाँकि, वह तीसरा काफी सुरक्षित है क्योंकि वह शायद ही कभी वहाँ से बाहर होता है जब हममें से बाकी लोग करते हैं।

फिर जल्दी करो, जब वह दोपहर का भोजन कर रहा हो और सर्किट का परीक्षण कर रहा हो, और वापस आने से पहले जल्दी से बाहर निकलो। नहीं तो मुझे उसकी मदद करनी पड़ सकती है जिस भी छेद में उसने खुद को डाला है और शायद दोपहर का भोजन याद कर रहा है। रेडियो का उपयोग करना बहुत आसान है। एक सस्ता, मध्यम तरंग, पॉकेट रेडियो जो नए-नए एमपी3 गैजेट्स के आने से पहले सभी गुस्से में था। यह छोटा सा टाइमबेस काम करते समय पूरे डायल पर हैश बना देगा। इसका और कुछ कोशिकाओं का उपयोग करके मैं यह पता लगाने में सक्षम था कि टाइमबेस तीन कोशिकाओं के साथ काम करता है, और यह दो कोशिकाओं पर काम नहीं करता है, इस प्रकार यह स्थापित करता है कि मेरे आवृत्ति काउंटर को आग लगाने के लिए कम से कम 4.5 वोल्ट की आवश्यकता होगी।

चरण 10: टाइमबेस के लिए स्थान

यह टाइमबेस सर्किट के लिए आरक्षित काउंटर के अंदर की जगह को दर्शाता है।

चरण 11: एकीकरण

यह स्थिति में दो एकीकृत परिपथों को दर्शाता है। आवृत्ति काउंटर के रूप में काम करने के लिए उनके बीच आवश्यक "गोंद" तर्क डायोड और प्रतिरोधों द्वारा महसूस किया जाएगा।

टाइमबेस चिप में एक और डिकूपिंग कैपेसिटर जोड़ा गया था। आपके पास बहुत अधिक decoupling नहीं हो सकती है। मैं इसे संवेदनशील रिसीवर के करीब इस्तेमाल करने का इरादा रखता हूं, इसलिए किसी भी शोर को स्रोत के करीब दबाया जाना चाहिए और बचने से रोका जाना चाहिए। इसलिए पुनर्नवीनीकरण टिनशीट कैबिनेट।

चरण 12: एकीकरण चरण दो

मैंने फिर से अपना विचार बदल दिया, और इस तस्वीर में व्यवस्था थोड़ी अलग है। यह अधिक कॉम्पैक्ट है, और इसलिए पसंद किया गया था।

चरण 13: सर्किट आरेख

अब, जब निर्माण लगभग पूरा हो चुका है, यहाँ एक परिपथ आरेख है। जब मैंने आखिरकार तय किया कि यह कैसे किया जाना है, और इसे कागज पर सेट किया, तो फीचरवाद रेंगना शुरू कर दिया। मैं इसे एक काउंटर के रूप में भी काम कर सकता था, एक स्विच और दो अतिरिक्त घटकों के साथ। तो अब यह एक काउंटर / फ्रीक्वेंसी काउंटर है।

Q13 पर एक छोटी पल्स दोनों काउंटरों को रीसेट करती है। फिर Q12 एक निश्चित समय (2048 xtal चक्र) के लिए कम होगा और उस समय के दौरान आने वाला सिग्नल 4040 को देखता है। ट्रांजिस्टर बंद है, इसलिए एलईडी प्रकाश नहीं करते हैं। फिर Q12 ऊंचा हो जाता है और सिग्नल तब 4040 के इनपुट तक नहीं पहुंचता है। ट्रांजिस्टर चालू होता है और 4040 में गिनती पूरी दुनिया को देखने के लिए एल ई डी पर प्रदर्शित होती है। 2048 घड़ियों के बाद Q12 कम हो जाता है, Q13 ऊंचा हो जाता है और वहीं रहेगा, सिवाय इसके कि यह दोनों काउंटरों के रीसेट इनपुट से जुड़ा है, इसलिए दोनों काउंट क्लियर हो जाते हैं जो Q13 की स्थिति को साफ करता है और इसलिए चक्र फिर से शुरू होता है। यदि इसे एक काउंटर के रूप में सेट किया जाता है, तो 4060 को स्थायी रूप से रीसेट में रखा जाता है और ट्रांजिस्टर पूरे समय पर स्विच हो जाता है। सभी इनपुट गिने जाते हैं और तुरंत प्रदर्शित होते हैं। अधिकतम संख्या 4095 है और फिर काउंटर फिर से शून्य से शुरू होता है। वह जेनर डायोड जानबूझकर सामान्य आपूर्ति वोल्टेज से अधिक वोल्टेज का बना होता है। यह सामान्य उपयोग के दौरान कूटना नहीं करता है। यदि, हालांकि, सामान्य से अधिक वोल्टेज लागू किया जाता है, तो यह वोल्टेज को दो चिप्स तक सीमित कर देगा, जिसे वे संभाल सकते हैं। और वास्तव में एक उच्च वोल्टेज 470 ओम प्रतिरोधी को जलाने का कारण बनता है, फिर भी इलेक्ट्रॉनिक्स की रक्षा करता है - ठीक है, उनमें से अधिकतर, वैसे भी। कम से कम, मुझे उम्मीद है कि यही होने जा रहा है, क्या यह बात सीधे मुख्य से जुड़ जाती है।

चरण 14: फ्रीक / काउंट स्विच

दो मोड के बीच चयन करने के लिए एक छोटा स्विच लगाया गया था, आने वाली दालों की सादे गिनती बनाम उन्हें एक अवधि के लिए गिनने और आवृत्ति निर्धारित करने के लिए, और विविध अन्य व्यवस्थित किया गया था।

कुछ तारों को शॉर्ट-रेसिस्टेंट (मुझे आशा है) बनाने के लिए प्लास्टिक में स्मूथ किया गया है। शीर्ष पर एक और डी सेल से एक और टिनप्लेट को मिलाप करने से बॉक्स पूरा हो जाएगा और तार के आवारा बिट्स और सोल्डर के ग्लब्स से सराय की रक्षा करेगा, जो दोनों मेरे वर्कटॉप पर मौजूद हैं।

चरण 15: पीछे का दृश्य

फ़्रीक्वेंसी और काउंट मोड के बीच चयन करने के लिए स्विच को इस बैक व्यू में देखा जा सकता है।

चरण 16: पूर्ण साधन

यह पूर्ण किए गए साधन का एक दृश्य है। एल ई डी निम्नानुसार भारित आवृत्ति दिखाते हैं:

2 मेगाहर्ट्ज 1 मेगाहर्ट्ज 500 किलोहर्ट्ज़ 250 किलोहर्ट्ज़ 125 किलोहर्ट्ज़ 62.5 किलोहर्ट्ज़ 31.25 किलोहर्ट्ज़ 15.625 किलोहर्ट्ज़ 7.8125 किलोहर्ट्ज़ 3.90625 किलोहर्ट्ज़ 1.953125 किलोहर्ट्ज़ 0.9765625 किलोहर्ट्ज़ फ़्रीक्वेंसी पढ़ने के लिए आपको लिट एलईडी के वज़न को एक साथ जोड़ना होगा। वर्तमान खपत पर कुछ डेटा: छह वोल्ट (चार एए कोशिकाओं) के एक लागू आपूर्ति वोल्टेज पर काउंटर मोड में 1 एमए और आवृत्ति मोड में 1.25 एमए था, जिसमें कुछ भी प्रदर्शित नहीं हुआ था। गिनती प्रदर्शित करते समय (कुछ एल ई डी जलाई गई) खपत काउंटर मोड में लगभग 5.5 एमए और आवृत्ति मोड में 3.5 एमए तक पहुंच गई। यदि आवृत्ति को लगभग 4 मेगाहर्ट्ज से ऊपर बढ़ा दिया गया तो काउंटर ने गिनती बंद कर दी। यह लागू सिग्नल के आयाम पर थोड़ा निर्भर है। इसे विश्वसनीय रूप से गिनने के लिए पूर्ण CMOS संगत इनपुट की आवश्यकता होती है। इसलिए किसी प्रकार की सिग्नल कंडीशनिंग लगभग हमेशा आवश्यक होती है। इनपुट पर एक preamp और prescaler दोनों फ़्रीक्वेंसी रेंज का विस्तार करेंगे और संवेदनशीलता बढ़ाएंगे। इस विषय पर अधिक उद्धरण के बिना "दो चिप आवृत्ति काउंटर" शब्दों की खोज के लिए पाया जा सकता है।