Frecuencimetro Con Pic 16F84

Il µ-counter, frequenzimetro programmabile col PIC16F84

Il Progetto in sintesi Questo progetto nasce dall'esigenza, nella quale più volte mi sono imbattuto, di poter disporre di un lettore di frequenza facilmente applicabile ai vari QRP che mi capita di costruire. Le caratteristiche essenziali, in linea con l'impiego previsto, sono la semplicità, l'economicità e il basso consumo, abbinateperò, grazie all'uso del microprocessore, a prestazioni di tutto rispetto, quali la frequenza massima di lavoro di oltre 40 MHz, una risoluzione di 10 Hz e la possibilità di programmazione. Lo spunto è venuto dalla nota applicativa "AN592" della Microchip "Frequency counter using PIC16C5x" (1), dove si descrive un software di base per l'utilizzo del PIC come contatore, e da un paio di articoli apparsisu "QST" (2), che mi hanno incuriosito e spinto ad affrontare la realizzazione. Ho scritto così un apposito software allo scopo di migliorare la risoluzione, gestire il valore e il modo IF mediante un menù operativo, decodificare e visualizzare la frequenza su di un display LCD. Ne è risultato un dispositivo assai versatile e semplice da costruire, naturalmente il software da me prodotto èliberamente disponibile a quanti fossero interessati alla realizzazione.

Lo schema elettrico
U2 78L05
12 V

C1
LDLD+ DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 E R/W RS Vo Vdd Vss +5V

C2

C3

C4

C5

R1 C6

R2

R3 JP

R4

R5

R6

L1

U1 PIC16F84

R7 R8

+5V input

XTAL R9 C7 C8 C9
SET

C10

>

T1 2N2369

R1 : 22 Ω R2 : 22 K Ω R3 : 18 K Ω R4 : 18 K Ω

R5 : 18 K Ω R6: 470 Ω R7 : 470 Ω R8 : 10 K Ω

R9 : 10 K Ω var. C1 : 10 µF C2 : 100 nF C3 : 100 nF

C4 : 100 nF C5 : 10 µF C6 : 1 µF C7 : 4.7 µF

C8 : 33 pF C9 : 33 pF v.testo C10 : 10 nF U1 : PIC16F84

U2 : 78L05 v.testo T1 : 2N2369 L1 : VK200

Lo schema elettrico si presenta molto semplice, dal momento che quasi tutte le funzioni sono svolte dal microprocessore, restava solo da aggiungere uno stadiodi amplificazione in grado di elevare il livello del segnale di ingresso da 200-300 mV p.p. ai circa 3 volts p.p. necessari per commutare l'ingresso RA4 (pin 3) del PIC, questo è dotato internamente di un trigger di Schmitt, e non richiede pertanto una perfetta squadratura del segnale di ingresso, è stato possibile quindi utilizzare un comune transistor 2N2369 montato ad emettitore comune, con uncarico di collettore parzialmente compensato in frequenza tramite una piccola induttanza (VK200). In questo modo ho ottenuto il guadagno richiesto in una banda che va da 100 KHz a circa 50 MHz, il limite inferiore è dovuto solo alla capacità C10 e può essere eventualmente abbassato aumentando il valore di questo condensatore. La resistenza di polarizzazione R8 è dimensionata in modo da ottenereuna tensione di circa 1,6-1,8 V sul collettore del transistor, questo valore è necessario per un corretto funzionamento del contatore e potrà essere verificato a montaggio ultimato, prima di inserire nello zoccolo il microprocessore. La base dei tempi è fornita dal quarzo a 4 MHz, un comune tipo a risonanza parallela per microprocessori, chi disponesse di un frequenzimetro da laboratorio potràtarare con precisione la frequenza agendo sulla capacità C9, che può anche essere sostituita da un piccolo trimmer con passo 5 mm. Altrimenti si manterranno i valori indicati, che consentono comunque di ottenere una buona precisione di lettura entro la tolleranza del quarzo (tipicamente 50 p.p.m. max). Il regolatore indicato nello schema è del tipo 78L05, più che adeguato per erogare i 15 mA assorbitidal frequenzimetro, se però si volesse impiegare un modulo LCD retro illuminato sarà opportuno sostituire questo regolatore con il modello 7805, in grado di erogare la corrente richiesta (circa 60 mA) senza eccessivo surriscaldamento, lo stampato è già predisposto per accogliere questo integrato, e il connettore a 16 pin prevede il collegamento al pannello LED per la retro illuminazione. La...