Quanti di noi hanno avuto bisogno di uno strumento per misurare la frequenza dei nostri progetti e non era mai a portata di mano?
Ebbene con questo piccolo circuito composto solo da circuiti integrati di logica discreta, quindi senza l’ausilio di microcontrollori, potrete misurare la frequenza dei vostri progetti.
Sono previste due modalità di funzionamento, una in “Khz” e l’altra in “Mhz”.
Con quella in “Mhz” potrete raggiungere misurazioni dell’ordine dei 40Mhz.
Se poi aggiungete un prescaler con fattore di divisione 10, potrete raggiungere facilmente i 400Mhz.
.: IL CIRCUITO :.
Il frequenzimetro si compone di due PCB accoppiati che contengono, rispettivamente, la base tempi e lo stadio di visualizzazione e conteggio vero e proprio.
La base tempi si compone di un oscillatore quarzato creato attorno l’integrato IC2 (4060) che oltre a generare il segnale con l’oscillatore integrato lo divide per 512. Il quarzo utilizzato è un 30,720 Khz che diviso per 512 ci da la frequenza di 60Hz che sarà il riferimento della base tempi.
Questa frequenza viene poi divisa per 6 da IC3 (4017).
A seguire avremo, a questo punto, una frequenza di 10Hz che verrà ulteriormente divisa per 2 da IC4A (4013).
Abbiamo così ottenuto una frequenza di 5Hz necessaria sia al campionamento del segnale di ingresso sia al funzionamento del contatore (LATCH – RESET)
.: SCHEMA ELETTRICO MODULO “Base dei Tempi” :.
.: SCHEMA ELETTRICO MODULO “Contatore” :.
.: CIRCUITO STAMPATO MODULO “Base dei Tempi” :.
.: CIRCUITO STAMPATO MODULO “Contatore” :.
Il cuore del frequenzimetro è il circuito integrato 74C926.
Esso infatti è il vero “contatore”. Si compone all’interno di 4 contatori decimali, una rete di conversione per i 7 segmenti, un oscillatore ed un multiplexer per la visualizzazione delle 4 cifre.
Per ulteriori approfondimenti vi rimando al suo datasheet.
Oggi, è un componente relativamente costoso (parliamo di circa una 10 di euro) e non è facilmente reperibile.
Su eBay si trova qualcosa, ma non a buon prezzo.
Funzionalmente, lo si potrebbe sostituire con un microcontrollore del tipo 16F84, ma cade lo spirito di realizzazione dello strumento, che è fatto di soli integrati logici.
Nell’eventualità non lo si riuscisse più a reperire, proverò a scrivere il codice per il PIC sopra descritto in modo da poterlo sostituire.
Vi riporto, di seguito, alcune foto della realizzazione del frequenzimetro:
.: CIRCUITO STAMPATO MODULO “Base Tempi” :.
.: PARTICOLARE DEL CIRCUITO STAMPATO MODULO “Base Tempi” :.
.: ALTRO PARTICOLARE DEL CIRCUITO STAMPATO MODULO “Base Tempi” :.
.: PARTICOLARE DEL CIRCUITO STAMPATO MODULO “Base Tempi” :.
.: CIRCUITO STAMPATO MODULO “Contatore” :.
.: MODULO “Contatore” :.
.: I CIRCUITI INTEGRATI LOGICI UTILIZZATI :.
.: PARTICOLARE DEL MONTAGGIO SMD DEL PRIMO PROTOTIPO DEL MODULO “Base Tempi” :.
.: MONTAGGIO SMD DEL PRIMO PROTOTIPO DEL MODULO “Base Tempi” :.
.: PARTICOLARE DEL MONTAGGIO SMD DEL MODULO “Contatore” :.
.: MODULO “Contatore” ASSEMBLATO:.
.: SECONDO MODULO “Base Tempi” ASSEMBLATO :.
.: MODULO “Base Tempi” ASSEMBLATO :.
.: FREQUENZIMETRO IN FUNZIONE :.
.: Frequenzimetro che misura la frequenza (portata Khz) dell’oscillatore dell’alimentatore Switching (alimentatore pessimamente filtrato!! :.
.: MISURA PORTATA IN MHZ:.
Buon divertimento e buone misure.
P.S. Data la semplicità del circuito e la valenza didattica (privo di microcontrollore) è in corso lo sviluppo dello stesso strumento ma con la sostituzione del 74C926 con integrati logici facilmente reperibili.
La funzionalità ed il principio di funzionamento non cambiano.