- Komponen yang diperlukan:
- Penjelasan Litar:
- Penjana Isyarat menggunakan IC Pemasa 555:
- Gerbang Pencetus Schmitt:
- Penjelasan Kod Kaunter Frekuensi Arduino:
Hampir setiap penggemar elektronik mesti menghadapi senario di mana dia mesti mengukur frekuensi isyarat yang dihasilkan oleh jam atau kaunter atau pemasa. Kita boleh menggunakan osiloskop untuk melakukan tugas itu, tetapi tidak semua kita mampu menggunakan osiloskop. Kita boleh membeli peralatan untuk mengukur frekuensi tetapi semua peranti ini mahal dan tidak untuk semua orang. Oleh itu, kami akan merancang Pembilang Frekuensi yang ringkas namun cekap menggunakan Arduino Uno dan Schmitt trigger gate.
Ini Frequency Counter Arduino adalah kos efektif dan boleh dengan mudah dibuat, kami akan menggunakan Arduino UNO untuk mengukur kekerapan isyarat, UNO adalah hati projek di sini.
Untuk menguji Frekuensi Meter, kita akan membuat penjana isyarat palsu. Penjana isyarat dummy ini akan dibuat dengan menggunakan cip pemasa 555. Litar pemasa menghasilkan gelombang persegi yang akan diberikan kepada UNO untuk diuji.
Dengan semua yang ada, kita akan mempunyai meter Frekuensi Arduino dan penjana gelombang persegi. Arduino juga boleh digunakan untuk menghasilkan bentuk gelombang lain seperti gelombang sinus, gelombang gigi gergaji dll.
Komponen yang diperlukan:
- 555 pemasa IC dan 74LS14 Schmitt trigger gate atau NOT gate.
- Perintang 1K Ω (2 keping), perintang 100Ω
- Kapasitor 100nF (2 keping), kapasitor 1000µF
- LCD 16 * 2,
- Periuk 47KΩ,
- Papan roti dan beberapa penyambung.
Penjelasan Litar:
Gambarajah litar Pengukuran Frekuensi menggunakan Arduino ditunjukkan dalam gambar di bawah. Litarnya sederhana, LCD dihubungkan dengan Arduino untuk menampilkan frekuensi isyarat yang diukur. 'Input Gelombang' akan menuju ke Sinyal Generator Circuit, dari mana kita memberi isyarat kepada Arduino. Pintu pemicu Schmitt (IC 74LS14) digunakan untuk memastikan bahawa hanya gelombang segi empat tepat yang diberikan kepada Arduino. Untuk menyaring kebisingan, kami telah menambahkan beberapa kapasitor di seluruh kuasa. Frekuensi Meter ini dapat mengukur frekuensi hingga 1 MHz.
Litar penjana isyarat dan pencetus Schmitt telah dijelaskan di bawah.
Penjana Isyarat menggunakan IC Pemasa 555:
Mula-mula kita akan bercakap mengenai penjana gelombang persegi berasaskan 555 IC, atau harus saya katakan 555 Astable Multivibrator. Litar ini diperlukan kerana, dengan Frekuensi Meter di tempat kita mesti mempunyai isyarat yang frekuensinya diketahui oleh kita. Tanpa isyarat itu, kita tidak akan dapat memberitahu cara kerja Frekuensi Meter. Sekiranya kita mempunyai kuadrat yang mempunyai frekuensi yang diketahui, kita dapat menggunakan isyarat tersebut untuk menguji Arduino Uno Frequency Meter dan kita dapat mengubahnya untuk penyesuaian ketepatan, sekiranya terjadi penyimpangan. Gambar Generator Isyarat menggunakan 555 Timer IC diberikan di bawah:
Litar khas 555 dalam mod Astable diberikan di bawah, dari mana kami telah menghasilkan Litar Generator Isyarat yang diberikan di atas.
Frekuensi isyarat output bergantung pada RA, perintang RB dan kapasitor C. Persamaan diberikan sebagai, Kekerapan (F) = 1 / (Tempoh masa) = 1.44 / ((RA + RB * 2) * C).
Di sini RA dan RB adalah nilai rintangan dan C adalah nilai kapasitansi. Dengan meletakkan nilai rintangan dan kapasitansi dalam persamaan di atas, kita memperoleh frekuensi gelombang kuasa keluaran.
Kita dapat melihat bahawa RB gambarajah di atas digantikan oleh periuk di Litar Generator Isyarat; ini dilakukan supaya kita dapat memperoleh gelombang kuasa frekuensi berubah pada output untuk pengujian yang lebih baik. Untuk kesederhanaan, seseorang boleh mengganti periuk dengan perintang sederhana.
Gerbang Pencetus Schmitt:
Kami tahu bahawa semua isyarat ujian bukan gelombang persegi atau segi empat tepat. Kami mempunyai gelombang segitiga, gelombang gigi, gelombang sinus dan sebagainya. Dengan UNO yang dapat mengesan hanya gelombang persegi atau segi empat tepat, kita memerlukan alat yang dapat mengubah isyarat apa pun menjadi gelombang segi empat tepat, oleh itu kita menggunakan Schmitt Trigger Gate. Schmitt trigger gate adalah gerbang logik digital, yang direka untuk operasi aritmetik dan logik.
Gerbang ini menyediakan OUTPUT berdasarkan tahap voltan INPUT. Pemicu Schmitt mempunyai tahap voltan THERSHOLD, apabila isyarat INPUT yang diterapkan ke gerbang mempunyai tahap voltan yang lebih tinggi daripada THRESHOLD dari pintu logik, OUTPUT akan menjadi TINGGI. Sekiranya tahap isyarat voltan INPUT lebih rendah daripada THRESHOLD, maka pintu gerbang OUTPUT akan RENDAH. Kami biasanya tidak mendapat pencetus Schmitt secara berasingan, kami selalu mempunyai pintu TIDAK mengikuti pencetus Schmitt. Schmitt Trigger berfungsi dijelaskan di sini: Schmitt Trigger Gate
Kami akan menggunakan cip 74LS14, cip ini mempunyai 6 pintu Schmitt Trigger di dalamnya. ENAM gerbang ini dihubungkan secara dalaman seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah.
The Truth Isi pintu terbalik Schmitt Trigger adalah menunjukkan di bawah angka, dengan ini kita perlu memprogram UNO untuk menyongsang tempoh masa yang positif dan negatif di terminalnya.
Sekarang kita akan memberi apa-apa jenis isyarat ke gerbang ST, kita akan mempunyai gelombang segi empat tepat jangka masa terbalik pada output, kita akan memberi isyarat ini kepada UNO.
Penjelasan Kod Kaunter Frekuensi Arduino:
Kod untuk pengukuran frekuensi ini menggunakan arduino agak mudah dan mudah difahami. Di sini kita menerangkan fungsi pulseIn yang bertanggungjawab terutamanya mengukur frekuensi. Uno mempunyai fungsi khas pulseIn , yang membolehkan kita menentukan tempoh keadaan positif atau tempoh keadaan negatif gelombang segiempat tertentu:
Htime = pulseIn (8, TINGGI); Ltime = pulseIn (8, RENDAH);
Fungsi yang diberikan mengukur masa di mana tahap Tinggi atau Rendah hadir di PIN8 Uno. Jadi dalam satu pusingan gelombang, kita akan mempunyai jangka masa untuk tahap positif dan negatif dalam detik Mikro. The pulseIn fungsi mengukur masa dalam saat mikro. Dalam isyarat yang diberikan, kita mempunyai masa tinggi = 10mS dan masa rendah = 30ms (dengan frekuensi 25 HZ). Jadi 30000 akan disimpan dalam bilangan bulat Ltime dan 10000 di Htime. Apabila kita menambahkannya bersama-sama kita akan mempunyai Tempoh Siklus, dan dengan membalikkannya kita akan mempunyai Frekuensi.
Kod dan video yang lengkap untuk Frekuensi Meter ini menggunakan Arduino diberikan di bawah.