frecuencimetro digital lcd

FRECUENCIMETRO DIGITAL LCD
Juanjo Pastor, EA5CHQ - Daniel Catalán, EC5AMG
Un año más, y como es costumbre, encontrareis en el interior del sobre del boletín
la placa de circuito impreso que se corresponde con el frecuencímetro LCD.
Se trata, tal y como su titulo indica, de un frecuencímetro digital con pantalla
LCD, que va controlado con un PIC programado, que nos acaba de exponer Pepe, EA5AU.
La construcción y puesta a punto del mismo es muy sencilla. Los componentes que
lo componen son fáciles de localizar en el mercado. El único componente un poco más
especial es el PIC16F84, que es muy fácil de localizar y el cual deberá de ser programado,
bien sea con un programador de pics, utilizando el programa que se encuentra en Internet
en www.eaqrp.com o bien se puede optar por pedir el pic programado al Club, en tal caso
os deberéis de poner en contacto con nuestro delegado de “material disponible” Manel
Torras, EA5ADE, su dirección la encontrareis al inicio del boletín en “Que hace cada uno”.
Este frecuencímetro cuenta con unas características excepcionales en cuanto a
resolución y exactitud en la lectura, por lo cual resultaría costoso la adquisición de un
instrumento similar en el comercio especializado. Por otra parte, su alimentación a 9 voltios
lo hace ideal para utilizarlo como instrumento portátil.
También su presentación lo hace ideal como instrumento a instalar dentro de un
equipo autoconstruido que queramos visualizar la frecuencia de trabajo. Además, si se
adquiere un display LCD con fondo luminoso, y se es un poco esmerado en el montaje con
un pequeño cristal o plástico en el chasis del equipo, el acabado se podría calificar de
profesional. Las posibilidades de uso son innumerables, además para los entendidos en
programación podrían acceder a su programa interno, y seria posible cambiar la
presentación y personalizársela (que aparezca el indicativo, un saludo....etc). Por otra parte,
es posible modificar la lectura para que pudiera leer con un OFFSET en frecuencia, es
decir, que internamente el frecuencímetro reste o sume un valor de frecuencia intermedia
predeterminado, con lo cual seria muy útil para su instalación en un receptor
superheterodino, donde se estaría midiendo la frecuencia del oscilador local y la frecuencia
que se estaría leyendo en el display seria la de recepción... pero esto lo dejo en manos de
los entendidos de programación.
El circuito funciona de la siguiente forma: A la entrada, la señal atraviesa un
circuito adaptador RC, y llega a la red de diodos opuestos D1 y D2, que se encargan de
recortar la señal y dejarla a un nivel máximo aceptable para que no se dañe la entrada del
FET Q1. Este FET es el amplificador de la señal de entrada, con el potenciómetro R3 se
consigue optimizar la sensibilidad del transistor para máxima ganancia. En R5 aparece la
señal a medir amplificada. Q2 es un transistor PNP el cual polariza el FET para estrechar el
canal, y por lo tanto para variar su respuesta en frecuencia. A través de C5, pasa la señal a
las puertas lógicas NAND que se encargan de interpretar la señal analógica de llegada
trasladándola a una digital de 1 y 0 lógicos dependiendo de la amplitud de esta. El divisor
resistivo R6 y R7 se encarga de acondicionar el nivel de esta señal para que sea posible
dicha transformación. Tras la conversión analógica en digital, por la patilla 3 le llega al PIC
una muestra de la señal digitalizada. Con la ayuda de las patillas 1 y 2, el mismo PIC
sincroniza esta toma de muestra según el algoritmo programado internamente. Por las
salidas al display, el PIC transfiere los datos procesados a los procesadores internos del
display LCD para su posterior visualización. El potenciómetro R9 se encarga del control
del contraste. Con el condensador C12 es posible sincronizar la frecuencia del cristal para
obtener la mayor precisión en la lectura de la frecuencia deseada.
Una vez montado y revisado el circuito, procederemos a alimentarlo con una pila de
9 voltios o fuente similar. Es muy importante que antes de conectar nos aseguremos que la
alimentación del display esta bien conectada y ausente de errores de polarización , pues de
lo contrario se podría dañar el LCD seriamente. Prestad especial atención a los pines
marcados como 1, 2 y 3 del display y a su conexión con la placa de circuito impreso. En el
circuito impreso el conector PWR lleva en su terminal 1, VCC, en el 2, VEE y en el 3,
VSS...
Pin Símbolo Nivel Función
=== ======= ===== ========
1
Vss
-
0v *** Invertir Vss y Vcc ***
2
Vcc
-
+5v *** destruirá el display ***
3
Vee
-
4
RS
*
A/B Alto: Entrada de datos
Bajo: Entrada de código de instrucción
5
R/W
A/B Alto: Lectura de datos
(Módulo LCD -> MPU)
Bajo: Escritura de datos
(Módulo LCD <- MPU)
6
E
A,A->B Señal de Enable
7
DB0
8
DB1
A/B
9
DB2
A/B
A/B
10
DB3
A/B BUS DE DATOS
11
DB4
A/B
12
DB5
A/B
13
DB6
A/B
14
DB7
A/B
* Vee está entre GND y 5V. El potenciómetro es el mando de contraste.
Una vez lo hayáis conectado, retocar el potenciómetro de contraste R9 hasta
obtener la nitidez deseada, haced este ajuste, pues si esta al mínimo no sale ninguna letra en
el display y daría que pensar que no funciona.......(por experiencia, hi,hi)
El rango de frecuencias va desde el Hz hasta los 35 MHz, aunque se podría
extender aun más si se diseñara un PRESCALER a la entrada de muestreo y con la
correspondiente modificación del programa, se podrían leer frecuencias en VHF y UHF.
Tras las pruebas realizadas en el prototipo, se opto por sustituir el transistor FET de
entrada por otro mucho más fácil de localizar como es el 2N3819. También se observó su
funcionamiento en un rango amplio de frecuencias, en el cual hay que puntualizar lo
siguiente:
En el rango de frecuencias bajas (1Hz hasta aprox. 500 KHz) es necesario montar
el transistor Q2 tal y como sale en el esquema.
En el rango de frecuencias altas (500 KHz hasta los 35 MHz), NO hay que montar
Q2 ni R5, y en los agujeros de la placa que se corresponden a la BASE y COLECTOR de
Q2 introduciremos un puente de hilo a modo de cortocircuito.
En cuanto a la sensibilidad del equipo es capaz de leer la frecuencia a la salida de
un oscilador con una amplitud mínima del orden de unos 150 a 200 mV pico-pico en el
rango de frecuencias de HF y que este valor depende del ajuste fino de R3 así como de la
red de adaptación RC de entrada. A frecuencias del orden de 30-35 MHz, es necesario
aplicar una señal de entrada del orden del voltio.
Aquí tenéis un montaje bastante flexible e interesante que hará las delicias de
muchos, y que contribuirá a mejorar las prestaciones de nuestros inventillos QRPeros.
Nuestro agradecimiento a Pepe, EA5AU por su ayuda en el desarrollo de las
modificaciones y prototipo.
Cordiales 72
FRECUENCIMETRO A PIC EA5AU.
FREC5AU.ACA
Bill Of Materials
Item
Quantity
Revised: November 6, 2003
Revision:
December 26, 2003
Reference
Part
10:26:04
Page 1
Encapsulados de OrCad
_________________________________________________________________________
________
1
2
ALIM, ENT
HEADER 2
Hilos
2
1
C1
1U5
3
1
C2
47P
CD05
4
4
C3,C6,C7,C9
100NC
CD05
5
1
C4
470P
CD05
6
1
C5
47NC
CD05
7
1
C8
10U
C6D3P
8
1
C10
22P
CD05
9
1
C11
10P
CD05
10
1
C12
3/40P
CVM
11
2
D1,D2
1N4148
DO41
12
1
DATA
HEADER 8
(hilos)
13
2
GEST,PWR
HEADER 3
14
1
IC3
7805
TO220C
15
1
Q1
2N3819
TO92
16
1
Q2
BC557
TO92
17
1
R1
100K
R1W4
18
2
R2,R6
1M
R1W4
19
2
R3,R9
POT 10K,500R
RVHM
20
1
R4
100R
R1W4
21
1
R5
330R
R1W4
22
1
R7
820K
23
1
R8
47K
CON3 (hilos)
R1W4
R1W4
24
1
U1
74HC132
14DIP3
25
1
U2
PIC 16F84
18DIP3
26
1
X1
XTAL 4 MHz
Fotos de mi montaje:
HC49U
Programa para el frecuencímetro
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