Frecventmetru direct si reciproc

[roadrunner]

Acum 58 minute, darius_bv a spus:

Nu am prin sertare procesoare cu frecventa de 200MHz; nu m-au interesat, sincer. 

chiar programam unul (costa 2.5EUR in cantitati mari) merge la 250MHz si timerele (32 biti) pot numara cica cu 200Mhz zic ei (n-am incercat)

STM32H573IIK3Q

 

Citat

Din acest punct, fac compensarea termica a cuartului din softul RTC. Ar trebui sa obtin o precizie foarte buna la finalul procesului, avand in vedere ca precizia aparatului meu este data de cuartul termostatat (circa 10 la puterea -9, in teorie).

in enuntul scris de tine ai zis ca vrei 0.01Hz, ai nevoie de 0.001Hz sau mai buna (un quartz bun e de RTC e 10ppm adica 0.001% din 32768Hz) 

 

 

Citat

Cite asemenea produse cunoasteti sa existe in acest moment?

https://www.farnell.com/datasheets/1796745.pdf?_gl=1*14lw4uw*_gcl_aw*R0NMLjE3MzM1MDg0MDUuQ2owS0NRaUEzc3E2QmhEMkFSSXNBSjhNUndYSzRSTHc3Z3BGMDAtbUtsMjV1eGlqUl92aFc5WWVWSXVqQ2xqckkxMHJGVmNwVFgwbkdnc2FBajZ5RUFMd193Y0I.*_gcl_au*MTYyNzQ1NTA1NS4xNzI1ODcwMjg0

 

pai daca iti permiti sa lungesti intervalul de masurare nu e nici o problema. (la 1s obtii 1Hz la 100s 0.01Hz) - daca asta e excesiv folosesti mai multe seturi de numaratoare (interlaced) la care le dai drumul succesiv. Totul depinde de frecventa semnalului de masurat, daca nu e rapid cum e exemplul cu 2^15 de la RTC-uri nu e problema sa obtii 0.000001Hz (nu ca ti-ar folosii la ceva) 

fac frecvent oscilatoare NCO prin radiourile digitale cu rezolutie de 0.0001 Hz - nu e chiar mare branza. (sa zic altfel putem sa facem mai mult decat avem nevoie)

 

@darius_bv cand termini proiectul pune schema logica si-l fac pe un cip in HDL.

Citat

"Frecventemtru reciproc" inseamna altceva decat ce stii tu

m-am gandit la reversibil (m-am ramolit si nici nu am cu cine vorbii in romaneste despre electronica) 

RR

Editat Decembrie 6, 2024 de roadrunner

[cimitavita]

acuma m-ai făcut să pornesc PC-ul . Pe el am toate chestiile despre microcontrolere.

 

uite cum poți măsura durata unui semnal cu Timer1 de la ATMEGA pe scurt:

Se folosesc doar TCNT1 și ICR1. TCNT1 trebuie setat să meargă pe 16 biți. Altfel o să ai TCNT1A și TCNT1B care sunt pe 8 biți. OCR1A și OCR1B nu se folosesc. Ăștia sunt doar pentru PWM. 

Dacă vrei să faci frecvențmetru normal, pui o bază de timp de precizie de 0,5 sau 1 secundă pe T1 (pin exterior, notat Tn în schema de jos). Poți face și o bază de timp cu un alt timer intern dar precizia nu o să fie atât de buna din cauză că o să trebuiască să se genereze foarte multe întreruperi pentru o temporizare de 1 secundă.  Semnalul de măsurat îl pui la pinul exterior ICP1 (ICPn în sechema bloc de jos). Rezultatul frecvenței măsurate o să-l ai în registrul ICR1. Dar cu cât frecvența măsurată e mai mică, cu atât precizia e mai slabă. 

 

Daca vrei să măsori precis semnale cu frecvență foarte mică, poți folosi oscilatorul cu cuarț al uC sau un oscilator extern de 10 MHz pus la T1. Semnalul de măsurat îl pui la tot ICR1.
De data astam, rezultatul o să-l ai in numărătorul pe 16 biți, TCNT1, care prin artificii software simple, poate fi extins pe oricât biți vrei fără să afecteze în vre-un fel rezultatul. Rezultatul în herți se obține printr-o împărțire simplă dar e preferat să afișezi timpul în loc să afișezi frecvența cu 10-15 zecimale. Aici e invers ca la măsurarea frecvenței: precizia e cu atât mai slabă cu cât frecvența semnalului măsurat e mai mare. Nu  trebuie să lungești intervalul de măsurare cum ai spus mai sus pentru a crește precizia ci e nevoie de o singură alternață.

 

Pe principiul ăsta, am făcut cititoare de telecomenzi sau chestii care măsurau viteza anumitor obiecte. E foarte ușor să măsori durata cât este aprins sau stins un led sau durata în care ceva se mișcă între doi senzori.

 

Toate chestiile astea se găsesc în orice microcontroler începând cu 8051 doar că acolo lipsește prescalerul și e un pic mai simplu. Toate astea se găsesc și la microcontrolerele Texas.  Timerele de la STM-uri sunt mai complicate decât la atmega și cu ele poți face mult mai multe lucruri, dar când am văzut că idioții au împrăștiat totul pe zeci de pdf-uri...

 

 

[darius_bv]

Acesta este numaratorul. Urmeaza sa-l verific si sa ma apuc de soft. 

[roadrunner]

La 06.12.2024 la 20:40, cimitavita a spus:

Nu  trebuie să lungești intervalul de măsurare cum ai spus mai sus pentru a crește precizia ci e nevoie de o singură alternață.

eu vorbeam de masurarea frecventelor cu multe zecimale cand pomeneam de lungirea intervalului de masurare  (sau cu precizie mai buna daca ai prescaler in fata) - ca n-au pus degeaba butoane 0.1s/1s/10s pe frecventmetre.

Nu cred ca am nevoie de lectii de MCU am proiectat vro 3 in cariera pana acum (sau poate am nevoie, mai stii) , totusi informatiile sunt bune pentru cine vrea sa le citeasca si multumim pentru ele.

Citat

acuma m-ai făcut să pornesc PC-ul . Pe el am toate chestiile despre microcontrolere.

bine ca nu le ai pe hartie milimetrica.

RR

 

PS - apropos de proiectat MCU acum doua saptamani am fost in RO si dupa o tuica in plus, uitandu-ma printr-o carte de CMOS (un fel de catalog de la Microelectronica) care zace prin bibioteca m-am apucat sa refac "procesorul logic de 1 bit" cu tot cu memorie si periferice dar mi-a trecut odata cu mahmurela. (poate-l continui la urmatoarea vizita in RO daca mai are maica-mea tuica...)

http://www.bitsavers.org/components/motorola/14500/MC14500B_Industrial_Control_Unit_Handbook_1977.pdf

cred ca-i zicea MMC4500 la noi (era prin automatele programabile) 

 

Editat Decembrie 11, 2024 de roadrunner

[darius_bv]

La 11.12.2024 la 12:25, roadrunner a spus:

poate-l continui la urmatoarea vizita in RO daca mai are maica-mea tuica...

Te rezolv eu cu o palinca buna, mai stam de vorba. 

Da, frumoase vremuri cand faceam programe pentru mcu pe 1bit. 

Numai bine!

[cimitavita]

La 11.12.2024 la 12:25, roadrunner a spus:

eu vorbeam de masurarea frecventelor cu multe zecimale cand pomeneam de lungirea intervalului de masurare  (sau cu precizie mai buna daca ai prescaler in fata) - ca n-au pus degeaba butoane 0.1s/1s/10s pe frecventmetre.

 

Foarte greu de priceput! Pe vremuri la orele de tehnologie era un manual cu coperți albastre care se intitula ceva cu... măsurători electrice și electronice industriale... și mai avea ceva în denumire. Era manualul cu cea mai lungă denumire. Acolo spunea că un frecvențemtru are două funcții: counter și timer. 

Pe counter, baza de timp de timp scoate semnale cu frecvența de 0.1s, 1s și 10s, care declanșează contorizarea, memorarea, afișarea datelor și resetarea contoarelor. Semnalul de măsurat se aplica pe una din intrările unei porți iar pe cealaltă intrare se aplica semnalul de la baza de timp.

Pe timer, frecvențmetrul merge cu totul altfel: baza de timp scoate un semnal cu frecvența de 10MHz, 100MHz sau chiar 1GHz. Semnalul de la baza de timp este aplicat pe o intrare a porții dinaintea numărătoarelor. Semnalul de măsurat este aplicat pe cealaltă poartă. Acum, semnalul de măsurat declanșează contorizarea, memorarea, afișarea datelor și resetarea contoarelor. Numai că acum, frecvențmetrul nu mai indica frecvența ci timpul. Pentru un semnal de 50Hz aplicat la intrare, și 100MHz de la baza de timp, contorul număra până la 2.000.000 (adică 20ms cu zecimalele de rigoare). Acuma calculează cu câte zecimale poți afla frecvența dacă contorul ar fi arătat 2.000.001. Sau 1.999.999. (trebuie să împarți 100.000.000 la valoarea contorului ca să afli rezultatul în Hz) Pentru frecvențe de 1Hz su mai mici, precizia e și mai mare și ca să măsori cu un frecvențmetru care merge doar ca counter cu o precizie așa mare, ți-ar lua nu 10 secunde, ci zile întregi.

Am văzut doar de câteva ori până acum frecvențmetre care pot merge atât ca counter cât și ca timer. Dar nici unul nu efectua conversia din secunde în hertzi și invers. Cele care foloseau 100MHz de la baza de timp afișau timpul în ns cu două zecimale sau x10ps. Și calculatoarele au in ele un circuit care are 3 numărătoare la care fiecare numărător poate fi setat să meargă atât ca counter cât și ca timer, D8254A sau versiunea imbunătățită, D8259A cu care pot măsura atât frecvență cât și timp.

 

De asta spuneam mai înainte că pentru a măsura rapid și cu precizie mare un semnal de frecvență mică, trebuie un timer și nu un counter. Nici nu mai trebuie făcută conversia în hertzi.

 

Am găsit acum pe net câteva frecvențmetre care merg și ca counter și ca timer. Unul care pare mai bun, poate măsura frecvențe până la 1GHz și timpul în picosecunde (baza de timp scoate 1000MHz) dar nu dau 14.300$ pe așa ceva... Și cică e fără TVA... 

 

Editat Decembrie 13, 2024 de cimitavita

[nico_2010]

Timerul ala se numeste periodmetru si, evident, masoara perioada unui semnal, care este inversul frecventei acelui semnal.

[darius_bv]

A inceput sa miste dihania. I-am calibrat cuartul termostatat cu un generator de frecventa de referinta 10.000000Mhz. 

Deocamdata n-am lucrat decat la softul pentru frecventmetru clasic. Urmeaza sa-i fac softul pentru functia de frecventmetru reciproc, apoi amanunte de genul: afisare unitati de masura, mutare punct zecimal, etc.

Este foarte stabil. 

 

 

[darius_bv]

...Dupa 12 ore, timp in care frecventmetrul a ramas cuplat la generator. Eu ma declar multumit, pana acum. 

[sonic11]

Mișto tare jucăria.

Spor!

[darius_bv]

Inca nu am finalizat softul, dar deja pot masura si pe functia de frecventmetru reciproc. In poza atasata este frecventa cuartului primului ceas reglat, 32768.00Hz. Dupa 24ore abaterea acestui ceas fata de ora exacta este nula. 

Dupa reglarea hardware, urmeaza sa calculez coeficientii functiei patratice de variatie cu temperatura ai cuartului si sa programez RTC-ul ca sa-si faca compensarea termica automat. Acum ar trebui sa fie simplu de determinat cei doi coeficienti, avand in vedere ca pot masura frecventa cuartului cu 2 zecimale.

Acum 2 ore, sonic11 a spus:

Mișto tare jucăria.

Multumesc!

Dupa ce termin proiectul, as putea sa-l imprumut colegilor care au nevoie sa-si calibreze ceasurile. 

Numai bine!

[okean]

" Arta si precizie " sarbatori cu bine !

[darius_bv]

Ei, nici chiar asa... 

Sarbatori fericite!

[sonic11]

Acum 45 minute, darius_bv a spus:

Inca nu am finalizat softul, dar deja pot masura si pe functia de frecventmetru reciproc. In poza atasata este frecventa cuartului primului ceas reglat, 32768.00Hz. Dupa 24ore abaterea acestui ceas fata de ora exacta este nula. 

Dupa reglarea hardware, urmeaza sa calculez coeficientii functiei patratice de variatie cu temperatura ai cuartului si sa programez RTC-ul ca sa-si faca compensarea termica automat. Acum ar trebui sa fie simplu de determinat cei doi coeficienti, avand in vedere ca pot masura frecventa cuartului cu 2 zecimale.

Multumesc!

Dupa ce termin proiectul, as putea sa-l imprumut colegilor care au nevoie sa-si calibreze ceasurile. 

Numai bine!

 Imi place tare mult stilul asta vintage cu ttl-uri, arata demential.

[pion]

Salutare tuturor si felicitari lui @darius_bv pentru succesul aparatului si al threadului.

 

Dincolo de utilitatea descrisa precis, exista o evaluare teoretica a preciziei acestui F-meter in functie de nivelul semnalului de masurat, de calitatea lui (continutul de harmonici), de timpul de masura vs. frecventa majoritara a semnalului masurat?