Данная конструкция простого частотомера может иметь множество применений. Частотомер может стать экспериментом для начинающих радиолюбителей, частью лабораторного оборудования в мастерской или встроен в какой-либо прибор. Он будет незаменим там, где нужно измерить и показать частоту сигнала в цифровом виде.
Данный частотомер собран на логических микросхемах без использования микроконтроллера, требующего программирования. В основе схемы лежит сдвоенный десятичный счетчик К555ИЕ20.
Генератор, собранный на таймере NE555 задает время отсчета. При указанных на схеме номиналах элементов обвязки NE555, время отсчета равно 1 сек. Это позволяет производить измерение с разрешением 1 Гц.
В качестве индикаторов можно использовать DIS1417 или TIL311. Такие индикаторы имеют защелки, декодер, драйвер и 20 светодиодов, образующих шестнадцатеричный символ. Использовав такие индикаторы, отпадает необходимость в использовании внешних защелок.
При использовании же стандартного 7-сегментного индикатора, необходимо добавить декодеры (7447 или 4543) и внешние защелки (7475 / 74HC75 / 74LS75).
Таймер NE555 генерирует на выводе 3 лог. 1 на протяжении 1 секунды, после которого идет короткий импульс лог. 0. Счетчики производят отсчет во время лог. 1, а во время лог. 0 информация на индикаторах обновляется и происходит сброс счетчиков.
Все происходит в два этапа: по заднему фронту защелки выключаются и значения счетчиков поступают на индикатор, а по переднему фронту происходит сброс счетчиков для подготовки к очередному циклу отсчета.
Частотомер, приведенный на принципиальной схеме, способен измерять частоту в диапазоне от 0 до 9999 Гц с разрешением 1 Гц. Но мы с легкостью можем установить любую разрядность и различные периоды измерения.
Установив время переключения таймера NE555 равное 0,1 секунде, мы получим диапазон измерения до 99,99 кГц с разрешением 10 Гц. Если мы установим 0,01 секунду, то диапазон составит до 999,9 кГц с разрешением 100 Гц.
Если мы установим малый интервал отсчета, то необходимо будет увеличить длительность лог. 0, чтобы снизить частоту обновления. Если информация на индикаторе будет обновляться 20 или даже 100 раз в секунду то, скорее всего, данные на индикаторе будут не читаемым во время измерения переменной частоты.
Плюсом регулировки периода отсчета с использованием RC-генератора на таймере NE555 является его простота. Минусом можно считать меньшую точность. Для достижения более точных измерений желательно задействовать кварцевый генератор.
Настройка данного частотомера не сложная. Подайте питание на схему (5 В) и на вход подайте сигнал с известной частотой. Затем вращая подстроечный резистор R1, установите на индикаторе правильное значение.
