Измеритель скважности и длительности импульсов

Arduino Измерения

Измеритель предназначен для измерения скважности и длительности импульсов уровня TTL с периодом следования от 1 мс до нескольких минут, при длительности импульса от 10 мкс.

В измерителе скважности и длительности импульсов используется плата LGT8F328P-LQFP32 MiniEVB и дисплей 0,96″ I2C 128×64 OLED.

LGT8F328P-LQFP32 MiniEVB — это плата разработки, основанная на микроконтроллере LGT8F328P с 32 выводами в корпусе LQFP32. Это мощный микроконтроллер, который обеспечивает высокую производительность и широкие возможности для разработки.

0,96″ I2C 128×64 OLED — это компактный дисплей, который использует технологию OLED (Organic Light Emitting Diode) для отображения изображений. Дисплей имеет интерфейс I2C, который обеспечивает простое подключение к микроконтроллерам и другим устройствам.

Схема измерителя скважности и длительности импульсов

Измеритель скважности и длительности импульсов имеет индикатор измерения и тестовый выход (меандр 1 Гц). Мигание индикатора измерения свидетельствует о наличии на входе импульсов, период мигания зависит от длительности поступающих на вход импульсов.

Дисплей измерителя выводит следующую информацию:

  • Длительность импульсов в мс (0,000 мс)
  • Скважность импульсов в мс (0,000 мс)
  • Период в мс (0,000 мс)
  • Частота сигнала в Гц (0,000 Гц)
  • Графическое изображение импульса

Дополнительно все измеренные параметры импульсов выводятся в монитор порта:

Измерение импульсов с периодом 120 секунд и длительностью импульса 800 мс

Как добавить поддержку LGT8F328P (плата) в Arduino IDE и прошить микроконтроллер написано в LGT8F328P-LQFP32 MiniEVB в Arduino IDE.

LGT8F328P-LQFP32 MiniEVB

Скетч:

#include <Wire.h>
#include <OLED_I2C.h>           // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2022/01/OLED_I2C.zip
 OLED  myOLED(SDA, SCL, 8);
 extern uint8_t SmallFont[];
 char i;
 unsigned long times0,times1,t0,t1;
 int w=1;

void setup(){
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  Wire.setClock(50000L);
  delay(300);
  myOLED.begin();
  myOLED.setBrightness(100);
  DDRB |= PB5; // D13 ARUINO > OUTPUT
  DDRD &= ~(1 << 2);  // D2 ARDUINO > INPUT (INT0)
  EICRA |= (1<<ISC00); // любое изменение на INT0
  EIMSK |= (1<<INT0); // разрешить внешние прерывания INT0
  noInterrupts();
  TCNT1 = 0;
  TCCR1A = 0;
  TCCR1C = 0;
  TCCR1A = 1 << COM1A0;
  TCCR1B = 1 << WGM12 | 1 << CS12 | 1 << CS10;
  DDRB =  1 << DDB1;
  OCR1A = 15624;
  interrupts();
  }

void loop(){
  if(w==1){
  EIMSK &=~ (1<<INT0);
  PORTB |=(1 << PB5);
  Serial.print("T1 ");Serial.print(t0/1000.0,3);Serial.println(" mS");
  Serial.print("T2 ");Serial.print(t1/1000.0,3);Serial.println(" mS");
  Serial.print("T  ");Serial.print((t1+t0)/1000.0,3);Serial.println(" mS");
  Serial.print("F  ");Serial.print(1000000.0/(t1+t0),3);Serial.println(" Hz");
  Serial.println();
  //////////////////////
  myOLED.clrScr();
  myOLED.setFont(SmallFont);
  myOLED.print(F("T1"),LEFT,0);myOLED.printNumF(t0/1000.000,3, 30, 0);myOLED.print(F("mS"), RIGHT, 0);
  myOLED.print(F("T2"),LEFT,10);myOLED.printNumF(t1/1000.000,3, 30, 10);myOLED.print(F("mS"), RIGHT, 10);
  myOLED.print(F("T "),LEFT,20);myOLED.printNumF((t1+t0)/1000.0,3, 30, 20);myOLED.print(F("mS"), RIGHT, 20);
  myOLED.print(F("F "),LEFT,30);myOLED.printNumF(1000000.0/(t1+t0),3, 30, 30);myOLED.print(F("Hz"), RIGHT, 30);
  ///////////
  myOLED.drawLine(0, 40, 128, 40);
  float t_dl = t0;
  float t_sk = t1;
  float t_pr = t0+t1;
  myOLED.drawLine(0, 60, 5, 60);
  myOLED.drawLine(5, 60, 5, 45);
  myOLED.drawLine(5, 45, 5+(t_dl/t_pr)*120, 45);
  myOLED.drawLine(5+(t_dl/t_pr)*120, 60, 5+(t_dl/t_pr)*120, 45);
  myOLED.drawLine(5+(t_dl/t_pr)*120, 60, 5+(t_dl/t_pr)*120+(t_sk/t_pr)*120, 60);
  ///////////
  myOLED.update();
  PORTB &=~(1 << PB5);
  delay(400);
  EICRA|=(1<<ISC00);w=0;i=0;times0=micros();times1=micros();
  EICRA|=(1<<ISC01);EIMSK |= (1<<INT0);}
  }

ISR(INT0_vect){
  if(i>1){i=0;w=1;}
  if(i==0){EICRA&=~(1<<ISC01);EICRA|=(1<<ISC00);
  times0=micros();t1=micros()-times1;}
  if(i==1){
  times1=micros();t0=micros()-times0;}
  i++;}

ДОРАБОТКА

Для увеличения точности и стабильности показаний измерителя скважности и длительности импульсов можно подавать тактовые импульсы с внешнего кварцевого генератора.

В скетч внесен необходимы код для работы с внешнем кварцевым генератором:

#define HZ 12 

#include <Wire.h>
#include <OLED_I2C.h>           // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2022/01/OLED_I2C.zip
 OLED  myOLED(SDA, SCL, 8);
 extern uint8_t SmallFont[];
 char i;
 unsigned long times0,times1,t0,t1,tic,f;
 int w=1;

void setup(){
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  Wire.setClock(50000L);
  delay(300);
  myOLED.begin();
  myOLED.setBrightness(100);
  DDRB |= PB5; // D13 ARUINO > OUTPUT
  DDRD &= ~(1 << 2);  // D2 ARDUINO > INPUT (INT0)
  EICRA |= (1<<ISC00); // любое изменение на INT0
  PORTD |= (1 << PD5); // подтягивающий резистор на PD5 (вход T1)
  EIMSK |= (1<<INT0); // разрешить внешние прерывания INT0
  noInterrupts();
// TIMER_1 INPUT T1
  TCCR1A = 0;TCCR1B = 0;TCNT1=0;
  TCCR1B = (1 << CS12) | (1 << CS11) | (1 << CS10);
  TIMSK1 = (1 << TOIE1);
  TCKCSR = (1 << F2XEN) | (1 << TC2XS1);
  interrupts();
  }

void loop(){
  if(w==1){
  EIMSK &=~ (1<<INT0);
  PORTB |=(1 << PB5);
  Serial.print("T1 ");Serial.print(t0/(1000.0*HZ),3);Serial.println(" mS");
  Serial.print("T2 ");Serial.print(t1/(1000.0*HZ),3);Serial.println(" mS");
  Serial.print("T  ");Serial.print((t1+t0)/(1000.0*HZ),3);Serial.println(" mS");
  Serial.print("F  ");Serial.print((1000000.0*HZ)/(t1+t0),3);Serial.println(" Hz");
  Serial.println();
  //////////////////////
  myOLED.clrScr();
  myOLED.setFont(SmallFont);
  myOLED.print(F("T1"),LEFT,0);myOLED.printNumF(t0/(1000.0*HZ),3, 30, 0);myOLED.print(F("mS"), RIGHT, 0);
  myOLED.print(F("T2"),LEFT,10);myOLED.printNumF(t1/(1000.0*HZ),3, 30, 10);myOLED.print(F("mS"), RIGHT, 10);
  myOLED.print(F("T "),LEFT,20);myOLED.printNumF((t1+t0)/(1000.0*HZ),3, 30, 20);myOLED.print(F("mS"), RIGHT, 20);
  myOLED.print(F("F "),LEFT,30);myOLED.printNumF((1000000.0*HZ)/(t1+t0),3, 30, 30);myOLED.print(F("Hz"), RIGHT, 30);
  ///////////
  myOLED.drawLine(0, 40, 128, 40);
  float t_dl = t0;
  float t_sk = t1;
  float t_pr = t0+t1;
  myOLED.drawLine(0, 60, 5, 60);
  myOLED.drawLine(5, 60, 5, 45);
  myOLED.drawLine(5, 45, 5+(t_dl/t_pr)*120, 45);
  myOLED.drawLine(5+(t_dl/t_pr)*120, 60, 5+(t_dl/t_pr)*120, 45);
  myOLED.drawLine(5+(t_dl/t_pr)*120, 60, 5+(t_dl/t_pr)*120+(t_sk/t_pr)*120, 60);
  ///////////
  myOLED.update();
  PORTB &=~(1 << PB5);
  delay(400);
  w=0;i=0;f=tic*0xFFFF+TCNT1;times0=f;times1=f;
  EICRA|=(1<<ISC01);EICRA|=(1<<ISC00);EIMSK |= (1<<INT0);}
  }

ISR(INT0_vect){
  if(i>1){i=0;w=1;}
  if(i==0){EICRA&=~(1<<ISC01);EICRA|=(1<<ISC00);
  f=tic*0xFFFF+TCNT1;
  times0=f;t1=f-times1;}
  if(i==1){
  f=(tic*0xFFFF+TCNT1);
  times1=f;t0=f-times0;}
  i++;}

ISR(TIMER1_OVF_vect) {tic++;}  

В скетче необходимо указать частоту внешнего кварцевого генератора:

#define HZ 12 // 12 МГц

Как и в первом варианте измерителя, в мониторе порта можно видеть результаты измерения:

В качестве внешнего генератора я использовал тактовый генератор IQX0—100C 12,000MHz. Генератор должен выдавать импульсы уровня TTL с частотой от 8 до 20 МГц.

Форум — http://forum.rcl-radio.ru/viewtopic.php?id=574

Обновлено: 15.08.2023 в 17:24 | Просмотров: 1 156
2,29 (7)
Загрузка...
Похожие статьи
Регулятор громкости и тембра на LC75341 + 0.96' I2C 128X64 OLED (Arduino)
Ранее в статье рассматривался пример создания на основе аудиопроцессора LC75341 регулятора громкости и тембра с использованием дисплея LCD1602 + I2C, в этой статье аналогичный пример, но с использованием дисплея 0.96' I2C 128X64 OLED. В OLED дисплее отсутствует дополнительный слой подсветки всей поверхности экрана. Каждый пиксел, формирующий изображение, испускает самостоятельное свечение. При этом картинка получается яркой и контрастной. Управление OLED дисплеем в данном...

Регулятор громкости и тембра на LC75421M + 0.96′ I2C 128X64 OLED (Arduino)
Ранее в статье рассматривался пример создания на основе аудиопроцессора LC75421M регулятора громкости и тембра с использованием дисплея LCD1602 + I2C, в этой статье аналогичный пример, но с использованием дисплея 0.96′ I2C 128X64 OLED. В OLED дисплее отсутствует дополнительный слой подсветки всей поверхности экрана. Каждый пиксел, формирующий изображение, испускает самостоятельное свечение. При этом картинка получается яркой и контрастной. Управление OLED дисплеем в данном...

Источник питания 0-25В / 0-2А с токовой стабилизацией и цифровым управлением
На этой странице показан пример создания источника питания с регулируемым выходным напряжением от 0 до 25 В и током нагрузки от 0 до 2 А. В источнике питания предусмотрена токовая стабилизация от 0,2 до 2 А. Регулирование напряжения и тока стабилизации цифровое, выполнено на микроконтроллере LGT8F328 (LGT8F328P-LQFP32 MiniEVB). Источник питания состоит из двух основных блоков: Силовая часть, содержит несколько транзисторов и ОУ, а так же шунт для измерения тока. Цифровая часть...

STA333BW + 0.96' OLED — цифровой усилитель 2х20 Вт (Arduino)
S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface) – распространенный и стандартизированный интерфейс, предназначенный для передачи цифрового звука между доступными компонентами, звуковыми картами, ресиверами и аудиоаппаратурой. I2S — стандарт интерфейса электрической последовательной шины, использующийся для соединения цифровых аудиоустройств. Применяется для передачи PCM-аудиоданных между интегральными схемами в электронном устройстве. Шина I2S передает по разным линиям сигналы синхронизации и сигналы...

VU meter 0.96′ I2C 128X64 OLED (Arduino)
На рисунке показана схема простого индикатора уровня звукового сигнала (VU meter) имитирующего работу стрелочного индикатора. На входы А0 подается звуковой сигнал через резисторы номиналом 4,7 кОм. Индикатор уровня имеет 90 ступеней, содержит шкалу в дБ и %. 0.96′ I2C 128X64 OLED В OLED дисплее отсутствует дополнительный слой подсветки всей поверхности экрана. Каждый пиксел, формирующий изображение, испускает самостоятельное свечение. При этом картинка...

Добавить комментарий

Войти с помощью: