Частотомер на ATtiny2313 (Arduino IDE)

На микроконтроллере ATtiny2313 можно собрать очень простой частотомер, в качестве индикатора частотомера используется модуль TM1637 который представляет собой 4-х разрядный семисегментный дисплей на базе драйвера TM1637. Дисплей имеет десятичные точки в разрядах.

Частотомер может изменять частоту сигнала уровня TTL от единиц герц до 5,5 МГц. Так как индикатор частотомера имеет всего четыре разряда, то частота выводится в кГц, при этом положение запятой автоматически меняется в зависимости от поданной частоты.

Перед загрузкой скетча рекомендую ознакомится со статьей — ATtiny2313 + Arduino IDE

// tm1637 PB0 === CLK
// tm1637 PB1 === DIO
 
volatile byte x;
unsigned long f;
int f_ind;
 
void setup() {
  delay(100);
  DDRB  &= ~(1 << 0)|(1 << 1);
  DDRD  &= ~(1 << 5); // весь порт D как вход
  PORTD  |= (1 << 5); // подтягивающий резистор на PD5 (вход T1)
 
   cli();  
  TCCR1A = 0;
  TCCR1B = 0;
  TCCR1B = (1 << CS12)|(1 << CS11)|(1 << CS10); //Внешний тактовый источник на выводе T1. Тактирование по фронту
  TIMSK |= (1 << TOIE1); // бит TOIE1 в регистре TIMSK взывает прерывание когда таймер переполняется 
   sei(); 
}
 
void loop() {
  x = 0; // обнулить переменную х
  TCNT1 = 0; // обнулить счетный регистр
  TCCR1B = (1 << CS12)|(1 << CS11)|(1 << CS10); //  запускаем таймер
  delay(996);delayMicroseconds(150); // ждем 1 секунду пока таймер считает импульсы
  TCCR1B &= ~(1 << CS12)|(1 << CS11)|(1 << CS10); // останавливаем таймер
  f = ((x*65535) + TCNT1); // подсчет частоты
  // вывод частоты на индикатор
  if(f>=10000&&f<100000){f_ind = f/10;print_time(f_ind, 2, 7);}
  if(f>=100000&&f<1000000){f_ind = f/100;print_time(f_ind, 1, 7);}
  if(f>=1000000){f_ind = f/1000;print_time(f_ind, 0, 7);}
  if(f<10000){f_ind=f;print_time(f_ind, 3, 7);}
}
 
void tm_dec(byte dig){
       for(int i = 0; i < 8; i++) {
         DDRB |= (1 << 0);del();
       if (dig & 0x01)
         DDRB &= ~(1 << 1);
       else
         DDRB |= (1 << 1);del();
         DDRB &= ~(1 << 0);del();
         dig = dig >> 1;
  }
         DDRB |= (1 << 0);
         DDRB &= ~(1 << 1);del();
         DDRB &= ~(1 << 0);del();
 
       if (((PINB >> 1) & 1) == 0)
         DDRB |= (1 << 1);del();
         DDRB |= (1 << 0);del();
  }  
 
void tm_stop(){
         DDRB |= (1 << 1);del();
         DDRB &= ~(1 << 0);del();
         DDRB &= ~(1 << 1);del();
  }  
 
void tm_start(){
         DDRB |= (1 << 1);del();
  }
 
void print_time(int t, byte pd_t, int br){
        tm_start();tm_dec(0b10001000 + br);//tm_stop();tm_start();
        tm_dec(0x40);tm_stop();tm_start();
 
        int data0 = t / 1000;
        int data1 = t / 100 % 10;
        int data2 = t / 10 % 10;
        int data3 = t % 10;
 
      for(byte n = 0; n < 4; n++){
        int data;
      switch(n){
        case 0: data = data0;break;
        case 1: data = data1;break;
        case 2: data = data2;break;
        case 3: data = data3;break;
        }
 
      switch(data){  // XGFEDCBA
        case 0:  data = 0b00111111;break;     // 0
        case 1:  data = 0b00000110;break;     // 1
        case 2:  data = 0b01011011;break;     // 2
        case 3:  data = 0b01001111;break;     // 3
        case 4:  data = 0b01100110;break;     // 4
        case 5:  data = 0b01101101;break;     // 5
        case 6:  data = 0b01111101;break;     // 6
        case 7:  data = 0b00000111;break;     // 7
        case 8:  data = 0b01111111;break;     // 8
        case 9:  data = 0b01101111;break;     // 9
        }
 
        if(n == 0){data0 = data;}
        if(n == 1){data1 = data;}
        if(n == 2){data2 = data;}
        if(n == 3){data3 = data;}
        }
      switch(pd_t){
        case 1 : data2 = data2+0b10000000;break;
        case 2 : data1 = data1+0b10000000;break;
        case 3 : data0 = data0+0b10000000;break;
        }
      tm_dec(0xC0);tm_dec(data0);tm_dec(data1);tm_dec(data2);tm_dec(data3);tm_stop();
}  
 
void del(){delayMicroseconds(200);}
 
ISR (TIMER1_OVF_vect){x++;}// при переполнении увеличить переменную х на 1

Скетч использует 1316 байт (64%) памяти устройства. Всего доступно 2048 байт.
Глобальные переменные используют 41 байт (32%) динамической памяти, оставляя 87 байт для локальных переменных. Максимум: 128 байт.

Arduino IDE 1.8.9 | Плата для прошивки версии 1.2.5 (выбрать в менеджере плат)

Погрешность измеряемой частоты напрямую зависит от точности кварцевого резонатора, в моем случае частотомер имел небольшую погрешность, для ее устранения можно подобрать время счета при измерении частоты.

delay(996);delayMicroseconds(150); // ждем 1 секунду пока таймер считает импульсы

При наличии точного генератора можно очень точно подобрать время счета.

Результаты измерений