Научно-исследовательский сайт Вячеслава Горчилина
2024-01-03
Все заметки/Радиоэлектронные схемы
Генератор импульсов на PIC-контроллере.
10 фиксированных частот
В представленной здесь схемотехнике применяется другой pic-контроллер марки PIC16F1503, который раскрывает ещё одну их сторону, с точки зрения других возможностей для формирования импульсов. Устройство позволяет генерировать 4 канала с разными по фазе и скважности прямоугольными импульсами, и 10 фиксированных частот в диапазоне от 0.245 до 125 кГц. Для формирования частоты не требуются кварцевые резонаторы, так как здесь используется внутренний генератор микроконтроллера, точность работы которого — 2%. Вся регулировка осуществляется при помощи всего одного энкодера со встроенной кнопкой. В отличие от ранее представленных схем, такой подход имеет один небольшой недостаток, благодаря отсутствию в контроллере внутренней энергонезависимой памяти, что может окупиться его копеечной стоимостью. В остальном, схемотехника, и остальные настройки, те же.
Принципиальная схема устройства представлена на рисунке 3. Энкодер EN1 осуществляет всю регулировку выходных импульсов на каналах CHA-CHD при помощи микроконтроллера DD1. Выбор одного из трёх режимов регулировки подсвечивается одним из светодиодов D1-D3. Питание схемы — 3..5 вольт.
Рис.3. Принципиальная схема генератора импульсов на микроконтроллере PIC16F1503 с 10-ю фиксированными частотами
Режим регулировки энкодера EN1 выбрается нажатием кнопки, расположенной в нём, и подсвечивается одним из светодиодов D1-D3. В зависимости от выбранного режима, вращение ручки энкодера будет регулировать:
  • D1 — выбор одной из 10-ти фиксированных частот: 245 Гц, 490 Гц, 978 Гц, 1954 Гц, 3906 Гц, 7812 Гц, 15625 Гц, 31250 Гц, 62500 Гц, 125000 Гц;
  • D2 — задержку фронта импульса канала CHB, отсчитываемого от фронта импульса в канале CHA (PhB);
  • D3 — задержку фронта импульса канала CHC, отсчитываемого от спада импульса в канале CHA (PhC).
Задержка фронта импульса может регулироваться в диапазоне 0..180 градусов, незаисимо в каждом из каналов: CHB и CHC. Дискретность регулировки — 3 градуса.
Рис.4. Две эпюры (a и b), показывающие возможности формирования импульсов на четырёх каналах генератора
Импульс в канале CHD будет начинаться по фронту импульса из канала CHB, и заканчиваться по фронту импульса из канала CHC. Более подробно и наглядно это отражено на эпюрах из рисунка 4.
Пример применения
Импульсы в канале CHA имеют коэффициент заполнения 50%, поэтому этот канал можно использовать как основной, например для синхронизации. Каналы CHB и CHC могут быть задействованы для двух противофазных каналов двухтактного каскада (push-pull), имеющих регулируемый dead-time, и симметричный или несимметричный выход. Канал CHD можно применить, например, для включения импульсного высокочастотного генератора. Такие системы могут применяться в устройствах для исследования, или даже генерирования, избыточной энергии.
Детали
Ниже приводятся список электронных деталей для сборки устройства:
  • DD1 — микроконтроллер PIC16F1503;
  • EN1 — энкодер с кнопкой (переключателем), например EC11;
  • D1-D3 — любые светодиоды на напряжение ниже 4-х вольт, например такие.
Резисторы и конденсаторы здесь можно применить любые, на ваше усмотрение.
Файл прошивки
Поскольку изменилась цепь, задающая частоту, то программа для прошивки также будет отличаться от предыдущей. Все остальные инструкции и настройки устройства остаются те же.
Файл для прошивки микроконтроллера можно скачать отсюда.
Внимание, платный контент! Для скачивания файлов необходимо авторизоваться и оплатить абонемент на месяц или на год, а затем обновить эту страницу. Если вы ещё не зарегистрированы, то сделайте это прямо сейчас!
Инструкцию по прошивке pic-контроллера можно получить здесь.
Печатная плата
Ниже приводится разводка печатной платы для варианта с адаптером по питанию. Обратите внимение, что контроллер DD1 здесь применяется в корпусе DIP14. Вся схема может питаться от источника напряжения от 5 до 24 вольт.
Производственный вариант: печатная плата (открыть)
Производственный вариант предусматривает комплект документации для изготовления печатной платы на производстве: GERBER-файл для печатной платы, BOM-файл спецификации комплектующих и принципиальную схему с указанием номиналов элементов. Всё это позволяет сразу заказать печатную плату, например, здесь, а затем быстро её собрать.
Для скачивания файлов необходимо авторизоваться и оплатить абонемент на месяц или на год, а затем обновить эту страницу. Если вы ещё не зарегистрированы, то сделайте это прямо сейчас!
Настройка правильно собранной схемы, с корректно прошитым контроллером, не требуется.
 
1 2 3