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Frecuencímetro con micro controlador: asterion
Por asterion, hace 4 años y 6 meses

Frecuencímetro con micro controlador

Leido 43163 veces

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frecuencimetro8

Un aparato de medición básico para cualquier aficionado a la radio frecuencia es un frecuencímetro, y luego una ardua búsqueda (tiende a ser ardua la búsqueda), encontré este frecuencímetro diseñado por Ik3oil. A continuación paso a transcribir la traducción de su manual de construcción.

μ-contador, Un Medidor de Frecuencia Basado en un PIC

Generalidades del Proyecto
Este proyecto propone un sencillo lector de frecuencia diseñado específicamente para el panel de equipos QRP, también puede usarlo como instrumento en su banco de trabajo. De echo este frecuencímetro muestra varias características muy interesantes como su máxima frecuencia de trabajo sobre los 40 MHz, una resolución de 10 Hz, bajo consumo (15 mA) y un diseño muy simple. Más aún, es posible un valor y un modo de FI fácilmente a través de dos pulsadores.
La idea básica viene de las notas de aplicación AN592 «Contador de Frecuencia usando un PIC16C5X» (1), donde usted puede encontrar un programa sencillo que implementa un contador de frecuencia usando un micro controlador PIC. He leído un par de artículos interesantes referentes a esta materia en «QST» (2), y esto me motivó a seguir adelante con el proyecto. He escrito un programa diseñado específicamente para mejorar la resolución del contador, para manejar el modo y los valores de FI a través de un menú, para decodificar y editar la lectura de la frecuencia en un display LCD. El resultado fue un aparato sencillo y efectivo, equipado con software libre disponible para quién esté interesado.

frecuencimetro1

componentes

El esquema eléctrico es muy simple, dado que muchas de las funciones son hechas por el microprocesador. Sólo necesité de una etapa amplificadora para elevar el nivel de la señal de entrada desde 200-300 mVpp hasta los 3Vpp y así impulsar correctamente el RA4 (pin 3) que es la compuerta de disparo del PIC. Implementé un amplificador de emisor común usando un transistor 2N2369, una pequeña inductancia en serie conectada a la carga del colector para mejorar la respuesta para frecuencias altas. De este modo obtuve una buena ganancia desde los 100 KHz hasta el orden de los 50 MHz, el límite inferior está forzado tan solo por el condensador C10. El valor del resistor R8 es elegido para obtener cerca de 1,6-1,8 V en el colector del transistor, el cual es un valor necesario para impulsar correctamente la puerta del PIC. Usted debe verificar este valor después de completar el ensamble y antes de insertar el PIC en su base.
La base de tiempo es proporcionada por un cristal de microprocesador resonante en paralelo de 4 MHz. Si tiene a disposición un frecuencímetro profesional puede ajustar esta frecuencia por medio de C9, el cual puede ser reemplazado por uno pequeño ajustable de plástico, de otro modo la lectura será en cualquier caso dentro de la tolerancia del cristal (típicamente 50 p.p.m. máximo).
El regulador 75L05 es bastante adecuado para alimentar los 15 mA requeridos. Sin embargo si usted desea emplear un módulo LCD con luz auxiliar (backlight) será necesario usar un modelo 7805 capaz de entregar unos 60 mA sin calentamiento excesivo. En el conector de 16 pines se proveen dos de ellos (15 y 16) para alimentar el panel de LED del LCD. El voltaje de la fuente deberá estar entre los 8-12 V y usted puede controlar el brillo del Display ajustando R9. El valor máximo se obtiene con el cursor girado completamente en dirección a tierra.

Las Funciones del Programa
El frecuencímetro funciona usando un contador interno de 8 bits (TMR0) y un prescaler de 8 bits del PIC. El prescaler no puede ser leído en forma directa por medio de instrucciones básicas, por este motivo es necesario emplear un truco por software cuyo proceso está muy bien descrito en la nota de aplicación (1) donde usted puede encontrar mayores detalles. Para mejorar la resolución utilicé u tercer contador de 8 bits el cual es incrementado por el programa cuando se detecta un desbordamiento de tiempo. Luego es posible mejorar la capacidad de todos los contadores a 24 bits. El periodo de conteo se obtiene por medio de algunas rutinas de retardo, ajustadas específicamente usando mis instrumentos de medida. Se implementan algunas lecturas / segundo, así se simula el refrescado continuo del display.
La programación del frecuencímetro se obtiene usando dos pulsadores denominados SET y > de la siguiente manera:

- Al presionar el botón SET por primera vez, se muestra el valor de FI (Función «IFset») y el cursor parpadea y se ubica en el primer dígito que usted puede modificar (10 MHz), ahora usted puede modificar el valor de este dígito con el botón > en el rango de 0-9. Luego de cambiar este dígito puede ir al siguiente presionando de nuevo el botón SET y así sucesivamente hasta alcanzar el último dígito de la derecha.
- Presionando otra vez el botón SET se inicia la función «Mode Set» y ahora se
pueden elegir a través del botón > tres modos de operación:
«VFO+IF» «IF-VFO» «VFO-IF»
- Al presionar de nuevo el botón SET se entra al modo «Prescaler». A través del botón > se pueden seleccionar uno de los ratios a elegir (ver mas abajo).
- Presionando por última vez el botón SET se cierra el menú, guarda los parámetros configurados en la memoria EEPROM del PIC y reactiva la función de lectura de la frecuencia.
Tenga en cuenta que cuando se opere en los modos «IF-VFO» ó «VFO-IF» el valor de la frecuencia se mostrará solamente si el resultado de la resta es positivo. Al insertar el puente JP El μ-contador puede conectarse a un prescaler y así ampliar el rango de lectura hasta 1.5 GHz.

Los siguientes modos de prescaler pueden ser seleccionados.

frecuencimetro2

Ensamble del Dispositivo

frecuencimetro2

El ensamble se hace sobre una placa con cobre por una sola cara cuyas medidas son 76 x 51 mm. Sobre la placa también se ubican un conector hembra de 16 pines de 2,5 mm de espaciado para colocar el módulo LCD y un conector macho de 6 pines para los dos pulsadores y el puente JP. La ubicación de los componentes se muestra claramente en la figura y el ensamble es muy sencillo que se debe también a los pocos componentes utilizados.
El módulo LCD puede ser conectado usando un cable plano de 14 hilos (16 con backlight) o puede insertarse directamente sobre el conector como se muestra en la fotografía. En este caso un conector macho debe ser soldado sobre el LCD, eligiendo un modelo de pines largos, así se deja un espacio libre bajo el módulo, mientras el regulador 7805 se dobla contra la cara del circuito impreso. Recomiendo emplear componentes de tamaño pequeño, como capacitares cerámicos de multicapa o de tántalo los cuales se fijarán mejor a la cara del circuito impreso. Se usa un 7805 si se emplea un LCD con backlight.
El microprocesador PIC debe ser insertado en una base de 18 pines, así se puede extraer si es necesario reprogramarlo.

Descarga del Software

frecuencimetro3
La Placa PCB a escala (75 x 51 mm)

La placa PCB a escala puede ser reproducida de varias maneras. Yo sugiero copiarla a una transparencia usando una fotocopiadora láser de buena calidad o por medio de un escáner y una impresora de inyección de tinta. La próxima vez usted puede emplear alguna técnica de grabado fotográfico. Yo puedo ofrecer el archivo maestro en formato CIRCAD a aquellos que estén interesados.

Conclusiones
He armado varias unidades de este dispositivo, y siempre ha sido muy efectivo y fácil de ensamblar. Para ajustar la precisión del oscilador se puede usar un instrumento de medición, también si fue pensado para ir dentro de un QRP. El consumo es muy reducido (unos 15 mA sin backlight) entonces puede usar una batería de radio de 9 V para alimentarlo. Les puedo enviar el software, los archivos en CIRCAD y también el
programa del PIC a aquellos que estén interesados en el proyecto.

Para cualquier consulta, escríbanme a mi dirección de E-Mail
francesco_morgantini@libero.it o visiten mi sitio web www.qsl.net/ik3oil.

Referencias
(1) Ver nota de aplicación AN592 en la dirección web:
http://www.microchip.com/1010/suppdoc/appnote/all/an592/index.htm
(2)
- A PIC based Digital Frequency Display, by Neil Heckt, QST, May 1997.
- The Unicounter, a multipurpose frequency counter/electronic dial, by Ron
Stone KA3J, QST Dic. 2000.

Imagenes

frecuencimetro7
El frecuencímetro en pleno funcionamiento, leyendo 3.999.86 del oscilador presentado en la anterior entrada

frecuencimetro10
Detalle del circuito, nótese al lado superior derecho, los dos cables necesarios para la lectura de frecuencias, el negro es tierra y el rojo para la señal

frecuencimetro11
Una vista desde otro ángulo

frecuencimetro9
Vista de la parte inferior de la PCB, nótese que los botones de SET y > han sido puestos uno por encima y uno por debajo, revisar circuito y PCB

2n220install
Imagen de un frecuencímetro similar instalado en un transceptor

Notas:

Lo transcrito arriba es una traducción del tutorial de ik3oil para la elaboración de su frecuencímetro, sin embargo mi gran amigo Santiago Collado me ha hecho la observación de que el software no soporta como debiera la inclusión de un prescaler. Debido a esto dicho amigo se dedico a buscar firmwares que dieran la talla. Los cuales procedo a adjuntar con una breve explicación:

frec2lineas
Este firmware es para display de dos líneas, tiene menú de prescaler, osea que puede seleccionarse la división entre varios divisores (entre ellos el 64 que uso yo en el prescaler U664). El pequeño problema que tiene es que la frecuencia que sale en la pantalla sale a veces una parte en la primera línea y la otra en la segunda línea por cuestiones de espacio.

frec1linea
Este firmware muestra el resultado en una sola línea, no tiene menú de prescaler, lo cual significa que apenas jumpeado el frecuencímetro se pone automáticamente en la opción de división entre 64.

49 comentarios

Gravatar #1. emilio
hace 4 años y 1 mes

necesito un correo electronico para pedir informe del frecuencimetro con micro controlador,
de que frecuencia es el cristal,
si es posible grabarme el pic16f84,
gracias y espero una respuesta.

Gravatar #2. emilio
hace 4 años y 1 mes

necesito un correo electronico para pedi informe del frecuencimetro con micro controlador.
de que frecuencia es el cristal,
si es posible grabarme el pic16f84,
gracias espero una respuesta,
eb4hca@hotmail.com

Gravatar #3. asterion
hace 4 años y 1 mes

El cristal es de 4Mhz, de donde eres amigo? mi correo es: aldrich.sarmiento@gmail.com

Gravatar #4. marcelo
hace 4 años y 1 mes

Hola, el lcd es de 16x1 o 16x2 lineas..
Gracias.

Gravatar #5. asterion
hace 4 años y 1 mes

Puede ser de los dos tipos. Hay un codigo para 16x1 y uno para 16x2. Si lo armas y le vas a añadir un prescaler me avisas porque me han dicho de algunos casos en los que el firmware no funciona bien. Yo voy a subir en estos dias este frecuencímetro con un prescaler. Saludos

Gravatar #6. Jose
hace 4 años y 1 mes

Buenas, mi nombre es jose lopez. Te felicito por tus trabajos están muy bien presentados, y tienen un nivel de complejidad alto (para mi por lo menos), el hex que descargue de mas arriba me párese que es para pantalla de 2 líneas si no entendí mal, no me siento bien pidiendo el trabajo que otro a realizado pero me aguanto la vergüenza y te pido por favor si puedes facilitarme el hex para pantalla de 1 línea. Ya revise tu pagina y no lo encontré. Pero puede ser porque no entiendo casi nada de ingles o italiano.

Gracias
josuelogon@hotmail.com

Gravatar #7. asterion
hace 4 años y 1 mes

No te preocupes amigo, para empezar yo no he elaborado el hex. Voy a actualizar la entrada y te pongo aqui el link: http://asterion.almadark.com/wp-content/uploads/2010/01/frec1linea.hex, no lo he probado porque no tengo un display de 1 linea. Cualquier problema no dudes en comunicarte por este medio. Saludos y pasa fotos del resultado para subirlas en esta entrada!

Gravatar #8. jose
hace 4 años y 1 mes

Muchas gracias por tu pronta respuesta, en cuanto lo monte te mando las fotos, y esta muy buena la extencion de rrango que le hiciste con el preescaler externo , vamos a ver como me queda.

Gracias

Gravatar #9. asterion
hace 4 años y 1 mes

Para servir a mis visitantes. Saludos y no olvides las fotos. Cualquier problema en el proceso, no dudes en preguntar.

Gravatar #10. Sergio
hace 4 años y 1 mes

Hola que tal !!!
Le comento que soy radioaficionado de laciudad de mercedes Bs As. y me encuentro con el problema de la plaqueta de programacion, yaque la realice yo mismo bajada de un circuito que ofrece picprog y su software.
pero no logro dicha programacion ya que me genera un error. quisiera saber que soft y que plaqueta utilizo usted. muchas gracias

Gravatar #11. marcelo
hace 4 años y 1 mes

Hola como estas, no avia visto que estaban los 2 hex para una y dos lineas.Mira por el momento tengo pensado usarlo hasta 30 mhz, igual si tenes el circuito del prescaler me gustaria verlo,esta buena la idea.
Muy buenos trabajos, chau.

Gravatar #12. asterion
hace 4 años

Sergio, yo uso el WinPic800 en un grabador JDM simple. No deberias tener problemas, envia una foto sino para echarle un vistaso. Saludos

Gravatar #13. viczea2002
hace 4 años

Hola Brother:

El frecuencimetro, hasta cuanto mide esta super bien, muy interesante

Saludos

Gravatar #14. Viczea2002
hace 4 años

Brother:
Hoy arme la placa del frec, y me resulto bien,pero tambien quiero armar el prescaler q menciona en el foro el colega TIAGO, mi pregunta si tu hay en paruro ese componente ( U664).

Un abrazo.

Gravatar #15. Christian
hace 4 años

tengo una duda es sobre como van conectados los switch otra es que tu dices que jumpeando
se pone automaticamente en la opcion de division entre 64 gracias

Gravatar #16. JORGE
hace 4 años

hola les felicito por tan gran proyecto yo lo arme pero no logro contar mas aya de 20mhz
me gustaria poner un prescaler que cuente hasta 500mhz o mas seria fabuloso
¡como puedo subir fotos ? estare atento a las respuestas mi correo es jj-fet@hotmail.com y mi licencia es de chile CA6UGT un gran saludo y mil gracias

Gravatar #17. Ruben
hace 4 años

Exelente proyecto , lo arme y funciona de 10 ,seria interesante creo poder transcribir el codigo para un pic 16f628 ya que este tiene mas recursos y ademas es mas barato y facil de conseguir

saludos

Gravatar #18. asterion
hace 3 años y 11 meses

Viczea2002 el U664 no lo consegui en paruro, me lo envio tiago por correo, pero dicen que en mercadolibre venden algunos prescalers que pueden servir.

JORGE Hola, no entiendo porque tienes ese problema, yo no lo he probado hasta los 50 mhz que dicen que marca pero si hasta los 27.20Mhz y no tiene problemas con eso. Verifica el PIC, una vez lo programe como si fuera otro modelo y me fallaba..., revisa en mis ultimas entradas el frecuencimetro con prescaler... es sencillisimo añadirle uno. Saludos y espero que pronto nos encontremos en el aire con mi BITX20

Christian Sobre los switch estan perfectamente especificados en el diagrama. Sobre el jump esta marcado en los diagramas como JP y cuando se une el frecuencimetro activa la opcion de recibir señal de un prescaler (el cual divide la frecuencia entre 64 por ejemplo).

Ruben, si seria interesante, aunque todavia no tengo los conocimientos para reprogramarlo, lo tengo en mi bandeja mental para un futuro desarrollo. Saludos y que bueno que te funcione. Revisa la opcion con prescaler...

Gravatar #19. Jose
hace 3 años y 11 meses

Hola, que valor tiene la inductancia? es que no lo explicas cuando te refieres a «una pequeña inductancia en serie conectada a la carga del colector para mejorar la respuesta para frecuencias altas». Muchas gracias, un saludo!!!
Jose.

Gravatar #20. asterion
hace 3 años y 11 meses

Una inductancia de 10uH en el colector del Trt, es L1.
Saludos

Gravatar #21. Angel
hace 3 años y 11 meses

Tengo dudas en la conexion de los pulsadores para el < y SET en el pcb.. podrias explicar eso mejor?? y algun circuito de un prescaler? es que soy novato en esto, Gracias de antemano!!

Gravatar #22. asterion
hace 3 años y 11 meses

Mmm, lo que pasa es que en la pcb si le vas a poner pulsadores como yo le puse en primera instancia estan como cruzados, yo te recomendaria que le busques gabinete al frecuencimetro y de paso te libras de ese problema conectando los pulsadores con cables. Observa bien el esquema y el pcb para comprenderlo mejor.

En este entrada esta el circuito para el prescaler: http://asterion.almadark.com/2010/06/22/frecuencimetro-diy-ahora-con-prescaler/

Gravatar #23. jorge
hace 3 años y 11 meses

funciona a mil super bien prescaler en 1 linea ....saludos jj-fet@hotmail.com

Gravatar #24. victor hugo zamalloa barrera
hace 3 años y 11 meses

Leyendo lo indicado por los foristas me animo a comenzar a armar este circuito, creo q el unico componente critico para conseguir sera la bobina de L1 de 10 µH. Cuando estudiaba, Siempre me detube a realizar proyectos q lleven bobinas por lo complicado de la calibracion. Felicitaciones asterion por la pagina.

Gravatar #25. asterion
hace 3 años y 11 meses

La bobina comprala comercial, se parece a una resistencia comun. Te deseo suerte y cualquier cosa estamos por aca.
Saludos

Gravatar #26. Jose
hace 3 años y 10 meses

Hola, tengo un problema, solo he podido conseguir un prescaler que divide la entrada entre 8... me podrias pasar el archivo .hex modificado para 8 o indicarme como puedo modificarlo? se que pido mogollon...
asdbni@hotmail.com

Gravatar #27. HADES
hace 3 años y 10 meses

Me gusta este frecuencimetro que encontraste!!!!!!! por cierto este blog tuyo esta chido y chilero:lol: +10 asterion y adelante

Gravatar #28. asterion
hace 3 años y 10 meses

Que es chilero? :P chido creo que si se gracias a las películas mexicanas que caen por acá...

Gravatar #29. Jesús
hace 3 años y 10 meses

Que tal? permiteme felicitarte.... excelente este sitio....!!! dejame comentarte que fabriqué el lc meter y quedo muy bien.. muchas gracias!!! Pero ahora estoy construyendo el frecuencímetro, y queria saber, ¿ desde tus experiencia y en conclusión, cual es la configuracion mas ideal para el frecuencímetro? me refiero a cual archivo hex es mas recomendable y que pantalla 16x1 o 16x2? te aclaro, que a este proyecto no le voy agregar prescaller. solo me interesa el rango que ya conocemos... que me recomiendas? 73's y mil gracias desde Venezuela!!!

Gravatar #30. asterion
hace 3 años y 10 meses

Hola Jesús, te recomiendo este:
http://asterion.almadark.com/wp-content/uploads/2010/01/frec1linea.hex
Es para que el texto salga en una línea pero igual usa el lcd de 16x2.
Espero que todo salga bien y pronto veras novedades en el blog, ando trabajando varias cosas útiles.
Saludos y envía fotos del lc para ponerlas en el blog con tus créditos.

Gravatar #31. Jesús
hace 3 años y 10 meses

Claro! a donde te envio las fotos? aunque voy a terminar el frecuencímetro primero para complementar!

Gravatar #32. asterion
hace 3 años y 10 meses

aldrich.sarmiento@gmail.com, tomate tu tiempo y envía apenas lo tengas compadre. Saludos

Gravatar #33. Jesús
hace 3 años y 10 meses

Que tal asterion?? sabes, estoy en este momento haciendo las pruebas del frecuencimetro, pero noto algo muy extraño... a la hora de hacer las mediciones, el frecuencimetro no me permite usar el gnd o la tierra... incluso, fabrique un osc con un cristal de 3.552 mhz... acerco la punta de medicion y lo lee perfecto pero cuando intento ponerlo a tierra con el freq deja de ocsilar!!!! esto me preocupa, ya que deseo instalarselo en el futuro a un qrp!!!! que puede estar pasando? mil gracias!!! espero por ti para terminar y enviarte las fotos!!!

Gravatar #34. juan
hace 3 años y 10 meses

para las frecuencias bajas 1Hz a 1MHz, la resolucion es la misma? es de 10? o de 1. Gracias, muy bueno el proyecto...

Gravatar #35. asterion
hace 3 años y 10 meses

Tengo entendido que es de 10Hz pero no he probado con frecuencias menores a 1Mhz...

Gravatar #36. efra
hace 3 años y 9 meses

hola a todos, escribo desde lima peru. felicitaciones por la informacion, funciona perfectamente. seria bueno conocer el codigo fuente, si alguien lo tiene deseo comprar dicho codigo. en cuanto al preescaler se puede utilizar cualquier serie que divida entre 10 , 32, 64, 128, 256.... a mas division menos resolucion. yo uso el 11c90 y puedo medir frecuencias hasta 400 mhz.

Gravatar #37. efra
hace 3 años y 9 meses

disculpen sino se permite.... mi correo es efra1064@hotmail.com

Gravatar #38. SUSO
hace 3 años y 3 meses

Necesito el pic programado para el contador de ik3oil

Gravatar #39. asterion
hace 3 años y 3 meses

Montate un programador, y grabalo tu mismo, no es dificil y asi no dependeras de nadie...

Gravatar #40. SUSO
hace 3 años

Necesito un 16f84 programado para el contador asterion, o bien codigo para programarlo para display de una linea

Gravatar #41. SUSO
hace 3 años

Soy radioaficionado (ea1yp), me parece un excelente trabajo,tengo entendido que el contador es una maravilla,si un amable colega quisiera enviarme un 16f84 programado le quedaria MUY agradecido ,le podria enviar los euros como quisiera, incluso dentro de una carta certificada.

Gravatar #42. asterion
hace 3 años

Dejame pensarlo jeje, pero mas que eso me interesaría un integrado que necesita mi osciloscopio: 156-1551-00 de tektronix, ponte en contacto conmigo por mi correo personal (que aparece en «acerca del autor») y podemos hacer un cambio...

Gravatar #43. matias
hace 2 años y 10 meses

simulo el proyecto y no funciona.. si me podrian dar el programa en assembler se los agradeseria mucho

Gravatar #44. SUSO
hace 2 años y 10 meses

PARA ASTERION.

Te agradeceria mucho que me enviaras el hex para el display digital.

Gravatar #45. SUSO
hace 2 años y 10 meses

PARA ASTERION.

Te agradeceria mucho que me enviaras el hex para el display digital ik3oil/asterion, soy radiaficionado, (EA1YP) GRACIAS ya nos encontraremos en el aire.
73's.,

Gravatar #46. marcelo
hace 2 años y 9 meses

me gustaria ver si se puede sustituir el LCD, por displey de diodos 4 diodos de 7 segmentos

Gravatar #47. Emilio
hace 2 años y 3 meses

ola megustaria tener un firmware parel pic 16f84a que pueda berse en la pantalla las unidades y lasdecenas que coneste que viene aqui empieza
lellendo con las centenas.
un cordial saludo
Emilio

Gravatar #48. Emilio
hace 2 años y 2 meses

Ola megustari que argun colega me indicara que tengo que hacer para que el frecuencimetro me pueda le her las unidades y las decenas porque con el firmware que viene aqui empieza lellendo con las centenas y 1 a 9 hz y de 10 a 90 hz no pudo le erlos en el display.
un cordial saludo
Emilio

Gravatar #49. Rocío
hace 2 años

Hola asterion, he estado buscando por internet información sobre el diseño de un sistema similar a lo que propones en esta entrada. Si me lo permites, voy a mandarte un e-mail para explicarte un poco el tema Espero no molestarte. Te agradecería enormemente tu ayuda.

Saludos.

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