تحقیق و پروژه اندازه گیری فرکانس با استفاده از IC

توضیحات:

پایان نامه کارشناسی رشته الکترونیک با موضوع اندازه گیری فرکانس با استفاده از IC

چکیده:

دراین مدار چهار عدد نمایشگر ازنوع سون سگمنتهای هفت قسمتی استفاده شده است که می توانند تا فرکانس 9999 را نمایش دهند.

این سون سگمنتها می توانند بوسیله راه انداز مخصوص آنها به شماره آی سی 7447 راه اندازی می گردند. لذا چهار عدد آی سی 7447 نمایشگر ها را راه اندازی می کنند.

آی سی 7474 دارای چهار عدد ورودی است که عدد مورد نیاز نمایش در آن گذاشته می شود . این اعداد در واقع فرکانس مدار خواهند بود. دو عدد آی سی 7469 که شمارنده هستند چهار آی سی 7474 را راه اندازی می کنند . آی سی 7469 دارای دو شمارنده چهار بیتی است که بصورت دسیمال شمارش می کند.

قسمت ورودی مدار نیز دارای یک محدوده کننده ولتاژ می باشد تا مدار در مقابل ولتاژهای بالا ایمن باشد سپس این ورودی توسط یک گیت NAND اشمیت تریگر کاملا مربعی می شود . شکل موج مربعی حاصل شده به یک مجموعه مقسم فرکانس اعمال می کنیم تا بتوانیم رنج فرکانسی مدار را از 9999 تا 1000 برابرافزایش دهیم .

یعنی در واقع ماکزیمم فرکانس اعمالی به مدار10MH خواهد بود.

همچنین این شکل موج به یک آی سی به شماره4451 اعمال می شود. آی سی 4451 یک مقسم فرکانس دقیق می باشد . این آی سی دارای یک راه انداز کریستالی می باشد که می تواند به صورت خیلی دقیق از فرکانس ورودی نمونه برداری می کند.

چون هدف ما ساخت یک فرکانس متر کاملاً آزمایشگاهی می باشد این نمونه برداری را یک ثانیه انتخاب می کنیم .

آی سی 4451 می تواند با کریستال 12KHZ این زمان نمونه بردار یک ثانیه ای را ارائه دهد.لذا ازشکل موج ورودی یک نمونه برآی سی 4451 می دهیم تا فرکانس ورودی را درعرض یک ثانیه نمونه برداری کرده و آی سی های 7469 را راه اندازی می کند.

لازم به ذکر است که آی سی 4451 را حتما از مارکM تهیه کنید ، نمونه های دیگر دارای اختلافهایی درپایه ها شان دارند و دراین مدار کار نخواهند کرد.

مقدمه:

دردنیای پیشرفته الکترونیک امروزی ، همواره سعی می شود از وسایل الکترونیکی استفاده شود. مزیت این وسایل نسبت به وسایل قدیمی را می توان در حجم ، وزن ، قیمت تمام شده و کار راحت با آن جستجو کرد. این وسایل همواره طوری طراحی می شود که علاوه برکارآیی بالا ازسادگی کار کرد نیز برخوردار باشند. دراین میان وسایلی در میان مردم مورد استفاده قرارمی گیرد که دارای قیمت پایین تری باشند.

لزوم فرکانس مترها درعلوم آزمایشگاهی یک امر کاملاً اجتناب ناپذیر است . هرکسی که با وسایل الکترونیکی درارتباط است وبا یک شکل موجی سرکاردارد، دوست دارد که بداند فرکانس این شکل موج چقدراست .

دانستن محدوده فرکانسی یک مدار کمک زیادی می تواند در طراحی ویا عیب یابی آن بکند. ممکن است دریک مدار یک فرکانس خاصی مورد نیاز باشد(مانند انواع فرستنده گیرنده های کنترل راه دور) و تا این فرکانس تنظیم نباشد مدار شروع به کار نمی کند.

براین اساس ما برآن شدیم یک فرکانس متر با دقت بالا طراحی کنیم که همه شرایط یک مدار خوب را دارا باشد. دارای حجم و وزن ، کم ساده وقیمت بسیار پایین که همگان می توانند آن را بسازند و مورد استفاده قرار دهند.

با استفاده از آی سی های شمارنده ، تقسیم کننده فرکانس و نمونه گیری از فرکانس وراه انداز یک فرکانس متر خوب طراحی کرده ایم . البته این فرکانس متر را می توان بوسیله یک میکرو کنترلر نیزطراحی نمود.

مزیت این کار در کم بودن قطعات می باشد ولی به دلیل تخصصی بودن میکروکنترل وعدم استفاده عموم برای همه کاربران ازمدارات میکروکنترلی استفاده نمی کنیم . همچنین میکروکنترلها باید توسط پراگر مخصوص آنها برنامه ریزی نمود.این برنامه نیز نیاز به مطالعه در مورد برنامه نویسی آی سی های میکروکنترلر منجر می شود. میکروکنترلها در موارد خاصی نیز قفل می کنند وسیستم را دچار خطا می کنند.

مدارات ساده دیجیتالی با همه مشکلاتی که در طراحی وساخت دارند از این حسن برخوردارند که همه می توانند قطعات آنها را تهیه وبسازند .همچنین این قطعات قفل نکرده و دارای حساسیت و اطمینان بیشتری هستند.

امیدوارم همه دوستانی که اقدام به ساخت این گونه وسائل الکترونیکی می کنند بتوانند از همه دستاوردهای موجود دراین جزوه استفاده کنند.در ضمن توضیح درمورد مدار به مشکلاتی که در راه رسیدن به جواب نهایی به آنها رسیدیم نیز توضیح داده خواهند شد.

فهرست مطالب:

مقدمه  1

چکیده  3

فصل اول : نمایشگرها  5

فصل دوم: دیکودرها  13

فصل سوم: شمارنده ها  17

فصل چهارم : شرح مدار frequency measurement   22

فصل پنجم : عملکرد هر یک از آی سی های بکار رفته در مدار 34

 پیوست 1 43

پیوست 2 52

منابع