US Robotics USR5420 Bedienungsanleitung Seite 54
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Bewertet. / 5. Basierend auf Kundenbewertungen
mento debe ser adecuado para funcionar con
muchos tipos de medidas siempre que sea
fácil de controlar. Si a todo esto añadimos la
sensibilidad y la inmunidad al ruido, usted
podrá entender que es difícil, si no imposible,
que todos estos requisitos se cumplan a la vez.
Por tanto, ¿qué tiene que ofrecer nuestro ins-
trumento? Empezaremos con su rango de fre-
cuencia de DC a 4 MHz, lo cual puede parecer
escaso, pero es un buen compromiso. Por una
parte, las frecuencias más altas no suelen
usarse (a menos que usted sea radioaficionado
o diseñe RF en general), por otro lado, un rango
de medida que supera el megahercio o los ran-
gos del gigahercio supone considerables pro-
blemas en el diseño y realización del preampli-
ficador y unidades del ‘prescaler’ que sirven
para formar y reducir (es decir, dividir) la fre-
cuencia a valores más moderados que pueda
tratar un microcontrolador como nosotros tene-
mos en mente. El mismo esfuerzo de diseño
podría usarse para lograr una gran exactitud de
la medida de nuestro instrumento. El error de la
medida es ±100 ppm ±1 dígito. La descripción
'multifunción' estaría desencaminada si nues-
tro instrumento sólo midiera frecuencias. De
hecho, es capaz de capturar pulsos con una
duración mínima de 1 μs y duraciones de
pulso/período superiores a 1,000 segundos. El
nivel de la señal de entrada puede quedar entre
10 mV y 5 V. Para medir las señales más gran-
des, pueden agregarse los divisores de voltaje
externos según sus necesidades. Igualmente, el
rango de frecuencia del instrumento puede
agrandarse añadiendo un ‘prescaler’ externo.
La selección de la función de medida se hace
mediante un conmutador rotatorio BCD de 16
posiciones, y el resultado de la medida aparece
en una pantalla luminosa LED de 8 dígitos. En
la Tabla puede encontrar una apreciación glo-
bal completa de todas las funciones ofrecida por
el instrumento.
Microcontrolador y circuitería
del periférico
A estas alturas un esquema funcional del
medidor de frecuencias multifunción sería
superfluo. Después de todo, los elementos fun-
cionales que constituyen el circuito (el micro-
controlador, presentación, el conmutador de
modo, acondicionador de la señal y fuente de
alimentación) están representados en el dia-
grama del circuito real mostrado en la Figura
1. Ojeemos la realización práctica de cada uno
de estos bloques antes de discutir los modos
de medida disponibles y el software asociado.
El corazón del circuito es un microcontrola-
dor de Atmel AT90S2313. El micro va a una fre-
cuencia de 10 MHz y ofrece no menos de 15
líneas de E/S configurables divididas en dos
puertos. Las líneas en el puerto B se
programan todas como salidas, con-
trolando de forma individual los seg-
mentos de los ‘displays’ de 7 segmen-
tos. Por otro lado, las líneas en el
puerto B tienen funciones diferentes,
actúan como entradas o salidas. Sólo
PD0 y PD4 están fijas como líneas de
salida con su resistencia de ‘pull up’
interna (aprox. 50 k) activada. PD.1,
PD.2 y PD.3 sólo son activas después
de una reinicialización o cuando se
selecciona un modo de medida dife-
rente en el conmutador rotatorio.
Durante la operación, se elige el modo
salida para manejar la pantalla.
La línea del puerto PD.5 se confi-
gura sin la resistencia de ‘pull up’
interior. Sin embargo, con una entrada
en circuito abierto estas líneas debe-
rían estar a ‘0'. Esto se logra con la
ayuda de R9. Las entradas PD.5 y PD.6
se conectan eficazmente en paralelo a
través de las resistencias de desaco-
plo R15/R12. Esto es necesario porque
PD.5 tiene una función especial mane-
jando directamente el temporiza-
dor/contador interno, sin hacer uso de
un programa cíclico, lo cual es parti-
cularmente útil en el caso de frecuen-
cias relativamente altas. PD.6 activa
una rutina de interrupción y responde
inmediatamente a la señal de entrada.
Esto es esencial para las medidas de
período/pulso en señales muy efíme-
ras. En el modo de reloj, cuando se
configuran PD.5 y PD.6 como salidas,
las resistencias R12 y R15 limitan la
corriente a un nivel seguro.
El acondicionador
de señal
Un conector de 14 pines, K2, propor-
ciona el enlace entre la señal de
medida y las señales de los elementos
de control externos. La señal de
medida llega al amplificador de
medida entrando vía K2.6. La resis-
tencia R11 asegura un nivel bajo esta-
ble cuando la entrada está en circuito
abierto. R13 y los rápidos diodos
Schottky D5/D6 protegen la entrada
con respecto al daño causado por vol-
tajes que exceden aproximadamente
de 30 voltios. Un diodo zéner en esta
posición causaría demasiada atenua-
ción a frecuencias altas, suavizando
los flancos en pulsos rápidos.
La señal de medida está ahora
lista en las patillas 9 y 11 del micro-
controlador, vía el puente de cone-
xión JP1. Esto es particularmente
útil cuando se trabaja con señales
TTL con un balance de 0/5 V, cuya
frecuencia es demasiado alta para
que la acondicione el comparador. El
circuito alrededor del comparador
IC3 sólo actúa cuando el puente de
conexión está en la otra posición,
donde la señal se da a la entrada no
invertida del LM393 vía R19 y R21.
La entrada invertida se mantiene a
un nivel fijo (umbral) de 2 V por
R17/R18. Si el voltaje de la entrada en
la patilla 3 excede de este nivel, el
comparador cambia de estado y con
él el estado lógico de las líneas del
puerto PD.5 y PD.6. Debido a R22, el
comparador tiene algo de histéresis
para prevenir flancos de pulso lentos
que causan oscilación espuria.
Hasta ahora hemos supuesto que
ningún puente de conexión, JP2, JP3
o JP4, está conectado, ni se han
hecho las conexiones a las patillas
K2.8-K2.13. El puente de conexión
JP4 actúa de divisor de voltaje
R16/P1/R14. Estas resistencias son
claramente más pequeñas que
R17/R18, de forma que se impide al
divisor de voltaje tener un efecto de
umbral ajustable a la entrada del
comparador invertido por medio de
P1. Pueden reubicarse los potenció-
metros al tablero delantero del ins-
trumento. En ese caso, preestablezca
P1, el cual se omite del tablero, y use
los pines K2.9, K2.10 y K2.11 para
conectar el potenciómetro a través de
cables. Con los valores mostrados en
el diagrama del circuito, el rango va
aproximadamente de 10 mV a 3,7 V
que coincide muy bien con el rango
con el que opera el opamp del LM339
a una alimentación de 5 V.
El puente de conexión JP2 (cone-
xión externa de K2.12 a tierra) activa
R13+R19/R20 en el circuito, haciendo
que el voltaje de la medida se divida
entre dos. Por supuesto, un divisor de
voltaje externo permitirá acondicionar
tensiones más altas.
El puente de conexión JP3 (co-
nexión a tierra vía K2.13), y final-
mente, el condensador C8, actúan
suavizando la señal, lo cual es bene-
ficioso con señales ruidosas o al
manejar la entrada por un contacto.
Además de la entrada de medida,
hay dos conexiones más de K2 al
microcontrolador. K2.3 es una entra-
da de control digital llevada a PD.4.
TESTYMEDIDA
54
Elektor
- ONSTRUYA SU 1
- MONTAJE DE PROYECTOS 3
- CONTENIDO 4
- CPLDs Prácticas (2) 6
- Tabla 1 8
- MICROCONTROLADOR 10
- Tabla 2 11
- Tabla 4 11
- Tabla 3 11
- Tabla 5 12
- Tabla 6 12
- Tabla 8 13
- Tabla 7 13
- Tabla 9 13
- (c) ELEKTOR 14
- 030052-1 14
- Tabla 10 14
- (030052-2) 15
- Tabla 11 15
- Tabla 12 15
- NOTICIAS 16
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- Microcontroladores 32
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- [2] Microcontroladores.net: 33
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- Multifunción 52
- TESTYMEDIDA 53
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- Receptor DRM 62
- RF&COMMS 63
- 030365-1 66
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