USB Frekansmetre

frekansmetre_connection

USB Frekansmetre

Elektrik; dalga şekilleri itibariyle iki formdur. Bunlar DC(Doğru Akım) ve AC(Alternetif-Değişken Akım).

AC akım yönü ve şiddeti zamana göre değişen akımdır. AC akımın, DC akım gibi gerilim ve akım değerlerinin yanında frekansı (dolayısı ile peryotu) ve faz açısı gibi ilave değerleri vardır.

https://i0.wp.com/tf.nist.gov/images/MHFigure1.gifYukarıdaki şekilde eğrinin sıfırdan başlayarak pozitif maksimum değere yükselmesi, tekrar düşerek sıfıra ve negatif maksimum değere inmesi, buradan da tekrar sıfıra ulaşmasına “saykıl” denir. Şekildeki eğri, sinüs eğrisidir. Dolayısıyla elde edilen emk da sinüzoidal bir emk’dır.

Burada “F”, saniyedeki saykıl sayısıdır ve alternatif akımın frekansı olarak adlandırılır. Birimi Hertz (Hz)’dir.

Bir saykılın tamamlanması için geçen zamana periyot denir. T harfi ile gösterilir. Birimi saniyedir.

T=1/F

Dijital devrelerde kullanılan clock sinyali yani kare dalga da her ne kadar (-) alternansı olmasa da bir çeşit AC dalga olarak nitelendirilebilir.

Frekans ölçmede iki teknik vardır;

1. Dalganın peryotunu ölçerek hesap yoluyla dolaylı olarak frekansı bulma,

2. Saniyedeki saykıl sayısını bizzat sayarak frekansı doğrudan bulma.

Bu uygulamada ikinci yol kullanıldı. PIC18F4550 mikrodenetleyicisinin Timer0 modülü ile zaman 1 saniyeye ayarlandı.

void InitTimer0()
{
  T0CON = 0x87;
  TMR0H = 0x48;
  TMR0L = 0xE5;
  GIE_bit = 1;
  TMR0IE_bit = 1;
}

Bilindiği gibi PIC18F serisinde 4 adet Timer bulunmaktadır.  Bu timerlerdan 3 tanesi 16-bit, 1 tanesi 8-bit(timer2) tir. Timer1 aynı zamanda dışarıdan giriş yapılabilen sayıcı olarak kullanılabilen bir timerdır. Timer1 sayıcı olarak kullanıldı ve taşma durumunda kesme oluşturmakta ve kesmelerle toplam saykıl adeti sayılmaktadır.

void InitTimer1()
{
  T1CON = 0x07;
  TMR1IF_bit = 0;
  TMR1H = 0;
  TMR1L = 0;
  TMR1IE_bit = 1;
  INTCON |= 0xC0;
}

Devre Şeması

Devre iki kısımdan oluşmaktadır. Birinci kısım sinyal şartlandırma devresi yani PIC’in okuyabileceği dalga şekline ve seviyesine dönüştürme devresi, ikinci kısım ise kontrol ve USB transfer işlerini yapan mikrokontroler devresi.

Birinci devre;

frequency counter input amplifier

Yukarıdaki devrede RA2/TOCKI kısmı bizim devremizde Timer1’i kullandığımız için RC0/T1CKI pini kullanılacaktır.

İkinci devre;

 

FrekanMetre

Görüldüğü gibi devre gayet sade. Not: Güç devresine gerek yoktur. Beslemeyi bilgisayardan USB ile alır.

En baştaki resim, PIC pwm modülü ile 10,000 Hz ayarlanmış ve ölçüm yapılmıştır. Aşağıda programla ilgili resimler görülmektedir.

frekansmetre_noconnectionfrekansmetre_connection

Program windows 8 64-bit  altında çalıştırılmıştır. Diğer versiyonlar ile uyumluluğu test edilmemiştir. Buradan programı indirebilirsiniz. (VID=1234 Hex, PID=0001)

Kaynaklar:

http://www.elektrikbilgisi.com/YaziOku.asp?id=85#.U3nV3vl_sXg

http://embedded-lab.com/blog/?p=1953

Reklamlar

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Connecting to %s