AVR-109:LED 2Deg Frequency Counter

AVR 109 ：Frequency Counter

初めに！　7セグメントLED２桁表示式の周波数カウンターです、簡単な表示用として作り始めました。　CQ８月号に出ていた「AF ハイカットフイルター用の周波数カウンタです」まだLEDが表示したのを確認した程度で完成は少し先になるかも知れません(このフイルターのハードを知らないと意味が良く解らないと思いますが細かい説明は省略します。　２桁の表示ですからあまり精度は必要ありません、「この程度でも使えれば良い！」と割切って使いたいと思います。動作　時間軸をタイマーで設定しその間の信号をカウントします。カウンターは９ビットで最高512までカウント出来ます。　表示は空き時間を使って２つのLEDを交互に切替え、数字DATAをLEDのDATAに変換後LEDに転送して表示させています（前の２桁を表示として使っています）。　２桁なので周波数精度は1/100程度取れれば問題はありません、発振は水晶では無くセラロック10MHzを使いました（実測私のは10.083MHzで0.8%の誤差になりました）、無調整で２桁の精度は十分保てそうです。　トランジスタ（2SA10152）と制限抵抗値220ΩでICに接続します（手持ちを使った為）、新しいLEDなら470Ωでも十分明るく見えます。緑色とか黄色など色々売られているので好みの物を使って下さい、赤色が一番安くて発光効率は高いです。　「300KHz程度が測定出来れば良い」と周波数はあまり高く有りません、周波数はＶＲで変化させる物で数字が出ると解り易い為です。　もう少し「周波数が低いとMCUでコントロールというか作れる」のですが300KHzでは処理が間に合いません、一つだけなら何とか出ますが連続変化は無理です・・・。　メインプログラムの流れ。 1.　初期設定をします。 2.　周波数の測定（ゲート時間は1mSで）。 3.　測定後、10進変換してLEDのDATAに変換します。 4.　0.3S（300mS）LEDを1mSごとに切替えて表示をします、1に戻る。　誤差は有るのですが２桁表示なので、例えば［123 KHz］の場合12(100KHz/10KHz)が表示されます。D0にスイッチを付け押すと23(10KHz/1KHz)と表示させる事にしました（押している間だけ/無くても良い）。　当然のことですが後ろの桁3は［2/3/4］が表示される可能性があります　このセットは１%程度の誤差がありますが10MHzの水晶を使えば無調整で３桁表示の確度を保てます（念の為）、セラロックでも実測して周波数を合わせれば何とか使えると思いますがこのまま使う事にしました。　製作する場合は［２桁周波数カウンター］に情報を作り直しましたので実際に作る方はご覧下さい。部品類* 　ICはAT90S1200を使っています、動作は回路図の様に簡単なのでコントローラーとして予定した物が出来ました。　LEDはアノードコモンを使います、２桁続きならそのような物が廉く売られているので使うと簡単です。手持ちの物はDP（decimal point）が付いてないので１桁の物を２つ使いました。　基板も作らず何時もの小形な万能基板を使っています、見ての通り部品数も少なく簡単に出来ます。　ただ、LEDの所は配線が込みあっています、足の配置は部品によって少し異なるので購入する時情報を得ます（LEDの端子で、回路図は省略してますがa.a等各端子間はパラに接続しています）。　デジット・ライブは2SA1015を使いました、動作は２桁で約80mA程度流れます（220Ω時）ので5Vレギュレータは0.5A/1Aの物を使って下さい。13Vから落とすとかなの発熱するので78L05では持たないかも知れません（放熱すれば良いんですが！）。　電源取り入れの所に直列に「47Ω程度の抵抗を入れ発熱させる」とICの加熱を分散する事が出来ます。　この抵抗ですが(13V-7V)0.08A=0.48Wが発熱するので1/4Wの抵抗では不安です（7VはICが必要としている電圧）、150Ω３本パラ又は220Ω４本パラで使って下さい。　LEDはデジタル動作でノイズも多くその漏れに注意して使いたいと思います、必要ならノイズフィルターを電源回路に入れます（これは取り越し苦労で気にならなかったです）。その後の結果*　（これでは宣伝になっちゃうかなー！）　組立ててAFフイルタに結線してみました。結果は2.5KHz以上はリグのフイルターがカットしているので音は変らず、2.2/2.0KHzと下げるとカリカリ聞えるQRMは削られ1.8KHzにするとほぼ完全に消えます。　1.6/1.4KHz辺りがSSBでは限界の様で話の内容は聞えますが高い音が出ないので長い時間は聞きずらいです。　1.2/1.0はこれは実際に聞いてもらった方が良いですね。　CW用の1.0/0.8/0.7/0.6KHzは0.1KHz動かすとSSBフイルタでもばっさり切れ100Hzほど離れたQRM局を消してくれます（100Hzは少しOverかなーでも150Hz上ならバッチリ消えます）。　QRMの局を消してその周波数と目的局が聞えなくなるまで周波数を下げると差の周波数がおよそですが100Hz単位で解ります（人によっては音だけでそんなのわかるかも知れませんが・・・！）。　全体として周波数カウンタが付いていると今どの周波数になっているのか解るのでとても便利で安心です。これを一度使い出すと「カウンタが無い」のは考えられません。（2004/8/30）　2004/AUG/6 - AUG/30
;------------------------------------------------- ;Title :LED type 2(or3)桁周波数カウンター[Max510KHz] ; :10MHz ceramic resonator ［03FC_0822.asm］ ; :1mS Gate type AT90S1200/2313 ; :BY JA1HWO @M.Kikuchi ;------------------------------------------------- .include "C:\AVRTOOLS\APPNOTES\1200def.inc" .equ ledd1 =4 ;D4 LED .equ ledd2 =5 ;D5 .def pre =r2 ;Timer0 .def temp =r16 .def led_lc =r17 ;Loop Counter For LED .def cnt1 =r20 ;Wait 1 .def cnt2 =r21 ;Wait 2 .def divisor =r22 .def wark =r23 ;8Bit DATA .def warkl =r24 ;+1Bit .def warkh =r25 .eseg ;EEPROM segment .org 0 ;read only table1: .db $c0,$f9,$a4,$b0,$99,$92,$82,$f8 ;digit 0 1 2 3 4 5 6 7 .db $80,$98,$ff,$ff,$ff,$ff,$ff,$ff ;digit 8 9 a b c d e f .cseg ;code segment .org 0 ;----------------------------------------------- ;** Interrupt Vector Address ** rjmp begin ; Reset rjmp c_up ; Ex 0(input PD-2) rjmp Timer_set ; Timer 0 reti ; Analog Comparator begin: ldi temp,$ff ;B Port all output out DDRB,temp ; ldi temp,0b01111000 ;D 0-2 input 3-7 Output out DDRD,temp ldi temp,0b01111011 ;LED off & 0/1=pullup out PortD,temp ; ldi temp,0b00000010 ;Ex0 interrupt Falling Edge out MCUCR,temp ; ldi temp,-156 ;Timer0 1KHz mov pre,temp out TCNT0,pre main: ;Frequncy count clr wark ;reset clr warkl ldi temp,3 ;1/64 set & timer on out TCCR0,temp ;641560.1uS=998.4(0.16%) ldi temp,2 ;Timer interrupt on out TIMSK,temp clt sei ;all interrupt on main_f1: brts main_f1 ;Gate on? ldi temp,0b01000000 ;Bit6(0x40) out GIMSK,temp ;ex0 interrupt on main_f2: brtc main_f2 ;Gate off? cli ;stop interrupt clr temp out TCCR0,temp ;timer off rcall bto10 ;binary to BCD sbic PinD,0 ;PortD0=low to LED display shift rjmp m2 mov warkh,wark mov wark,warkl m2: clr led_lc ;Loop counter reset led_d1: cbi PortD,ledd1 ;LED1 on mov temp,warkh out EEAR,temp ;address set sbi EECR,EERE in temp,EEDR out PortB,temp ; ldi cnt1,255 ;Wait 1mS mw1: ldi cnt2,12 mw2: dec cnt2 brne mw2 dec cnt1 brne mw1 sbi PortD,ledd1 ;LED1 off led_d2: cbi PortD,ledd2 ;LED2 on mov temp,wark out EEAR,temp ;address set sbi EECR,EERE in temp,EEDR out PortB,temp ; ldi cnt1,255 ;Wait 1mS mw3: ldi cnt2,12 mw4: dec cnt2 brne mw4 dec cnt1 brne mw3 sbi PortD,ledd2 ;LED2 off led_d3: ;Image LED3 on-off inc led_lc cpi led_lc,150 ;150*2mS=0.3S brne led_d1 rjmp main	;----------------------------------------------- ;wark(8bit DATA)+warkl(9bit) ;binary 9bit(512) to BCD(10) ;warkh=100 wark=10 warkl=1 use temp/data 34=108ck bto10: clr warkh bto11: cpi wark,100 ;100over_ck brlo bto12 ;lower subi wark,100 ; inc warkh ;add 100 rjmp bto11 ;loop ck repeat bto12: dec warkl brne bto13 inc warkh inc warkh clr warkl subi wark,-56 rjmp bto11 bto13: ldi divisor,10 ;10 clr warkl ; ldi temp,9 d_1: rol wark dec temp brne d_2 ret ;end d_2: rol warkl sub warkl,divisor brcc d_3 add warkl,divisor clc rjmp d_1 d_3: sec rjmp d_1 ;----------------------------------------------- Timer_set: out TCNT0,pre ;1KHz brts ts2 set reti ts2: clt reti ;-------Ex0 Interrupt---------------------------- c_up: inc wark brne c_2 inc warkl c_2: reti ;-----------------------------------------------
LEDのDATAを直接変換する　この部分はEEPROMを使ってLEDのDATAに変換していた物を直接変換する様にしました。　これによって、EEPROMが書き換わるという不安は解消されます（ICのロックビットをセットすれば書込みはされません）。　具体的にはEEPROM読出し部分を削除して、次のプログラムを呼び出せば変換出来ます。プログラム自身もそう多くないので変更した物をVer 2としました。（2004/9/1）　LED表示関係の所★印の３行を消してそこをrcallに変更します、led_d2:もまったく同じでこちらも変更します。　EEPROM関係のプログラム.eseg以下から.cseg直前までのtable1:等は不要となります。	led_d1: cbi PortD,ledd1 ;LED1 on mov temp,warkh ;★ out EEAR,temp ;address set ;★ sbi EECR,EERE ;★ in temp,EEDR rcall data_to ; out PortB,ldata ; ldi cnt1,255 ;Wait 1mS mw1: ldi cnt2,12 ;----------------------------------------------- ;Data to LED 7DATA data_to: ldi ldata,$a3 ;0 cpi temp,1 brcs dt_end brne dt2 ldi ldata,$f9 ;1 rjmp dt_end dt2: ldi ldata,$a4 ;2 cpi temp,3 brcs dt_end brne dt3 ldi ldata,$b0 ;3 rjmp dt_end dt3: ldi ldata,$99 ;4 cpi temp,5 brcs dt_end brne dt4 ldi ldata,$92 ;5 rjmp dt_end dt4: ldi ldata,$82 ;6 cpi temp,7 brcs dt_end brne dt5 ldi ldata,$f8 ;7 rjmp dt_end dt5: ldi ldata,$80 ;8 cpi temp,9 brcs dt_end brne dt6 ldi ldata,$98 ;9 rjmp dt_end dt6: ldi ldata,$ff ;a-f dt_end: ret

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