ع

Arduino Frequency Counter (64 Mhz) v.1.0 عداد الترددات باستخدام آردوينو

ما هو عداد الترددات ؟

DFD4_Frequency_Counter

عداد الترددات هو أحد أجهزة القياس اﻹلكترونية التي تستخدم في قياس قيمة التردد لموجة كهربية معينة وهو مشابهة لجهاز الـ Oscilliscope باستثناء أنه يعرض قيمة التردد فقط دون أن يعرض شكل الموجه.

أغلب العدادات التجارية تستطيع قياس الموجات بترددات مختلفة بدأ من 1 هرتز حتى عشرات الجيجا هرتز (مليار ذبذبة في الثانية الواحدة)، لكن المشكلة الوحيدة في هذه العدادات التجارية هي سعرها المكلف جداً حيث يتراوح سعرها من 150 دولار الى بضعة آلاف من الدولارات.

لذا فكرت بصناعة عداد للترددات باستخدام آردوينو ومكتبة Frequency Count، حيث توفر هذه المكتبة البرمجية القدرة على عد الترددات في نطاق 1 هرتز حتى 8 ميجا (8 مليون هرتز).

بعد القليل من التفكير بدى أن 8 ميجا هو نطاق غير كافي لذلك قمت بدمج شريحة عداد رقمي يعمل كمقسم للتردد Frequncy Divider وهي شريحة يمكنها تقسيم التردد الداخل بمقدار 2 أو 4 أو 8 مرات  – هذا يعني مضاعفة نطاق القياس ليصل إلى 8*8 = 64 ميجا هرتز.

كيف يعمل مقسم الترددات؟

يعتمد مبدأ عمل مقسم الترددات على مبدأ مشابه للساعة المنزلية حيث نجد 3 عقارب للوقت وهي عقرب الثواني والدقائق والساعات.

يتحرك عقرب الدقائق خطوة واحدة عندما يتم عقرب الثواني 60 خطوة (ثانية) ويتحرك عقرب الساعات خطوة واحدة عندما يتم عقرب الدقائق 60 خطوة وهكذا..

تعمل شريحة ال Frequency Divider بنفس المبدأ حيث يوجد بها مدخل clock و 3 مخارج مختلفة المخرج اﻷول يعطي نبضة واحدة كل 2 نبضة دخل (يقسم التردد على 2) والمخرج الثاني يعطي نبضه واحدة كل  4 نبضات دخل (يقسم التردد على 4) والمخرج الثالث يعطي نبضة واحدة كل 8 نبضات دخل (يقسم التردد على 8).

لقد قمت بتصميم الإصدار اﻷول من عداد الترددات  بشريحة atmega328 ولغة آردوينو ومصمم بصورة مدمجة على لوحة PCB خاصة – أقصى تردد يمكن قياسه 64 ميجاهرتز (النسخة الثانية ستصل الى 256 ميجا هرتز بإذن الله تعالى )،التكلفة الإجمالية 80 جنية مصري (ما يوازي 11 دولار أمريكي).

يستطيع هذا العداد قراءة الذبذبات الكهربية بجهد ما بين 2 الى 5.1 فولت – كما يتوفر به مدخلان للترددات، المدخل اﻷول مباشر لشريحة atmega ويمكنها قياس من 1 هرتز الى 8 ميجا، والمدخل الثاني متصل بمقسم الترددات ويمكنه استقبال الترددات من 1 هرتز الى 64 ميجا هرتز.

تظهر على شاشة العداد كلا القراءتين، حيث ستجد في السطر اﻷول قراءة العداد من المدخل المباشر والسطر الثاني قراءة العداد من مقسم الترددات (يجب توصل أحد المدخلين فقط وليس كلاهما في ذات الوقت).

جميع ملفات المشروع (المخططات والدائرة المطبوعة والكود البرمجي وكذلك خطوات التنفيذ بالصور) متاحة على موقع GitHub تحت رخصة المشاع الابداعي النسبة – المشاركة بالمثل – الغير تجارية CC-BY-NC V4 ويمكنك تحميلها من الرابط التالي:

https://github.com/abdallah-ali-abdallah/Arduino-Frequency-Counter-with-LCD

المزيد من الشرح عن نظرية العمل والبرمجة ستكون موجودة بإذن الله في كتاب

“الاتصالات ببساطة”

Screenshot

 

 

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

Blog at WordPress.com.

Up ↑

%d bloggers like this: