پروژه فرکانس متر با آردوینو (محاسبه فرکانس با Arduino)

سلام. براتون پروژه فرکانس متر آردوینو (آموزش محاسبه فرکانس با Arduino و IC 555) را آماده کردیم. در این پروژه آردوینو ما فرکانس را محاسبه میکنیم. فیلم عملکرد مدار رو از دست ندید !

پروژه آردوینو محاسبه فرکانس

تقریبا همه افراد علاقه مند به الکترونیک با این سناریو مواجه شدند که فرکانس سیگنال توسط ساعت یا شمارنده یا … چگونه اندازه گیری میشود. ما میتوانیم از اسیلوسکوپ برای انجام این کار استفاده کنیم. اما همه توان خرید یک اسیلوسکوپ را ندارند. همچنین میتوانیم دستگاه های آماده برای اندازه گیری فرکانس را خریداری کنیم اما آن ها هم پر هزینه هستند. ما در این پروژه یک فرکانس متر با آردوینو طراحی میکنیم.

این فرکانس متر بسیار مقرون به صرفه است و به آسانی قابل طراحی و راه اندازی است. ما میخواهیم از یک آردوینو Uno برای این پروژه استفاده کنیم. برای تست فرکانس مترم ما از یک سازنده سیگنال ساختگی استفاده میکنیم. ما از آی سی 555 برای ساخت سیگنال مربعی استفاده کردیم.

این مدار ساده است و از یک ال سی دی و آردوینو یونو برای نمایش فرکانس سیگنال اندازه گیری شده استفاده کردیم. برای اطمینان از این که فقط موج مستطیلی به آردوینو ارسال بشود از اشمیت تریگر استفاده کردیم. برای فیلتر کردن نویز ها و … ما چندین خازن را در مدار تعبیه کردیم . این فرکانس متر میتواند تا فرکانس 1 مگاهرتز را اندازه گیری کند.

همچنین ببینید : آموزش ساخت مبدل ولتاژ به فرکانس

آموزش استفاده از Gate (دروازه) اشمیت تریگر

همانطور که میدانیم تمام سیگنال های ما مربعی یا مستطیلی نیستند. بلکه ما موج مثلثی ، موج دندانه ای ، سینوسی و … داریم. با توجه به این که آردوینو یونو فقط موج های مربعی یا مستطیلی را تشخیص میدهد، ما به یک دستگاه نیاز داریم که بتواند هر سیگنال را به امواج مستطیلی تغییر دهد. بنابراین ما از اشمیت تریگر (Schmitt Trigger) استفاده میکنیم.

این دروازه خروجی را بر اساس سطح ولتاژ ورودی فراهم می کند. Schmitt Trigger دارای یک ولتاژ آستانه است، هنگامی که سیگنال ورودی که روی گیت  اعمال می شود دارای ولتاژ بیشتر از آستانه گیت باشد، خروجی HIGH میشود. اگر سطح سیگنال ولتاژ ورودی از آستانه کمتر باشد، خروجی LOW خواهد بود.

ما قصد داریم از تراشه 74LS14 استفاده کنیم، این تراشه دارای 6 دروازه Schmitt Trigger است.

قطعات مورد نیاز پروژه فرکانس متر

• برد آردوینو Uno
• آی سی 555
• اشمیت تریگر 74ls14
• مقاومت 1 کیلو اهم (دو عدد)
• مقاومت 100 اهم
• پتانسیومتر 47 کیلو اهم
• خازن 100 نانو فاراد (دو عدد)
• خازن 1000 پیکو فاراد
• ال سی دی کاراکتری 16*2
• کامپایلر آردوینو : دانلود آردوینو

توضیحات کد پروژه

در قسمت اول کد ما کتابخانه ال سی دی کاراکتری را فراخوانی میکنیم و پین های آن را مشخص میکنیم.

#include <LiquidCrystal.h> // فراخوانی کتابخانه ال سی دی کاراکتری
LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);

در این قسمت ما خط اول ال سی دی کاراکتری را تنظیم میکنیم

    lcd.setCursor(0,0); // مکان نمایش
    lcd.print("Frequency of signal"); // نمایش جمله فرکانس سیگنال

در این قسمت ما خط دوم ال سی دی کاراکتری را تنظیم میکنیم

    frequency=1000000/Ttime;    // دریافت فرکانس بر حسب میکروثانیه
    lcd.setCursor(0,1); // مکان نمایش
    lcd.print(frequency); // کلمه فرکانس
    lcd.print(" Hz"); نمایش واحد هرتز
    delay(500); // به مدت 0.5 ثانیه