कुछ मीटर या एक माइक्रोकंट्रोलर जैसे एक आवृत्ति मीटर दें

हर कोई उपग्रह समन्वय प्रणालियों के बारे में जानता है। वे आपको गति और वर्तमान समय की जानकारी भी देते हैं। ऐसी प्रणालियों के आधार पर, सटीक समय सर्वर का निर्माण किया जाता है, जो पहले से ही कई बार यहां उल्लेख किया गया है, और न केवल यहां। इन प्रणालियों की सटीकता बढ़ रही है, कीमत गिर रही है, संक्षेप में, प्रगति अभी भी खड़ी नहीं है। ऐसा लगता है कि हाल ही में यह मिलीसेकंड का मामला था, और अब माइक्रोसेकंड किसी को आश्चर्यचकित नहीं करते हैं। और वह दिन दूर नहीं जब ...

ईमानदारी से, यह दिन पहले ही मेरे लिए आ चुका है। इतनी देर पहले, जानकारी मेरे ध्यान में आई थी कि इसके निर्माताओं में से एक नैनोमीटर के दसियों के क्रम के पीपीएस आउटपुट सिग्नल अंतराल की सटीकता का वादा करता है।

दूसरे शब्दों में, एक बहुत मानक सटीकता के साथ एक दूसरा मानक दिखाई दिया। सच है, यह हमेशा हाथ में नहीं होता है, और अक्सर बाहरी परिस्थितियों पर निर्भर करता है, लेकिन आप अनुकूल परिस्थितियों को प्राप्त कर सकते हैं और प्राप्त कर सकते हैं। और, सबसे महत्वपूर्ण बात, अपने आप को कैसे कॉपी करें।

बस मामले में, मैंने देखा कि कैसे समान उत्पादों के अन्य निर्माताओं के साथ चीजें चल रही हैं और समान तकनीकी विशिष्टताओं के बारे में पाया गया है। "ट्रेंड, हालांकि," एक विचार मेरे दिमाग में घूमता रहा, मोटे तौर पर, जैसे Shtirlits का। कुछ करना जरूरी था।

जो पाठक जानते हैं कि एक मुद्रित सर्किट बोर्ड से एक रोकने वाले को कैसे मिलाया जाता है या एक माइक्रोक्रेसीट को कैसे मिलाप करना है और यहां तक ​​कि यह कैसे करना है पता है, मानसिक रूप से मेरे साथ सहमत हूं कि 7-8 वर्णों की सटीकता प्रदान करने वाली आवृत्ति मीटर होने से कभी चोट नहीं पहुंचेगी। खासकर अगर यह बहुत कम जगह लेता है, और आपको इसे खरीदने के लिए बहुत सारे पैसे उधार लेने की ज़रूरत नहीं है। और जो लोग सोचना बंद करना पसंद नहीं करते हैं, वे ऐसी घड़ी के बारे में सोच सकते हैं, जो कुछ सेकंड के लिए साल में गलत हो जाए (सातवें अंक में, क्लारा)। शौकिया रेडियो संचार के प्रशंसक शायद क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र पर एक अच्छा घर से बने संकीर्ण-बैंड फिल्टर के डिजाइन को याद करेंगे।

सबसे पहले सही हार्डवेयर ढूंढना था। मुझे एक प्रसिद्ध कंपनी से एक छोटे Teseo-LIV3F मॉड्यूल के साथ सरल मूल्यांकन बोर्ड पसंद आया। नीचे वह कैसा दिख रहा है।

यह चीज़ रिमोट सक्रिय एंटीना के साथ बेची जाती है, जिसे खिड़की के करीब स्थापित किया जा सकता है ताकि उपग्रह अच्छी तरह से "देख" सकें। हमारे आगे की कहानी और सफल प्रोग्रामिंग के लिए आवश्यकतानुसार जंपर्स को बोर्ड पर रखा गया है। फोटो में अच्छी गति के साथ एकल डायोड के रूप में सर्किटरी सुधार भी शामिल है।

सुधार की योजना नीचे दिखाई जाएगी। निर्माता ने प्रदान किया कि इस बोर्ड को एक उपयुक्त न्यूक्लियो मूल्यांकन बोर्ड में एक माइक्रोकंट्रोलर के साथ बोर्ड पर डाला जा सकता है (वास्तव में, ये Arduino के लिए कनेक्टर हैं, लेकिन मैं 32 बिट्स के साथ नहीं छोड़ना चाहता)। जीपीएस / जीएनएसएस मॉड्यूल के विवरण में, मैंने निम्नलिखित पाया।

यह बहुत अच्छा है और एक अच्छी आवृत्ति काउंटर के लिए पहले सन्निकटन के रूप में सेवा कर सकता है। अब मेरे पास एक बहुत ही सटीक दूसरा अंतराल है, और मैं दोलनों की आवृत्ति की गणना कर सकता हूं, उदाहरण के लिए, मेरे अपने थर्मोस्टेटिक रूप से नियंत्रित क्रिस्टल थरथरानवाला की। और यहां तक ​​कि, शायद, इसे अपने लिए आवश्यक दिशा में ट्यून करने के लिए। यह बाद में होगा, शायद। इस बीच, मैं अर्थव्यवस्था में संचित क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर की आवृत्तियों को मापना चाहता था।

एक उपयुक्त न्यूक्लियो श्रृंखला बोर्ड STM32L476RG पर बनाया गया है। यह क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र के बिना आता है (घड़ी की गिनती नहीं होती है)। फोटो के नीचे उन तीरों को दिखाया गया है जहां लापता तत्वों को मिलाप करना था।

यह बोर्ड विकल्प तीन कारणों से चुना गया है। सबसे पहले, एक बाहरी गुंजयमान यंत्र के साथ माइक्रोकंट्रोलर जनरेटर 4 से 48 मेगाहर्ट्ज से संचालित होता है। सभी न्यूक्लियो माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड में ऐसी सहनशीलता नहीं होती है। हम इस जनरेटर को अपने क्वार्ट्ज के साथ चलाएंगे। दूसरा, सीरियल पोर्ट (UART) को 16 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर 1% सटीकता के साथ एक अलग बिल्ट-इन RC RC से देखा जा सकता है। इसलिए, बाहरी जनरेटर की आवृत्ति में बदलाव के साथ यूएआर कॉन्फ़िगरेशन में सेटिंग्स और डिवाइडर को बदलना आवश्यक नहीं होगा। और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र के लिए दीवार माउंटिंग के लिए एक जगह प्रदान की जाती है, जहां आप कनेक्टर्स को स्थापित कर सकते हैं ताकि हर बार अगले गुंजयमान यंत्र को मिलाप न करें।

सीरियल पोर्ट ऑन-बोर्ड डिबगर में पहले से ही वर्चुअल यूएसबी पोर्ट से जुड़ा हुआ है। इसलिए आप सूचना प्रदर्शित करने के लिए टर्मिनल एमुलेटर का उपयोग कर सकते हैं। कोलेट कनेक्टर से क्वार्ट्ज के लिए दो स्क्रैप को अंतिम रूप देने और स्थापित करने के बाद, बोर्ड निम्नानुसार दिखता है।

अब हमें ठीक एक सेकंड के लिए टाइमर शुरू करने की आवश्यकता है, और यह अपने सिस्टम घड़ी की दालों को गिनेगा, अर्थात्, हमारे क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र की आवृत्ति। सौभाग्य से, टाइमर एक मोड प्रदान करता है जिसमें यह एक साथ रीसेट होता है और बाहरी पल्स के बढ़ते किनारे से शुरू होता है।

मैं तुरंत इसे बनाना चाहता था ताकि कुछ सेकंड की माप औसत न हो, लेकिन दस सेकंड में आवृत्ति को मापना, यानी अधिक सटीक। इसके लिए, वास्तव में, सर्किट में एक डायोड जोड़ना और इस विचार को प्रोग्रामेटिक रूप से समर्थन करना आवश्यक था। सर्किट का शोधन नीचे दिखाया गया है।

निम्नलिखित चित्र दिखाते हैं कि एक सेकंड से दस सेकंड का अंतराल कैसे बनाया जाए।

PPS सिग्नल टाइमर को एक डायोड के माध्यम से और सीधे अतिरिक्त बाहरी रुकावट इनपुट के लिए आपूर्ति की जाती है। टाइमर से बाधित होने पर, एक बाहरी रुकावट की अनुमति दी जाती है, जो दस तक गिनती करता है, खुद को रोकता है और पुल-अप रोकनेवाला को ऊपरी से निचले हिस्से में बदलता है।

लाल तीर टाइमर अवरोधक संचालन के क्षणों को इंगित करता है, और हरा बाहरी रुकावट की शुरुआत के क्षणों को इंगित करता है, जिसके अनुसार आवश्यक दूसरे अंतराल को माना जाता है। ब्लू शो ऑन-ऑफ पुल-अप रेसिस्टर्स। परियोजना IAR में बनाई गई थी और आप इसे यहां देख सकते हैं। नीचे दी गई तस्वीर टर्मिनल एमुलेटर के साथ नियंत्रक कार्यक्रम के परिणाम को दिखाती है, जो स्थिर स्थिति को दर्शाता है।

ग्राफ़ को देखने के लिए, और आवृत्ति मूल्यों की सूखी रेखाओं के लिए नहीं, मुझे विंडोज के लिए एक छोटी सी उपयोगिता की रचना करनी पड़ी। उसका शव फर्मवेयर प्रोजेक्ट के रूप में उसी स्थान पर है।

सभी प्रयोग एक ही परिदृश्य के अनुसार किए गए। माप से पहले, बोर्ड को रेफ्रिजरेटर में पंद्रह से बीस मिनट के लिए छोड़ दिया गया था, जहां यह शून्य से थोड़ा नीचे था। फिर इसे आधे घंटे के लिए कमरे के तापमान पर स्वाभाविक रूप से गर्म किया गया। तब बोर्ड और गुंजयमान यंत्र ने हेयरड्रायर से कई मिनटों तक गर्म हवा प्राप्त की (यहाँ वही स्थितियाँ काम नहीं कीं)।

अच्छा प्रतिध्वनि करने वाले ने क्रिस्टल के एटी कट की तापमान निर्भरता के अनुसार, अच्छा व्यवहार किया। ये रेखांकन (या कई प्रतियाँ?) नेट पर खोजने में आसान हैं। 16 मेगाहर्ट्ज पर तीन गुंजयमान यंत्रों के मापन के परिणाम नीचे दिखाए गए हैं।

तब यह पता चला कि व्यवहार की सामान्य तस्वीर के अपवाद हैं। नीचे दिए गए डेटा में एक ही प्रकार के दो क्वार्ट्ज क्रिस्टल दिखाई देते हैं और सबसे अधिक संभावना है, एक ही मूल के, जो अलग-अलग व्यवहार करते हैं।

अनुनाद पर, जो हमेशा की तरह व्यवहार करता है, मैंने बस थोड़ी सांस ली, और दूसरे ने अधिक गर्मी का फैसला किया, क्योंकि यह अलग तरह से दिखा। तापमान पर निर्भरता को देखना कितना आसान है या स्थानांतरित, या सिर्फ एक और।

एक और दिलचस्प अवलोकन। तापमान के संपर्क में आने के बाद, रेज़ोनेटर पिछले आवृत्ति मूल्यों पर वापस नहीं आता है, या मुझे इंतजार करने का धैर्य नहीं था। किसी भी मामले में, यदि आप छठे के बाद के संकेतों के बारे में परवाह नहीं करते हैं, तो इससे कोई फर्क नहीं पड़ता।

यहाँ एक और अवलोकन है। यह एक और एक ही प्रतिध्वनि है, जिसे दो बार मापा जाना था, क्योंकि इससे आश्चर्य हुआ। मुझे अभी तक इस तरह के व्यवहार के लिए स्पष्टीकरण नहीं मिला है और इसके साथ नहीं आया हूं।

यह एक व्यक्तिगत गुंजयमान यंत्र के लिए आवृत्ति के व्यक्तिगत तापमान निर्भरता को दूर करने के लिए उपयोगी होगा। फिर आप एक अच्छे तापमान सेंसर का उपयोग करके और गुंजयमान यंत्र के तापमान वक्र को जानकर दूसरे अंतराल का एक अत्यधिक स्थिर जनरेटर बना सकते हैं। हालांकि, इसके लिए पहले से ही हीट चैंबर की जरूरत होगी। मुझे आश्चर्य है कि आज किस तापमान सेंसर को अच्छा माना जा सकता है?