Frequenzzähler/ Periodenmesser mit einem PIC32 – Teil 1

Im Internet hatte ich vor ein paar Wochen ein Verfahren gefunden, wie man einen Frequenzzähler mit guter Genauigkeit und Messauflösung aufbauen kann. Das Original wurde mit einem AVR Prozessor aufgebaut. Da ich ein PIC32 Projekt durchführen wollte, habe ich diesen Prozessor gewählt, auch wenn ein einfacheres Modell gereicht hätte.

Hier findet man das Originalprojekt, welches sehr gut beschrieben ist und mir wirklich gut gefallen hat.

Siebensegmentanzeige

Bei ebay konnte ich für wenige Euro 9-stellige blaue Siebensegment Displays erwerben. Da mein PIC32 Modell nicht gerade üppig mit Pins bestückt ist, habe ich einen normalen Siebensegment Decoder 7447 verwendet. Das hat auch den angenehmen Vorteil, dass ich gleich eine Open Collector Ansteuerung für die LEDs habe. Den Dezimalpunkt kann ich im Augenblick noch nicht ansteuern, dafür werde ich noch ein Port-Pin spendieren müssen.

Zum Multiplexen der einzelnen Stellen habe ich einen 1 aus 16 Decoder 74154 verwendet. Ich hatte auch überlegt, einen 1 aus 8 Decoder (74138) zu verwenden und die neunte Stelle dann direkt anzusteuern. Das hätte die Schaltung aber umfangreicher gemacht und bringt kaum eine Einsparung. Dann sind eben 7 Schaltzustände ungenutzt. Das kann ich später dazu verwenden um zusätzliche LEDs zur Statusanzeige anzusteuern.

Da ich die Segmente mit mindestens 30 mA ansteuern möchte (laut Datenblatt sind 30 mA erlaubt, deshalb wird das Display es auch überleben, wenn der Multiplexer mal stehen bleibt), kann ich die Stellenumschaltung nicht direkt vom IC aus ansteuern. Es müssen bei der Anzeige der Ziffer 8 ca. 240 Milliampere geliefert werden. Also erfolgt die Ansteuerung über einen PNP Darlington Transistor der mit dem Emitter an Plus liegt. Der Decoder zieht den ausgewählten Kanal freundlicherweise auf 0 – genau passend zur Ansteuerung des Transistors, natürlich mit einem Vorwiderstand. Vermutlich hätte hier statt eines Darlingtons auch ein normaler PNP Transistor gereicht.

Die TTL ICs betreibe ich mit den vorgeschriebenen 5 Volt, den PIC mit 3,3 Volt. Der High Level des PIC hat aber auch bei nur 3,3 Volt einen ausreichend hohen Pegel um von den TTL ICs als High erkannt zu werden.

Für den Prototypen auf dem Steckbrett habe ich nur 3 Stellen verkabelt. Der nächste Schritt besteht darin, das Ganze dann vollständig auf einer Platine aufzubauen. Sobald die Anzeige dann steht, geht es an den Zählerteil.

Zähler 1

Etwas zum Nörgeln habe ich zum Schluss aber noch: die Port-Pin Verteilung bei den 28 Pin PIC32 ist übel. Vom Port A stehen prinzipiell die ersten 5 Bit zur Verfügung – die Einschränkung deshalb, weil ich nur PA0 und PA1 tatsächlich zu einer Ausgabe überreden konnte. PA2 und PA3 gehören scheinbar dem Programmieradapter. Die Verwendbarkeit von PA4 habe ich nicht überprüft.

Beim Port B ist es auch nicht toll. Er ist auf den ersten Blick vollständig – aber nein: die Bits 6 und 12 fehlen ganz. Zwei weitere Bits sind durch den Oszillator belegt und ich habe noch nicht herausgefunden, wie man sie als Ausgang verwenden kann. Da ist es schon mühsam, vier zusammenhängende Bits als Bus zu finden. Das hätte man vielleicht auch sinnvoller aufteilen können.

Weiter zum Teil 2

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.