Medidor de frequência Arduino com display 16×2

Neste artigo, construiremos um medidor de frequência digital usando o Arduino cujas leituras serão exibidas em uma tela LCD de 16×2 e terão uma faixa de medição de 35Hz a 1MHz.

Introdução

Sendo entusiastas da eletrônica, todos nós teríamos encontrado um ponto em que precisamos medir a frequência em nossos projetos.

Nesse ponto, teríamos percebido que um osciloscópio é uma ferramenta tão útil para medir a frequência. Porém, todos sabemos que um osciloscópio é uma ferramenta cara que nem todos os entusiastas podem pagar e que o osciloscópio pode ser um exagero para iniciantes.

Para superar o problema de medir a frequência, os hobistas não precisam de um osciloscópio caro, apenas precisamos de um medidor de frequência que possa medir a frequência com precisão razoável.

Neste artigo, vamos fazer um medidor de frequência, que é simples de construir e fácil de usar para iniciantes, mesmo o novato Arduino pode fazê-lo com facilidade.

Antes de entrar em detalhes da construção, vamos explorar o que é a frequência e como ela pode ser medida.

Qual é a frequência? (Para iniciantes)

Estamos familiarizados com o termo frequência, mas o que realmente significa?

Bem, a frequência é definida como o número de oscilações ou ciclos por segundo. O que essa definição significa?

Significa o número de vezes que a amplitude de “algo” aumenta e diminui em UM segundo. Por exemplo, a frequência da energia CA em nossa residência: a amplitude da “tensão” (“alguma coisa” é substituída por “tensão”) sobe (+) e cai (-) em um segundo, que é 50 vezes mais a maioria dos países.

Um ciclo ou um balanço são feitos para cima e para baixo. Portanto, um ciclo / oscilação é que a amplitude vai de zero ao pico positivo e retorna a zero e passa ao pico negativo e retorna a zero.

“Período de tempo” também é um termo usado quando se trata de frequência. O período é o tempo necessário para concluir “um ciclo”. É também o valor inverso da frequência. Por exemplo, 50 Hz tem um período de 20 ms.

1/50 = 0,02 segundos ou 20 milissegundos

Até agora você já teria alguma idéia sobre frequência e termos relacionados.

Como é medida a frequência?

Sabemos que um ciclo é uma combinação de sinal alto e baixo. Para medir a duração dos sinais alto e baixo, usamos “pulseIn” no arduino. pulseIn (pino, ALTO) mede a duração dos sinais altos e pulseIn (pino, BAIXO) mede a duração dos sinais baixos. A duração do pulso de ambos é adicionada, fornecendo um período de um ciclo.

O período de tempo determinado é calculado em um segundo. Isso é feito seguindo a seguinte fórmula:

Frequência = 1.000.000 / período em microssegundos

O período do arduino é obtido em microssegundos. O arduino não exibe a frequência de entrada por um segundo inteiro, mas prevê com precisão a frequência analisando o período de um único ciclo.

Agora você sabe como o arduino mede e calcula a frequência.

O circuito:

O circuito consiste em arduino, que é o cérebro do projeto, tela LCD de 16×2, inversor IC 7404 e um potenciômetro para ajustar o contraste de Ecrã LCD.

A configuração proposta pode medir de 35Hz a 1 MHz.

Conexão de exibição do Arduino:

medidor de frequencia arduino com display 16x2 projetos de

O diagrama acima é auto-explicativo, a conexão de fiação entre o arduino e a tela é padrão e podemos encontrar conexões semelhantes em outros projetos baseados em arduino e LCD.

Medidor de frequência Arduino com display 16x2

O diagrama acima consiste no inversor IC 7404. O papel do IC 7404 é eliminar o ruído da entrada, para que o ruído não se espalhe para o arduino, o que poderia fornecer leituras falsas, e o IC 7404 pode tolerar uma tensão de pico curto que não irá para os pinos do arduino. O IC 7404 gera apenas ondas retangulares onde o arduino pode ser facilmente medido em comparação com as ondas analógicas.

NOTA: A entrada pico a pico máxima não deve exceder 5V.

Programa:

//-----Program Developed by R.Girish-----//
#include
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
int X;
int Y;
float Time;
float frequency;
const int input = A0;
const int test = 9;
void setup()
{
pinMode(input,INPUT);
pinMode(test, OUTPUT);
lcd.begin(16, 2);
analogWrite(test,127);
}
void loop()
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Frequency Meter");
X=pulseIn(input,HIGH);
Y=pulseIn(input,LOW);
Time = X+Y;
frequency=1000000/Time;
if(frequency<=0) { lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Frequency Meter"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("0.00 Hz"); } else { lcd.setCursor(0,1); lcd.print(frequency); lcd.print(" Hz"); } delay(1000); } //-----Program Developed by R.Girish-----//

Teste do medidor de frequência:

Depois de criar o projeto com sucesso, é necessário verificar se tudo está funcionando bem. Temos que usar uma frequência conhecida para confirmar as leituras. Para conseguir isso, estamos usando a funcionalidade PWM integrada do arduino que tem uma frequência de 490Hz.

1590362642 611 medidor de frequencia arduino com display 16x2 projetos de

No programa, o pino 9 está habilitado para fornecer 490Hz no ciclo de trabalho de 50%, o usuário pode pegar o cabo de entrada do medidor de frequência e inseri-lo no pino 9 do arduino, como mostra a figura, podemos Consulte 490 Hz no LCD (com alguma tolerância). Se o procedimento acima foi bem-sucedido, seu medidor de frequência está pronto para servir suas experiências.

Protótipo do autor:

1590362645 142 medidor de frequencia arduino com display 16x2 projetos deImagem do protótipo do medidor de frequência Arduino

O usuário também pode testar esse protótipo do circuito do medidor de frequência do Arduino usando um gerador de frequência externo mostrado na imagem acima.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc...

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

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