GPSDO YT, დისციპლინირებული ოსცილატორი 10 მჰც საცნობარო სიხშირე. Დაბალი ფასი. ზუსტი .: 3 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

*******************************************************************************

STOP STOP STOP STOP STOP STOP STOP STOP STOP STOP STOP

ეს არის მოძველებული პროექტი.

ამის ნაცვლად, შეამოწმეთ ჩემი ახალი 2x16 LCD ეკრანის ვერსია, რომელიც ხელმისაწვდომია აქ:

www.instructables.com/id/GPSDO-YT-10-Mhz-L…

დოკუმენტაციისთვის აქ დავტოვე ძველი ვერსია.

*******************************************************************************

Გამარჯობა ბიჭებო, რა არის GPSDO? GPSDO ნიშნავს: GPS დისციპლინირებულ ოსცილატორს. GPS გლობალური პოზიციონირების სისტემისთვის. ყველა GPS თანამგზავრი აღჭურვილია სინქრონიზებული ატომური საათით. GPS მოდული იღებს ამ სიგნალებს რამდენიმე თანამგზავრიდან. და სამკუთხედის გზით, მან იცის მისი ადგილმდებარეობა. მაგრამ აქ, რაც ჩვენ გვაინტერესებს არის პულსი წამში, რომელიც გვხვდება მოდულზე. ამ ზუსტი პულსის საშუალებით (ატომური საათიდან), ჩვენ შეგვიძლია გავაკეთოთ ძალიან ზუსტი ოსცილატორი. Რისთვის ? ცნობისთვის, სიხშირის მრიცხველის დაკალიბრებისთვის, ან უბრალოდ გასართობად, რომ გქონდეთ ლაბორატორიაში.

ისინი ბევრი სქემატურია ინტერნეტში. მე შევეცადე ზოგიერთი. ზოგი კარგია, ერთი პატარა 2313 იყო 5 ჰერცი ძალიან ნელი. მაგრამ ჩემი ყველაზე მარტივი, სასარგებლო და მოსახერხებელია. მე მოგცემთ.ექვსმეტ კოდს. ისინი არ არიან VCO და არც გამყოფი. VCO– ით ჩართვა კარგად მუშაობს. მაგრამ მას უნდა ჰქონდეს პულსის სიგნალი 10 კჰც ან მეტი განუწყვეტლივ. თუ ანტენა ძალიან სუსტი ხდება, პულსი აკლია ან საერთოდ არ აქვს პულსი, ოსცილატორი (ocxo) თავისთავად მუშაობს და VFC (ძაბვის სიხშირის კონტროლი) ზუსტი აღარ არის. VCO– ს გამოხმაურებას სჭირდება მითითების სიხშირე, რომ დარჩეს. თუ არა, ის მერყეობს 1 -დან 2 ჰერცამდე! ასევე, იაფი gps მოდული არ მუშაობს ამ კონფიგურაციაში. ჩვენ უნდა გვქონდეს მინიმუმ 10khz VCO– ს შესაქმნელად. 1000 ჰერცით ვცადე. უფსკრული ძალიან დიდი იყო.სიხშირე იცვლებოდა. ამრიგად, ublox neo-6m– ით თქვენ არ შეგიძლიათ გააკეთოთ დიდი vco gpsdo, რადგან მაქსიმალური გამომავალი სიხშირეა 1000 Hz. თქვენ უნდა შეიძინოთ ნეო -7 მ ან ზედა.

ასე მუშაობს ჩემი GPSDO YT. კონტროლერმა აღმოაჩინა კარგი კორექტირება ნებისმიერი OCXO– სთვის vfc 0 - დან 5 ვ - მდე. თუ ჩვენ დავკარგავთ ექიმების სიგნალს, სიხშირე საერთოდ არ მოძრაობს. როდესაც სიგნალი ხელახლა გამოჩნდება, კონტროლერი იღებს მის ბოლო ცნობილ კარგ მნიშვნელობას და აგრძელებს, როგორც ადრე. მოცულობით, საცნობარო ოსცილატორით. ჩვენ ვერ გეტყვით, როდის დაიკარგა სიგნალი ან როდის დაბრუნდა იგი. სიგნალი იგივეა.

კალიბრაციის შემდეგ, თუ გინდათ, შეგიძლიათ გამოიყენოთ gpsdo ანტენის გარეშე. რამდენიმე მთაზე გექნებათ ძალიან მცირე დრიფტი. მაგრამ…. რამდენად დიდია? დროა ახსნა.

აქ არის რამოდენიმე მათემატიკა … მარტივი მათემატიკა, გამომყევი ამით ადვილია. ჯერჯერობით ალგორითმს აქვს 6 ფაზა. თითოეული ეტაპი იღებს 1 -დან 1000 წამამდე ნიმუშს, იპოვა pwm– ის კარგი რეგულირება და მეტი სიზუსტისთვის გადავიდა უმეტეს ხანგრძლივ ნიმუშებზე.

სიზუსტე = (((მეორე x 10E6) + 1)/წამის რაოდენობა) - 10E6

ფაზა 1, 1 მეორე ნიმუში 10, 000, 000 ითვლის +- 1 ჰც სიზუსტეზე

ფაზა 2, 10 წამი ნიმუში 100, 000, 000 ითვლის +-0.1Hz სიზუსტისთვის

ფაზა 3, 60 წამი ნიმუში 600, 000, 000 ითვლის +-0.01666 Hz სიზუსტისთვის

ფაზა 4, 200 წამი ნიმუში 2, 000, 000, 000 ითვლის +-0,005 ჰც სიზუსტისთვის

ფაზა 5, 900 წამი ნიმუში 9, 000, 000, 000 ითვლის +-0.001111 Hz სიზუსტისთვის

ფაზა 6, 1000 წამიანი ნიმუში 10 მილიარდ ითვლის +-0,001 ჰც სიზუსტეზე

ყველაზე ცუდი შემთხვევა. როდესაც ჩვენ ვიღებთ ფაზას 6. ეს რიცხვი შეიძლება ოდნავ შეიცვალოს ყოველ 1000 წამში თუ არა. გარკვეული დროის განმავლობაში ეს იქნება 10, 000, 000, 001 ან 9, 999, 999, 999 ასე რომ, +ან - 0, 000, 000.001 ვარიაცია 1000 -ისთვის. ახლა ჩვენ უნდა ვიცოდეთ მნიშვნელობა 1 წამის განმავლობაში.

10 მჰც = 1 წამი

1 წამისთვის = 10, 000, 000, 001 რაოდენობა/1000 = 10, 000, 000.001 ჰერცი (ყველაზე ცუდი შემთხვევა 1 წამის განმავლობაში)

10, 000, 000.001 - 10, 000, 000 = 0.001 ჰც/წმ უფრო სწრაფად ან ნელა

0.001Hz X 60 X 60 X24 X365 = 31536 ჰერცი/წელი

ასე რომ გახსოვდეთ, 10Mhz არის 1 წამი, 31536Hz X 1 / 10E6 = 0, 0031536 წამი / წელი

გაანგარიშების კიდევ ერთი სწრაფი მეთოდი. ერთი გამოტოვება 10E9Mhz არის 1/10E9 = 1E-10

1E-10 x 60x60x24x365 = 0, 0031536 წამი/წელი.

არის ეს საკმარისად ზუსტი თქვენთვის?

თუმცა, თქვენ უნდა გქონდეთ კარგი OXCO. მე მირჩევნია ორმაგი ღუმელი 12v Sinus გამომავალი. უფრო სტაბილური, მშვიდი და ზუსტი. მაგრამ მე იგივე შედეგი მაქვს მარტივი 5V– ით. მაგალითად, stp 2187– ს აქვს მოკლე სტაბილურობა (გადახრა ალანზე) 2x10-12 = 0.000, 000, 000, 002 ჰც სტაბილურობით. ამავე დროს, როდესაც gps პულსი ხელმისაწვდომია, Avr ყოველთვის შეასწორებს pwm (სიხშირეს). UC ყოველთვის ითვლის … ყოველთვის. ეს ნიშნავს, რომ ეკრანზე თქვენ ვერ ნახავთ თარიღსა და დროს. როდესაც uC იღებს 900 – ის სინჯებს, ეს დაკავებულია 900 წამით. მან უნდა დაითვალოს მთელი საათი. პრობლემა ის არის, რომ uC მუშაობს 10 MHz– ზე. თითოეული საათი უნდა იყოს დათვლილი. თავისთავად ითვლის. თუ მხოლოდ ერთი საათი აკლია, ნიმუში არ იქნება კარგი და pwm- ის მორგება არ იქნება სწორი. ყოველ წამს არ შემიძლია ეკრანის განახლება.

როდესაც შერჩევა იწყება. დაიწყეთ ტაიმერის დათვლა 0. თითოეული 256 საათი ქმნის წყვეტს. X რეგისტრი იზრდება. როდესაც ის სავსეა Y რეგისტრი იზრდება და X გადატვირთულია 0 -ზე და ასე შემდეგ. დასასრულს, ბოლოს და ბოლოს, ერთი პულსი, დათვლა წყდება. ახლა და მხოლოდ ახლა შემიძლია განაახლოთ ჩვენება და გავაკეთო მათემატიკა pwm გამოთვლისთვის.

ამის ცოდნა, მე მაქვს მხოლოდ 25, 6 ჩვენგანი (256 საათი შეწყვეტამდე) დროის წასაკითხად და საჩვენებლად. შეუძლებელია. ერთი შეფერხება შეიძლება გაფუჭდეს და არა 2. მე შემიძლია განვაახლო დრო 1000 წლის შემდეგ … მაგრამ ეს არ იქნება პრაქტიკული დროის დანახვა 15, 16 წუთის ინტერვალით. მე მაქვს საათი, საათი, მობილური ტელეფონი რომ ვიცოდე დრო:) მე ვაკეთებ 10Mhz მითითებას. არა საათი.

კიდევ ერთი პრობლემა, რაც მქონდა, avr ინსტრუქციას აქვს 2 ციკლი. მათ შორის rjmp ინსტრუქცია. ეს ნიშნავს, რომ თუ პირველი ან ბოლო პულსი გამოჩნდა 2 ციკლის ინსტრუქციის დროს, uC გამოტოვებს საათს. რადგან uC დაასრულებს ინსტრუქციას შეფერხების დაწყებამდე. ასე რომ, მრიცხველი დაიწყება ან შეჩერდება ერთი ციკლი მოგვიანებით. ასე რომ, მე არ შემიძლია ლოდინის მარყუჟის გაკეთება … მაგრამ სინამდვილეში, სხვა არჩევანი არ მაქვს. სადმე მარყუჟი მჭირდებოდა !! მე ასე ვიყენებ rjmp და nop (ეს არაფერს აკეთებს) ინსტრუქციას. Nop არის ერთი ციკლის ინსტრუქცია. მე დავაყენე 400 nop ინსტრუქცია ერთი rjmp atmega48– ზე. 2000 atmega88 და atmega328p ვერსიაზე. ასე რომ, ნაკლები შანსია პირველი ან ბოლო პულსი მოვიდეს rjmp ინსტრუქციით. დიახ, შესაძლებელია და თუ ეს მოხდება, ეს შეცდომა გამოსწორდება მომდევნო შერჩევისას.

ჩვენება არჩევითია. თქვენ შეგიძლიათ გააკეთოთ წრე მხოლოდ, uC, OCXO და დაბალი გამავლობის ფილტრით (რეზისტორის კონდენსატორი), ჩართოთ და დაელოდოთ. 1 საათის შემდეგ გექნებათ მისაღები სიხშირე. მაგრამ მე –6 ფაზის მიღწევას რამდენიმე საათი სჭირდება.

Pwm არის 16 ბიტი. 65535 ნაბიჯი. 5v/65535 = 76, 295 uV

OCXO ვარიაცია არის 2Hz 1V. 1v/76, 295uV = 13107 ნაბიჯი 2 ჰერცზე. 2/13107 = 152.59uHz pwm საფეხურით

ფაზა 5, იცვლება pwm 3 – ით, ფაზა 6 არის 2. ნაბიჯი… რატომ 3? რადგან 3 ცვლის სიხშირეს 0.000, 000, 000, 4 15 წუთის მასშტაბით. და 4 არის ჩემი ჯადოსნური რიცხვი ჩემს ალგორითმში. მაგალითად, თუ პირველ ფაზაშია, პირველი სიხშირეა 10.000, 003Mhz. მე ვამცირებ 0,000, 000,4 საფეხურით.

ძალიან დიდი ნაბიჯი შეიძლება გაიაროს 10.000003 -დან 10.000001 -მდე და 9 -ის შემდეგ, 999998Hz. მე მენატრება სამიზნე.

0, 0000004. ის უფრო სწრაფია, ვიდრე 0, 1 და მე უფრო დარწმუნებული ვარ, რომ რიცხვს გვერდს არ ავუვლი. Და ასე შემდეგ. იგივეს ვაკეთებ 10 წამი, 60 წამი და 200 წმ ფაზა და 900 წ. 1000 მუშაობს რეჟიმში და გამოიყენეთ pwm ნაბიჯი 2

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ მე –5 ფაზის მიღწევა უფრო გრძელია. უფსკრული 4 და 5 შორის უფრო დიდია. მაგრამ ეს ხელს უწყობს 5 -დან 6 -მდე უფრო სწრაფად გადასვლას.

როდესაც მე –6 ფაზამ ზუსტად 10 მილიარდი დათვალა, pwm მნიშვნელობები ინახება eeprom– ში. ახლა, დროა გაშვებული რეჟიმი. ეს ითვლის 1000 წამის ნიმუშს, მაგრამ მხოლოდ 2 საფეხურიანი სიმძლავრით. გაშვების რეჟიმში, რეალური სიხშირე ნაჩვენებია და განახლდება 1000 წამის ინტერვალით. თუ სიგნალი დაკარგულია გაშვების რეჟიმში, ის გაივლის თვით გაშვებაში. ამ რეჟიმში pwm არ იცვლება. როდესაც სიგნალი ბრუნდება, ის ბრუნდება მე –5 ფაზაში, რათა მოხდეს სინქრონიზაცია.

თუ წრე გამორთულია eeprom შენახვის შემდეგ. ეს დაიწყება მე –5 ფაზაში ჩართვისას eeprom pwm მნიშვნელობით.

Eeprom მნიშვნელობის წასაშლელად, უბრალოდ დააჭირეთ ღილაკს დაწყებისას. Pwm 50% იქნება დატვირთვა და დაკალიბრება დაიწყება პირველი ეტაპიდან.

მე ბევრ საათს ვატარებ, რომ ვცადო სხვადასხვა რამ, სქემის კონფიგურაცია. მე გავაკეთე ბევრი ტესტი, OP გამაძლიერებელი, ბუფერი და სხვა ჩიპი. და ბოლოს… საუკეთესო შედეგი, რაც მე მივიღე, არ მჭირდება. უბრალოდ კარგი სტაბილური კვების წყარო და ფილტრაციის კონდენსატორი. ასე რომ, მე ვიცავ ამას მარტივად.

ნაბიჯი 1: იყიდეთ ნაწილები

პირველი რაც უნდა გააკეთოთ არის ნაწილების ყიდვა. რადგან ხშირად გადაზიდვა ძალიან ძალიან გრძელია.

GPS მოდული: მე ვიყენებ ublox neo-6m. ეს ვიყიდე იბეიზე. მოიძიეთ, ღირს დაახლოებით 7-10 აშშ დოლარი.

სტანდარტულად, ამ მიმღებს აქვს 1 პულსი წამში ჩართული. ჩვენ არაფრის გაკეთება არ გვჭირდება.

თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი gps მოდული 1 ჰერციანი პულსის გამომუშავებით. Შენ გაქვს ერთი. გამოიყენეთ ეს!

OCXO: მე ვცადე 2 ოსცილატორი. ორმაგი ღუმელი stp2187 12v სინუსური ტალღის გამომუშავება. და ISOTEMP 131-100 5V, კვადრატული ტალღის გამომუშავება. ორივე მოდის რადიო ნაწილებიდან 16 იბეიზე. მე მათგან ძალიან კარგი მომსახურება მქონდა და ფასი უფრო იაფი იყო.

AVR: კოდი შეესაბამება პატარა atmega48- ს. მაგრამ მე ვთავაზობ ვიყიდო atmega88 ან atmega328p. თითქმის იგივე ფასია. იყიდეთ დიგიკეიზე ან იბეიზე. მე ვიყენებ დიპლომატიურ ვერსიას. თქვენ შეგიძლიათ შეიძინოთ ზედაპირზე დამონტაჟებული ვერსია, მაგრამ მიაქციეთ ყურადღება, ქინძისთავები არ არის იგივე სქემატური.

LCD ეკრანი: ნებისმიერი 4x20 HD44780 თავსებადი ჩვენება იმუშავებს. გამოიცანი სად შევიძინე ჩემი:) დიახ ebay რამდენიმე წლის წინ. ახლა უფრო ძვირია, ვიდრე ადრე. მაგრამ ხელმისაწვდომია 20 აშშ დოლარამდე.

შესაძლოა უახლოეს მომავალში გავაკეთო კოდი 2x16 დისპლეისთვის. ეს ეკრანები მხოლოდ 4 $ ღირს. თქვენსა და ჩემ შორის, საკმარისი იქნება ორი ხაზის ჩვენება.

თქვენ უნდა გქონდეთ AVR ISP პროგრამისტი. AVR პროგრამირება არ ჰგავს არდუინოს. Arduino უკვე დაპროგრამებულია სერიულ პორტზე კომუნიკაციისთვის. ახალი avr უნდა იყოს დაპროგრამებული ISP– ით ან პარალელური მაღალი ძაბვის პროგრამისტით. ჩვენ ვიყენებთ ისპს აქ.

74hc04 ან 74ac0, ვოლტის რეგულატორი 7812 და 7805, რეზისტორები, კონდენსატორი…. დიგიკეი, ებაი

ნაბიჯი 2: აქ არის სქემატური და Gpsdo_YT_v1_0.hex

მე ვფიქრობ, რომ სქემატური არის ყველაფერი რაც თქვენ გჭირდებათ ამ პროექტის განხორციელებისთვის. თუ გსურთ, შეგიძლიათ გამოიყენოთ სპილენძის დაფარული დაფა ამოტვიფრული მეთოდით ან უბრალოდ პერფორირებული დაფა.

თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი ყუთი, რაც გსურთ, მაგრამ მე გირჩევთ მეტალის ყუთს. ან უბრალოდ პურის დაფაზე გასართობად, როგორც მე:)

ველოდები ანტენის გაფართოებას და bnc კონექტორს, რომ ჩემი პროექტი ყუთში ჩადოს.

თქვენ უნდა აირჩიოთ სწორი დაუკრავენ ბიტი. დარწმუნდით, რომ არჩეულია გარე ოსცილატორი. თუ თქვენ გაქვთ პრობლემა გარე ოსცილატორთან, სცადეთ გარე ბროლი. და low.ckdiv8 საათი არ არის შემოწმებული. ნახე სურათი. მიაქციეთ ყურადღება, როდესაც გარე საათი ცოტათი ითიშება, თქვენ უნდა მიაწოდოთ გარე საათი კოდის დასაპროგრამებლად ან გასაშვებად. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, შეაერთეთ ოსცილატორი xtal1 პინში.

სხვათა შორის … თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ იგივე კოდი სიხშირის მრიცხველის გასაკეთებლად 1 მეორე კარიბჭით. უბრალოდ შეიყვანეთ საათი, რომელიც უნდა გაიზომოს xtal1 პინში და გექნებათ +-1 Hz სიხშირის მრიცხველი.

მე განვაახლებ პროექტს, როგორც კი ახალი ნივთები მექნება.

ამასობაში, თუ პროექტი დაგაინტერესებთ, თქვენ გაქვთ საკმარისი მასალა ჩემზე ადრე დასაწყებად და დასასრულებლად

2 ვიდეო ავტვირთე, თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ პირველი და ბოლო ეტაპი.

მე მზად ვარ ნებისმიერი კითხვისთვის ან კომენტარისთვის. Გმადლობთ.

2017 წლის 26 თებერვალი … ვერსია 1.1 ხელმისაწვდომია.

-atmega48 აღარ არის მხარდაჭერილი. Არ არის საკმარისი სივრცე.

-დამატებულია სატელიტის ჩაკეტილი ნომერი.

-მხარდაჭერა 2x16 LCD. თუ თქვენ გაქვთ 4x20, ის ასევე იმუშავებს. მაგრამ 2 ბოლო ხაზი არაფერს აჩვენებს.

ნაბიჯი 3: შედით Eeprom– ში

აქ არის eeprom– ის ნაგავსაყრელი რამდენიმე საათის შემდეგ და გაშვებული დრო. მე ავუხსენი როგორ წავიკითხო ეს. ისევ და ისევ, ადვილია:)

მისამართზე 00, 01 ინახება pwm მნიშვნელობა. როგორც კი მე –5 ფაზა ითვლის 9 მილიარდს, pwm მნიშვნელობა განახლდება ყოველ ჯერზე, როცა მრიცხველი აღწევს ზუსტად 10 მილიარდს.

როგორც კი ჩვენ ვართ ფაზაში 5. ყველა რაოდენობა ინახება eeprom– ში pwm მნიშვნელობის შემდეგ. დაიწყეთ 02 -ე მისამართზე, 03 -ის შემდეგ და ასე შემდეგ.

ეს მაგალითი მოვიდა ჩემი 5 ვოლტიანი ocxo– დან. ჩვენ შეგვიძლია წავიკითხოთ pwm მნიშვნელობა 0x9A73 = 39539 ათობითი 65536. = 60, 33% ან 3.0165 ვოლტი.

ასე რომ, მისამართი 00:01 არის 0x9A73

შემდეგი, შეგიძლიათ წაიკითხოთ 03. 9, 000, 000, 003 Pwm მცირდება 3 -ით, რადგან ჩვენ ჯერ კიდევ 5 ფაზაში ვართ

00 10, 000, 000 000 pwm დარჩენა ხელუხლებელია და ჩვენ გადავედით გაშვების რეჟიმში (ფაზა 6)

02 10, 000, 000.002 ამ შემთხვევაში, pwm მნიშვნელობა მცირდება 2 -დან

01 10, 000, 000.001 pwm მნიშვნელობა მცირდება 2 -დან

01 10, 000, 000.001 pwm მნიშვნელობა კვლავ მცირდება 2 -დან

00 10 000 000 000 pwm ყოფნისთვის ხელუხლებელია

00 10 000 000 000 pwm ყოფნისთვის ხელუხლებელია

00 10, 000, 000 000 pwm დარჩენა ხელშეუხებელია

ახლა თქვენ იცით როგორ წაიკითხოთ ეპრამი. ყოველი 1000 წამის ახალი მნიშვნელობა იწერება eeprom– ში. როდესაც eeprom სავსეა, ის გადატვირთულია მისამართი 2 -დან.

FF მნიშვნელობა ნიშნავს 9, 999, 999.999

ამ ნაგავსაყრელის საშუალებით შეგიძლიათ თვალყური ადევნოთ სიზუსტეს, ყოველგვარი LCD ეკრანის გარეშე.

თქვენ შეგიძლიათ გადააგდოთ eeprom ფაილი isp პროგრამისტთან ერთად.

ვიმედოვნებ, რომ მე მოგაწოდეთ საკმარისი ინფორმაცია. თუ არა, შემატყობინე. რჩევა, შეცდომა, არაფერი.

იანიკი