Захват частоты, Включение и выключение устройства в зависимости от частоты Опции

[Kopys Volodymyr]

Подскажите пожалуйста как сделать такую вещь:
На вход поступает сигнал от 300 до 3400Гц
Надо включать устройсво когда частота сигнала превышает 500 Гц и выключать когда ниже 500 Гц.

[SM]

Подскажите пожалуйста как сделать такую вещь:
На вход поступает сигнал от 300 до 3400Гц
Надо включать устройсво когда частота сигнала превышает 500 Гц и выключать когда ниже 500 Гц.

Что за сигнал у вас там? Одна голая синусоида?

[Valery_Vlad]

И время обнаружения? И наверно нужен гистерезис?

Сообщение отредактировал Valery_Vlad - Jan 29 2007, 15:03

[Mirabella]

Подскажите пожалуйста как сделать такую вещь:
На вход поступает сигнал от 300 до 3400Гц
Надо включать устройсво когда частота сигнала превышает 500 Гц и выключать когда ниже 500 Гц.

Думаю, что "захват частоты" здесь не при чем.
По моему мнению устройство проще всего выполнить на каком-либо "простом" контроллере, типа PIC12...или PIC16...
Естественно, для включения\выключения Вашего устройства понадобятся некие силовые цепи (если не достаточно нагрузочной способности выходных цепей контроллера).
В котроллере необходимо сформировать ту самую "частоту сравнения", т.е. поделить частоту кв. генератора до значения 500 Гц (или кратной, в зависимости от алгоритма).
Входной сигнал (тот, который 300...3400 Гц) необходимо преобразовать в цифровой.
Программа должна реализовать работу "фазового детектора", естественно, как подсказывает уважаемый коллега Valery_Vlad, необходимо программным способом обеспечить гистерезис.

К слову сказать, можно обойтись без контроллера. Для этого необходимо иметь генератор импульсов частоты сравнения (деленный от кварца) и фазовый детектор, если мне не изменяет память, делается на лог. элементах "исключающее ИЛИ", а в принципе - на практически любых лог. элементах. Как в этом случае просто сделать гистерезис - не знаю.
Именно по этой причине рекомендую все-таки схему на контроллере.

[SM]

К слову сказать, можно обойтись без контроллера. Для этого необходимо иметь генератор импульсов частоты сравнения (деленный от кварца) и фазовый детектор, если мне не изменяет память, делается на лог. элементах "исключающее ИЛИ", а в принципе - на практически любых лог. элементах. Как в этом случае просто сделать гистерезис - не знаю.

Можно сделать и еще проще - пропустить сигнал через компаратор с нулевым уровнем, на выходе будут прямоугольные импульсы с частотой сигнала. Этот компаратор нужен, чтобы амплитуда сигнала стала постоянной. Дальше пропустить их через RC-цепочку, которая является ФНЧ первого порядка, и потом еще один компаратор - который сравнивает с заданным уровнем. RC-цепочку и уровень рассчитать так, чтобы на выходе второго компаратора импульсы пропадали при превышении частотой 500 герц. В этом решении низкая точность, однако и низкая стоимость.

[el34]

>SMЭтот компаратор нужен, чтобы амплитуда сигнала стала постоянной. Дальше пропустить их через RC-цепочку

сорри, не совсем точно.... надо сформировать из сигнала компаратора при помощи либо диф. цепочки либо ждущего мульивибратора импулсы постоянной _длительности_ и амплитуды....а дальше да, RC цепь и т.д.
что в таком варианте является простейшим частотным детектором

я думаю это легко реализуется на одном корпусе 74xc14

Сообщение отредактировал el34 - Jan 29 2007, 16:44

[SM]

сорри, не совсем точно.... надо сформировать из сигнала компаратора при помощи либо диф. цепочки либо ждущего мульивибратора импулсы постоянной _длительности_ и амплитуды....а дальше да, RC цепь и т.д.

Не надо. Надо чтобы частота среза RC была меньше 500 герц, и схема работала на спаде АЧХ. На выходе второго компаратора будут импульсы, если сигнал меньше 500 герц, и ноль, если больше.

[el34]

2SM ну в Вашем случае все это будет сильно зивисеть от формы сигнала

да и импульсы на выходе второго компоратора тож надо во что-нибудь превратить - вопрос был о релейном выходе (вкл.выкл)

надо после жд.мултивибратора поставить квази-пиковый - детектор (пиковый детектор с цепью зарядки и разряда) и после него компаратор

Сообщение отредактировал el34 - Jan 29 2007, 17:03

[SM]

да и импульсы на выходе второго компоратора тож надо во что-нибудь превратить - вопрос был о релейном выходе (вкл.выкл)

это да, надо. А вообще мы тут гадаем на кофейной гуще Если там в его телефонной линии (что еще такую полосу имеет?) идет шум, разговор, и еще какая-то гадость помимо интересующей частоты, то... Все вышеперечисленное вообще не будет работать.

[el34]

SM>А вообще мы тут гадаем на кофейной гуще

да... согласен....в обшем случае надо работать в спектральной области....
... но заказчик смылся

[InvisibleFed]

Почти наверняка это хрень для авто для открытия впускного клапана. Или еще чего-то подобного. Так сложилось, что я такое недавно по заданию в вузе делал. Делается так. Если сигнал цифровой (если нет - переделпть в цифровой любым способом (мне хватило компаратора). Брал два одновибратора в одной микрухе (74HC123). Времязадающие цепочки делал с подстроечными резисторами. Один одновибратор задает нижнюю частоту, второй - верхнюю (хотя в вашем случае - частоты равны - 500 Гц). Этот одновибратор с так называемым "перезапуском". Это значит, что если пришел очередной импульс входной частоты, а импульс на выходе одновибратора еще не упал - происходит презапуск (продление). Потом общая логика и один D-триггер на выходе. На CLK - входную частоту, а на D - выход с цепочки "одновибраторы->логика". Если триггера 2 и у них есть асинхронные RS - можно вообще обойтись без логики. Настроить одновибратор на частоту, скажем 500 ГЦ - это значит так покрутить переменный резистор, чтобы на частоте 500 Гц одновибратор только начинал перезапускаться (на его выходе был постоянный уровень лог "1"). Проще показать. Схема в приложении (PCAD). Номиналы у вас могут быть другими, а вот в остальном... И одновибраторы подключены правильно. (Я с ними по неопытности задолбался). Rx_IN, Rx_OUT - контакты подключения переменных резисторов. Там еще источник стаб. напряжения с 6-18 в 5 В (может понадобиться).

Мы с товарищами вначале тоже с RC-цепочками экспериментировали - забили. Да еще задание было - чтоб в коробок спичечный помещалось. Еще думали попытать чего-нить с триггером Шмидта - у товарища получилось, я не брался.

Прикрепленные файлы

 Korob2.rar ( 18.55 килобайт ) Кол-во скачиваний: 39

 

[el34]

InvisibleFed>Почти наверняка это хрень для авто для открытия впускного клапана
Вы наверно правы , хотя я увидев стрчку
Kopys Volodymyr>На вход поступает сигнал от 300 до 3400Гц
подумал о речевом сигнале.....

[_artem_]

Наверно логично будет сравнивать амплитуду входного сигнала более 500 Гц и ниже 500 Гц , а по разнице судить о том шум ли это или полезный сигнал .

[el34]

_artem_>Наверно логично будет сравнивать амплитуду входного сигнала более 500 Гц и ниже 500 Гц
это может быть не всегда верно (суммарная энергия шума выше 500 может быть больше энергии полезного сиг. ниже 500 )
....и в общем случае надобно смотреть спектральные плотности(пики в спектре ) и если искомый сигнал узкополосный - проблем нет....с шумоподобным сигналом - дело хуже....но тут надо знать свойства сигнала более точно....

[exSSerge]

К слову сказать, можно обойтись без контроллера. Для этого необходимо иметь генератор импульсов частоты сравнения (деленный от кварца) и фазовый детектор, если мне не изменяет память, делается на лог. элементах "исключающее ИЛИ", а в принципе - на практически любых лог. элементах. Как в этом случае просто сделать гистерезис - не знаю.
Именно по этой причине рекомендую все-таки схему на контроллере.

О! Плодотворная дебютная идея!

Действительно, лучше мерять фазу. Опорная частота, впрочем, не обязательна, можно измерять фазовый сдвиг между исходным сигналом и им-же, пропущенным через некий фильтр с сильной зависимостью фазы от частоты.

Широким народным массам такое устройство известно под названием частотный дискриминатор - классический частотный детектор в УКВ-радиоприёмниках и телевизорах, широко использовался пока не понаделали микросхем с демодулятором на базе ФАПЧ. Там используется тот факт, что сдвиг фазы между током и напряжением в LC контуре в окрестности резонанса быстро меняется от почти +90 до почти -90 градусов.

На 500 Гц делать LC контур - не самая лучшая идея, но его можно заменить, например, активным фильтром на ОУ с нужной ФЧХ и плоской АЧХ.

[el34]

можно реализовать на одном uC напр msp430.....с ADC и желательно с умножителем (напр F149) или на ARMе
для счета FFT использовать можно всего 8бит из 12....считать напр. 128-64- или 32 точки(зависит от треб. частотной селективности)....при этом можно не беспокоится о переполнении....ну соответсвенно надо понимать ,что время реакции будет десятки mS....
но думаю меньше 200mS...
при этом получаем
бол-мен. приличную помехозащищенность....
отсутсвие наладки
сравнительно малое потребление
возможность делать на uC еще много чего....
напр. легко перестроить по частоте, следить за уровнем сигнала...а если припомнить, что у этого контроллера(msp) до 10 ADC входов...не считая еще кучи I/0 ... и другой перефирии....то просто конфетка...
ну разумеется на uC можно реализовать и счетный или фазовый частотный дискриминатор....

Сообщение отредактировал el34 - Jan 30 2007, 08:07

[InvisibleFed]

Конечно, задачу надо уточнить, но если просто сделать цифровой сигнал - дешевле и проще моего варианта вряд-ли выйдет. Для цифрового сигнала - 2-3 микрухи ценой 6-10 руб в розницу, 3 резистора (+подстроечные), 2 кондера.

[el34]

InvisibleFed>дешевле и проще моего варианта вряд-ли выйдет

ну если а если сделать на одном - 8pin ATTiny15.....

тож вроде меньше 1$ (если в правильном месте брать)
дык на нем можно еще много чего наворотить.....

[InvisibleFed]

ну если а если сделать на одном - 8pin ATTiny15.....

тож вроде меньше 1$ (если в правильном месте брать)
дык на нем можно еще много чего наворотить.....

Уместно... если сделать удасться.

[smk]

ну если а если сделать на одном - 8pin ATTiny15.....

Tiny13 правильней, а еще правильней Tiny24 или Tiny25.

А почему не рассматривается вариант измерения периода путем подсчета импульсов таймером? подключаем компаратор, какую-никакую входную RC-цепочку и считаем. Помехоустойчивость? А точно известно насколько это важно, т.е. какой именно грязный сигнал будет?

[el34]

smk>А почему не рассматривается вариант измерения периода путем подсчета импульсов таймером?

см msg #16
el34>ну разумеется на uC можно реализовать и счетный или фазовый частотный дискриминатор.

smk>Tiny13 правильней, а еще правильней Tiny24 или Tiny25.
по поводу что круче сказать не могу....хотя тини15 врод. чуток подешевле , а это было основным аргументом....

а не дай нам...люди с микрочипа тут проявятся так они сразу штук 50 выложат...а может и поболе..

Сообщение отредактировал el34 - Jan 31 2007, 13:10