Frequenzimetro programmabile per TS-830M

 Introduzione

Salve, purtroppo dopo 20 anni di perfetto funzionamento sul mio apparato TS-830M si è guastata la scheda “COUNTER UNIT”, deputata a leggere la frequenza di lavoro. Dopo una breve indagine schema elettrico alla mano, è apparso subito chiaro che il problema risiedeva sull’integrato Q5 ovvero il TC5070P, incaricato di effettuare la misura di frequenza e rappresentarne il valore sul display. Si tratta di un integrato a 42 pins, che come recita il data-sheet contiene un contatore universale a sei digits programmabile. 

Superfluo dirvi che non sono riuscito a trovarlo, nemmeno cannibalizzando altri apparati dismessi. Allora che fare? Ho preferito rinunciare alle ricerche e ricorrere ad uno dei tanti microcontrollori in commercio che con opportuna programmazione implementasse tutte le funzioni richieste. Dopo vari tentativi ne è nato un frequenzimetro appositamente progettato per funzionare col TS-830M in grado di sostituire il suo originale; ma credo che con qualche piccolo accorgimento lo si potrebbe adattare anche su altri apparati che impiegano lo stesso integrato. 

Nulla di eccezionale s’intende, in effetti, soprattutto recentemente sulle pagine delle riviste sono apparsi frequenzimetri di tutti i tipi e per tutti i gusti, e tutti rigorosamente a logica programmata. Questo progetto non è da meno, impiega un microcontrollore prodotto dalla Microchip, ossia il 16F628 che con opportuno software svolge tutte le funzioni necessarie ad effettuare una corretta lettura di frequenza e relativa rappresentazione su display LCD.

Funzionamento

Come si vede dallo schema elettrico visibile in Fig.1, il circuito è veramente molto semplice e si può scindere in due parti distinte. Nella parte destra troviamo una matrice a diodi che serve a codificare in un numero binario, ogni banda selezionata all’ingresso da comunicare al PIC. Nella parte sinistra troviamo il frequenzimetro vero e proprio, costituito dal solo PIC, dal quarzo di riferimento e da pochi altri componenti passivi; a parte ovviamente il display LCD da due righe per sedici caratteri che lavora con logica HD44780. 

L’aspetto peculiare di questo progetto, consiste nella possibilità di sommare alla lettura effettuata un off-set di frequenza che come vedremo è diverso per ogni banda selezionata. In effetti, il nostro frequenzimetro deve leggere un valore di frequenza che per qualunque banda selezionata avrà  un’escursione compresa tra 0,5 e 1 MHz. Tale segnale che proviene dalla scheda “PLL-UNIT” c’è lo ritroviamo al pin n°3 del connettore n°2 della scheda “COUNTER UNIT”, dove viene amplificato e squadrato dai transistors Q1 e Q2, al collettore del quale  è prelevato per essere misurato. Però, per una corretta visualizzazione della frequenza di lavoro nelle varie bande, a tale valore dobbiamo sommare un off-set come riassunto nella tabella Tab1. 

Se ci trovassimo ad esempio sui 40 mt., il nostro frequenzimetro inizierebbe a contare da 6,5 MHz che incrementato dal valore da leggere prelevato sul collettore di Q2, che come abbiamo visto può assumere valori compresi tra 0,5 e 1 MHz., otteniamo la visualizzazione di un valore compreso tra 7 e 7,5 MHz. che interessa a noi. Lo stesso discorso vale per tutte le altre bande, sommando l’off-set opportuno come da Tab1. Con riferimento alla prima riga della tabella Tab1, vi è la possibilità di poter usare questo frequenzimetro anche per altri scopi, in questo caso nessun valore deve essere sommato alla lettura effettuata, quindi nessun off-set deve essere selezionato dal selettore di banda, ovvero si può escludere dal circuito elettrico tutta la parte destra dello schema elettrico relativo alla matrice  a diodi.

Il valore della misura effettuata è rappresentato sul display fino alle unità di Hz, ma è possibile per chi lo desidera inibire la visualizzazione dell’ultimo digit. Per ottenere ciò, sarà sufficiente ponticellare con una goccia di stagno la pista indicata sullo schema elettrico con P1 che dal piedino 10 del PIC va a massa.

Montaggio

Per i collegamenti tra il frequenzimetro e l’apparato sarà comodo riferirsi alla foto1 

che riprende la scheda  “COUNTER UNIT”, dove sono evidenziati i punti per effettuare i collegamenti. Più precisamente, la freccia rossa indica il punto in cui collegarsi per prelevare il positivo di alimentazione a +12V., semplicemente spellando quanto basta e con cura il filo giallo indicato dalla freccia e saldandovi il filo positivo di alimentazione del nostro frequenzimetro. Tale punto corrisponde al pin n°3 del connettore n°1. La feccia nera indica il punto in cui collegarsi per prelevare il negativo di alimentazione, con lo stesso procedimento visto sopra. Tale punto corrisponde al pin n°5 del connettore n°2. 

La freccia verde indica la resistenza R6 collegata al collettore di Q2, da dove preleviamo il segnale da misurare. Per effettuare il collegamento raschiare con cura il terminale della resistenza ed usare una goccia di stagno per assicurare il filo che va all’ingresso del nostro frequenzimetro. Infine nella parte destra della foto sono visibili due connettori posti verticalmente con dei pallini rossi, a destra dei quali vi sono i fili a cui collegarsi per ottenere la commutazione dell’off-set di banda. Partendo dall’alto i pallini rossi indicano le bande dai 160 mt. ai 10 mt. Per la basetta ho usato una mille fori, che mi a permesso una facile e veloce realizzazione, nonché immediate modifiche in corso d’opera.  

Conclusioni - Collaudo

Per il collaudo non ci sono particolari procedure da rispettare, occorre lavorare con calma sin dall’inizio preparando il circuito stampato ed effettuando i collegamenti con attenzione. Il PIC va programmato col file HEX che potrete scaricare direttamente dal sito o richiederlo direttamente a me inviando una e-mail. Se non ci saranno errori nei collegamenti e vista l’assenza di punti di taratura, il tutto dovrà funzionare immediatamente. Prima di alloggiare il circuito all’interno dell’apparato e consigliabile verificarne il suo corretto funzionamento. Per questa verifica, non occorre che gli ingressi della matrice a diodi siano collegati al selettore di banda, basta alimentare il frequenzimetro e collegare il suo ingresso ad un generatore di segnali. La corretta rappresentazione del valore misurato ci confermerà che tutto funziona bene.  Salutandovi auguro a tutti buon lavoro e buon divertimento. 

IT9DPX - #135  (Francesco M.)