Érintés nélküli fázissorrend vizsgáló - megvalósítás

Sziasztok!

Az alábbi topikban kiveséztük, hogyan működhet egy ilyen fázissorrend teszter.
https://elektrotanya.com/content/erintes-nelkuli-fazissorrend-teszter
Megszületett a működő másolat is. Két PIC16F616-al és egy LM2902-vel épült fel a végleges változat. 3-tól 5V-ig működik, vagyis  2 ceruzaelemről használható.Fogyasztása 3mA, de ehhez már extramagas fényű ledek kellenek hogy meg lehessen növelni a ledek előtétellenállását 2,2kOhmra, de sima magasfényű ledek már jól világítanak 1kOmmal.

A működési elve a következő:
- A vezetékről kapacitív csatolással vesszük le a jelet, amit egy 50Hz-re hangolt szelektív erősítő fogad, ezt a jelet viszont tovább kell szűrni, ezért kétfokozatú a kapcsolás. A jelet egy komparátor fogadja, ami nullátmenetnél vált kimenetet. A tapintó vastagabb drót végére forrasztott alátét. Célszerű árnyékolni is, kivéve az alátétet, majd zárt műanyag csőbe tenni (pl egy filctollkupak). Az érzékeléshez úgy tapasztaltam, nem kell testelést adni, mint pl a fázisceruzánál.

Az így létrehozott jelet a B jelű PIC fogadja, amely kettős szerepet tölt be, egyrészt a bejövő négyszügjelből állít elő 1ms-os impulzust, másrészt az impulzus ideje alatt kapott fázisjelnek megfelelő LED-et gyújtja ki, gyakorlatilag egy monostabil multivibrátor és 3 db éskapu van benne leprogramozva, így sokkal kevesebb alkatrészből épülhetett fel ez a kör a költségek növelése nélkül.

Az A jelű PIC feladata, hogy a beérkező impulzusokra rászinkronizáljon, felvegye ugyanazt a frekvenciát nagy pontossággal, és szolgáltassa a 0, 120 és 240 fokos impulzusokat.

A szinkronizálás úgy történik, hogy 19ms-nyi időzítés fix, a maradék időt pedig folyamatos közelítéssel (successive approximation) határozom meg, így 9 lépésből megkapom az eredményt. Az ellenőrzés pedig oly módon történik, hogy a bejövő jel lefutó élére elindítom a 19ms-os időzítést, utána pedig a megmért időt, ekkor veszek egy mintát a bejövő jelből, 4us után pedig egy újabbat. Ha az első mintám magas volt, a második pedig alacsony, akkor pontosan a lefutó élnél járt le az időzítésem.  Ha mindkét jel magas, túl korán, ha mindkét jel alacsony, túl későn járt le az időzítés. Ezt a mérést 4-szer egymás után elvégzem, ami pontatlanságkor 8 hibalehetőséget adhat. 4-nél több hibánál újrakezdem az egész mérést. Ha csak 4-szer hibázott, az már kellő pontosság, és innentől kezdve "szabadon engedem" az órajelet a meghatározott periódusidővel, ez kb 6-tól akár 20-25 másodpercig is szinkronban tud maradni a hálózattal, ami bőven elég a méréshez.

A fázisszögek jelei úgy vannak előállítva, hogy 20ms-ot 6 részre osztottam (valójában 12-re, de hatodokat használtam), az első hatod részben (3,33ms) a 0 fok van (PORTC,0), aztán a második 6-odban semmi. a harmadik hatodban a 120 fok van (PORTC,1), a negyedikben semmi. Az ötödik hatodban a 240 fok van (PORTC,3), a hatodik hatodban semmi (a 12-ed azért kellett, hogy +/-30fok-ra tudjak mérni).

A műveleti erősítő kiválasztásánál először egy RAIL-to RAIL fet-es műveleti erősítőt használtam, ami nehezen és drágán beszerezhető, ezért megpróbáltam TL072-vel. Sajnos annak kimenete nem tudott lemenni nulláig, ezért nem hajtotta meg a PIC-et. Ami kéznél volt, az az LM2904 (ugyanaz, mint a 2902, csak duál), ami viszont bevált.
A szondához rajzoltam egy kis nyákot is, ami SMD-hez és furatszerelthez is támpontot nyújt.

https://www.youtube.com/watch?v=HQqRORn2F8g

Csatolmányban az asm fájlok, igyekeztem minél jobban kommentálni.

Annyi módosítást eszközöltem még, hogy a RESET gombot el lehet hagyni, és a nyomógomb a tápfeszültség rákapcsolását szolgálja, így nem kell külön bekapcsoló gomb, hanem a mérés alatt nyomni kell a gombot.