ADC и фотодиод

[dgrett]

Здравствуйтеб коты!
Делаю часы+... на 13- сантиметровых 7 сегментниках. Атмега8, асм, статическая индикация на 74НС595, димирование по ОЕ входу регистра. Вопрос как рассчитать параметры цепи (см рис), какой опорник лучше выбрать для ADC, чтобы получить более-менее адекватную зависимость яркости 7 сегментников от освещённости. Я сейчас (пока в Протеусе) диод поставил последовательно с фоторезистором, но это мало помогает, к тому же получаю слишком урезанный диапазон ADC.
Результат ADC прямо подаю на OCR2. Таймер2 настроил на Phase correct PWM.
Подскажите, пж, схемотехнику и математику.
Спасибо

LDR.GIF

(3.19 КБ) 555 скачиваний

[ARV]

так у вас фоторезистор или фотодиод?

[dgrett]

[uquote="ARV",url="/forum/viewtopic.php?p=3429757#p3429757"]так у вас фоторезистор или фотодиод?[/uquote]
фоторезистор, диодом пытался компенсировать нелинейность восприятия на высоких яркостях

[AndTer]

Так зависимость нелинейная. Как у фоторезистора, так и у светодиодов.
Как это можно компенсировать диодом... непонятно)
Я делал так:
Подключал светодиод/индикатор к шим и к нему прикладывал фоторезистор.
Далее в цикле пошагово увеличивал скважность и каждый раз снимал показания с фоторезистора.
Отправлял всё это дело на компьютер по рс232, далее получалась табличка. И график зависимость яркости от значения ШИМ:

Ну и сам резистор имеет нелинейную зависимость(плюсом надо понимать что на разную длину волны(цвет) он может иметь более кривые зависимости).

Суть в том что при шим от 0 до всего то нескольких процентов, яркость регулируется заметно, далее шаги увеличения заполнения надо увеличивать.
Должно получиться что то вроде этого(увеличивать кол-во шагов регулировки нет смысла, ибо тогда они будут непропорциональны):


Ну и само собой надо вводить гистерезис, чтобы не наступил момент кого оно замерцает)

[SSkot]

[uquote="dgrett",url="/forum/viewtopic.php?p=3429753#p3429753"]к тому же получаю слишком урезанный диапазон[/uquote]

не знаю разрядность ацп вашего камня, но ее должно хватить с избытком, так как разница темнового сопротивления фоторезистора и сопротивления при нормальной освещенности (300-500 лк) превосходит порядок.

если же вы планируйте менять яркость индикатора при небольших изменениях освещенности, то рекомендую использовать ОУ для усиления "полезного" сигнала.
либо использовать АПЦ большей разрядности, что не совсем разумно.

[AndTer]

Дело не в разрядности и тем более упаси ОУ...
Он тупо шлёт снятое с резистора на пвм. Само собой получается хрень)

[dgrett]

[uquote="AndTer",url="/forum/viewtopic.php?p=3429813#p3429813"]Дело не в разрядности и тем более упаси ОУ...
Он тупо шлёт снятое с резистора на пвм. Само собой получается хрень)[/uquote]
Вот и прошу помощи с математикой. AndTer, получается, что надо применять табличный метод измерив у себя подобную Вашей характеристику? Или по какому то алгоритму высчитывать что подать на ШИМ?

Про нелинейность знаю, вот и пришла идея с диодом. Я подумал (видимо, неудачно), что диод также нелинеен и при малых токах (темновой ток) напряжение ADC будет изменяться медленнее, а при значительной засветке сопротивление диода в теории падает, т.е. происходит компенсация. Такая была моя логика.
Беру 8 старших бит ADC.

[ARV]

я бы сделал 3-4 уровня яркости и не парил бы мозг с широким диапазоном.

[AndTer]

Если любопытно можно и измерить. А можно пересчитать мои цифры под 256 значений.
Можно замотать резистор чёрной тряпкой и снять значение адц для полной темноты. Потом снять значения когда падает солнце ну или просто яркое освещение. Получишь рабочий диапазон.
Далее сделаешь массив значений шим к градациям яркости. Как у меня выше столбец 32 значений для 10битного шима. Просто пересчитай под 8 битный, пропорционально. Только в этом случае получится меньше градаций. Ибо в начале они при делении на 4 будут совпадать друг с другом.
А там простая математика, либо вычесть поделить значения ацп и загонять их как номера массива яркости, либо каждый раз if...elsif для диапазонов.

[dgrett]

[uquote="ARV",url="/forum/viewtopic.php?p=3429843#p3429843"]я бы сделал 3-4 уровня яркости и не парил бы мозг с широким диапазоном.[/uquote]
Была и такая мысль, только захотелось иметь более плавное, незаметное изменение яркости
Но если не 3-4, а каких 8 уровней, может и нормально было бы, нзн. В протеусе это оценить невозможно, только в железе. Чтож, буду собирать на "макетке", индикаторы уже сделал.
AndTer, ARV, спасибо

[musor]

все придумано до вас посмотрите телеки с авто настройкой под яркость помещения
стоит там всегда фоторезик ни фт и фд даже близко не моут получить требуемую зависимость главная проьблема СПЕКТР!!1
еше есть в ФД и ФЭ режим его юзпть можно но оч проблемно по тойже причине
+обычно стоит маштабный ОУ...
конечно надо межу ацп и шим ставить табличное сопоставление в телеках есь настройки под юзера и авто заложеное в прошиве заводом
схема замера долэжна быть интегрируюшей с достаточно постояной времени усбраняющей реакцию на боки вспышки да и сам подсвет экрана

[AndTer]

Мусор снова не читатель, а писатель.
Ну нет тут фотодиода. ТС пишет о фоторезисторе и о таблицах.
Хотя согласен, иначе не набить 17к+ сообщений...

[musor]

ошибаешся калега ...[uquote="dgrett",url="/forum/viewtopic.php?p=3429767#p3429767"][uquote="ARV",url="/forum/viewtopic.php?p=3429757#p3429757"]так у вас фоторезистор или фотодиод?[/uquote]
фоторезистор, диодом пытался компенсировать нелинейность восприятия на ...[/uquote]
это сам ТС пишет такло не надь тутуть "ЛЯ-ЛЯ-ЛЯ БЛЯ ТОПОЛЯ"
а за постами(числом) я в отличие от некоторых никогда не гнался....
хотел помочь страждущтим причем бескорысно...

[AndTer]

В первом же сообщении ТС пишет о фоторезисторе. Далее по тексту дополнительно уточняется что фотодиода нет.
То есть если перед тем как отвечать в тему прочитать что написали "до", будет понятно что фотодиода нет и писать о нём есть флуд.
Так что как то такие тополя... калега...

[Albert_V]

dgrett, После таблицы, скорее всего, получатся достаточно большие разности яркости между соседними ступенями.
Есть один "приёмчик" (сам всегда так делаю): когда нужно перейти с одного значения яркости (после таблицы) на другое - не "тупо" записывайте новое значение в PWM, а по таймеру, изменяйте значение в PWM на "единичку" от старого значения до нового. И обязательно сделайте гистерезис по переходу по таблице, чтоб если освещённость будет на грани переключения между соседними строками таблицы, не "болталась" яркость "индикатора".

[dgrett]

[uquote="musor",url="/forum/viewtopic.php?p=3429878#p3429878"]ошибаешся калега ...[uquote="dgrett",url="/forum/viewtopic.php?p=3429767#p3429767"][uquote="ARV",url="/forum/viewtopic.php?p=3429757#p3429757"]так у вас фоторезистор или фотодиод?[/uquote]
фоторезистор, диодом пытался компенсировать нелинейность восприятия на ...[/uquote]
это сам ТС пишет такло не надь тутуть "ЛЯ-ЛЯ-ЛЯ БЛЯ ТОПОЛЯ"
а за постами(числом) я в отличие от некоторых никогда не гнался....
хотел помочь страждущтим причем бескорысно...[/uquote]
ТС (я то есть) писАл про фоторезистор. А за бескорыстие отдельное спасибо

Albert_V, отличная мысля!! Блин, нало так и сделать

[AndTer]

Просто "великолепная" мысля!
При том что разница яркости при смене pwm с 1 на 2, с 2 на 3 и т.д. где то до 20 будет очень заметна глазу. То есть она будет ступенчатая как ни крути.
Далее изменения становятся более плавные, но как правило речь идёт о большой яркости которая нафиг не нужна и только потребляет лишний ток.

Если бы у вас был шим 16 битный, там получше, хотя всё равно в начале ступенька заметна.

[ARV]

При том что разница яркости при смене pwm с 1 на 2, с 2 на 3 и т.д. где то до 20 будет очень заметна глазу.

из чего неизбежно следует отсутствие целесообразности в регулировании "дальше 20".

[Albert_V]

при смене pwm с 1 на 2, с 2 на 3 и т.д. где то до 20 будет очень заметна глазу. То есть она будет ступенчатая как ни крути.

Подобрать время изменения яркости на "единичку" действительно сложно?
Сделайте 100-200mS на "единичку" и будет вполне нормально.

[AndTer]

Вы оба совсем не о том!
ARV при значении PWM=20 яркость индикатора будет составлять процентов 30. Если достаточно то можно на этом остановиться.

Albert вы понимаете о чём речь? Изменение яркости на 1 в начале шкалы заметно глазу. а увеличить на 0,01 шим невозможно. В начале регулировки ступенчатость будет видна как ни крути, хоть 100мс хоть 200мс, да хоть 201мс!