ШИМ по экспоненте, или помигать плавно светодиодами;)

[elcreator]

Нужна программа (пишу на CVAVR), переключающая ПЛАВНО два светодиода(т.е. один тухнет, второй зажигается так, что суммарная яркость сохраняется). Это всё произвожу в отдельной функции, куда отправляю битовые маски, соответствующие номерам переключаемых светодиодов. Основная программа занимается только многократным вызовом функции с разными параметрами, чем достигается перемигивание всех светодиодов, висящих на порте.Но оно не плавное... Изменяю по принципу ШИРИНА2ГО_ИМПУЛЬСА=const-ШИРИНА1ГО_ИМПУЛЬСА. Может, кто сталкивался с подобной проблемой, и знает формулу получше?

[avr123-nm-ru]

вот пример из пакета WinAVR

/* ---------   avr123.nm.ru/z8.htm
 *
 * Simple AVR demonstration.  Controls a LED that can be directly
 * connected from OC1/OC1A to GND.  The brightness of the LED is
 * controlled with the PWM.  After each period of the PWM, the PWM
 * value is either incremented or decremented, that's all.
 *
 * $Id: demo.c,v 1.6.2.3 2006/01/05 21:33:08 joerg_wunsch Exp $
 */

#include ‹inttypes.h›
#include ‹avr/io.h›
#include ‹avr/interrupt.h›
#include ‹avr/sleep.h›

#include "iocompat.h"		/* Note [1] */

enum { UP, DOWN };

ISR (TIMER1_OVF_vect)		/* Note [2] */
{
    static uint16_t pwm;	/* Note [3] */
    static uint8_t direction;

    switch (direction)		/* Note [4] */
    {
        case UP:
            if (++pwm == TIMER1_TOP)
                direction = DOWN;
            break;

        case DOWN:
            if (--pwm == 0)
                direction = UP;
            break;
    }

    OCR = pwm;			/* Note [5] */
}

void
ioinit (void)			/* Note [6] */
{
    /* Timer 1 is 10-bit PWM (8-bit PWM on some ATtinys). */
    TCCR1A = TIMER1_PWM_INIT;
    /*
     * Start timer 1.
     *
     * NB: TCCR1A and TCCR1B could actually be the same register, so
     * take care to not clobber it.
     */
    TCCR1B |= TIMER1_CLOCKSOURCE;
    /*
     * Run any device-dependent timer 1 setup hook if present.
     */
#if defined(TIMER1_SETUP_HOOK)
    TIMER1_SETUP_HOOK();
#endif

    /* Set PWM value to 0. */
    OCR = 0;

    /* Enable OC1 as output. */
    DDROC = _BV (OC1);

    /* Enable timer 1 overflow interrupt. */
    TIMSK = _BV (TOIE1);
    sei ();
}

int
main (void)
{

    ioinit ();

    /* loop forever, the interrupts are doing the rest */

    for (;;)			/* Note [7] */
        sleep_mode();

    return (0);
}

[elcreator]

У меня алгоритм тот же, только реализовывал без прерываний.
void blink(char a,char b)
{
short int k=100,m=0,n=0;
while(k›0)
{
m=k;
while(m›0)
{
PORTB=a;
delay_us(100);
m--;
}
n=100-k;
while(n›0)
{
PORTB=b;
delay_us(100);
n--;
}
k--;
}

void main()
{
while(1)
{
blink(0b00000001,0b00000010);
blink(0b00000010,0b00000100);
blink(0b00000100,0b00000010);
/*и так далее, разнообразные комбинациии светодиодов*/
blink(0b00001000,0b00000001);
}
}

Перемигивается более-менее плавно, если переключаю только 2 светодиода, при переходах к остальным - через раз...
то резко гаснут, то резко зажигаются. Грешу пока на нелинейность восприятия глазом яркости ШИМ вспышек, да на послесвечение светодиода и дрейф драйверов, но может в программе проблема?

[ALEX__A]

Грешу пока на нелинейность восприятия глазом яркости ШИМ вспышек, да на послесвечение светодиода и дрейф драйверов, но может в программе проблема?

Вы абсолютно правы, подобная нелинейность действительно существует. Вам необходимо разделить этот процесс на два - три участка, особенно в области малой-большой яркости и использовать там другие постоянные. Кроме того, Вам придется подобрать светодиоды по параметрам, в силу существенного разброса характеристик интенсивности излучения от протекающего тока.

С уважением, Алексей.

[zelanez]

Может проще поставить дополнительно фотодиод, с помощью которого МК будет контролировать суммарную яркость пары светодиодов? При этом можно уйти от разброса характеристик светодиодов.

[falkonist]

Хотя в литературе пишут о "пропорциональности" (в первом приближении) зависимости яркости свечения светодиодов от точка через светодиод, но по моему практическому опыту это наблюдается только для средних значений, что подтверждает мнение ALEX__A. На этом эффекте я тоже набил пару шишек...

Навскидку могу предложить такой вариант (поскольку я с математикой "не дружу" - уж извините, попытаюсь "на пальцах"), чтобы длительность импульсов в области минимальных значений была не от нуля, а имела какую-то "постоянную составляющую", играясь которой можно было бы как-то линеаризировать зависимость яркости от среднего тока, проходящего через светодиод. Возможно, что то же стоит использовать и для диапазона максимальных длительностей?
Другой вариант - разбить диапазон изменений на три части, в каждой из которых использовать свой наклон линии зависимости (что-то по типу S-образной кривой)?

Учтите, что это - "мысли вслух", а не собственно рекомендации.

[Sawik]

Привет!Знакомая задача. К сожалению С СИ я на вы, не могу оценить код. Но подобную задачу делал для 3 светодиодов и на AVR ASM. Я считаю делать эту программу без прерываний не очень красиво, я пытался код получается громоздкий и не гибкий. Вкратце раскажу про свой алгоритм. Таймер0 является просто генератором, который изменяет переменную "Angle" от 0 до 255 постоянно, тут же осуществляется сравнение этой переменной с тремя другими "Angle1,2,3" содержащими яркость разных светодиодов, и тут же принимается решение выводить в канал "1" или "0". ШИМ мы обеспечили 14 строк на асем-ле. В основной программе меняем "Angle1,2,3" получаем красивый ШИМ на выходе. Менять значения "Angle1,2,3" на мой взгляд тоже лучше в обработчике прерывания, мне подошел Timer1 т.к. на нем можно сделать медленно. И основная проблема зделать линейное нарастание, к сожалению не решил из-за простой пречины не могу найти характеристику светодиода где-бы была показана зависимость я ркости от скважности (есть подозрение что она линейная, а жуткие погрешности это возможности нашего восприятия, что является индивидуальным). Напрашивается вывод - а есть-ли смысл. Но все таки для упрощения кода и для возможных будущих идей закон и зменения яркости я описал в таблице из которой потом и беру данные (Timer1)