Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Наши страницы
Электроника для начинающих
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
 
Рейтинг 4.68/85: Рейтинг темы: голосов - 85, средняя оценка - 4.68
dykyt32
0 / 0 / 0
Регистрация: 10.04.2010
Сообщений: 18
1

Визуально линейное изменение яркости светодиода

26.08.2010, 13:57. Просмотров 15294. Ответов 20
Метки нет (Все метки)

Добрый день!
Вот такой вопрос. Делаю прибор для управления яркостью светодиода(ов) на микроконтроллере. Естественно, использую для этого шим.
Если изменять скважность по линейному закону, то визуально яркость не меняется линейно.
Вроде бы подходит изменение яркости по параболе. Но есть подозрение, что для разных светодиодов (красные, синие, зеленые) параметры нужно подбирать индивидуально. Возможно индивидуально надо подбирать параметры даже для разных светодиодов одного цвета.
Если у кого-то есть опыт по этому вопросу, подскажите, пожалуйста, в какую сторону копать.
0
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
Similar
Эксперт
41792 / 34177 / 6122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 57,940
26.08.2010, 13:57
Ответы с готовыми решениями:

градации нарастания яркости светодиода
вот такой еще вопрос встал: надо определить градации нарастания тока =...

Плавное нарастание яркости светодиода
надо сделать так чтоб светодиод медленно загорался

зажигание светодиода
подскажите, пожалуйста, как сделать что бы светодиод зажигалсяя по повышению...

Плавное включение светодиода
Подскажите, как сделать плавное включение и выключение светодиода на время 2-3...

Питание для светодиода
Очередной чайницкий вопрос: какие слова гуглить (step-up?), если хочется: НГ...

20
miktofyt
0 / 0 / 0
Регистрация: 23.01.2010
Сообщений: 156
26.08.2010, 14:19 2
Я лично для линейной регулировки визуальной яркости использую экспоненту. Т.е. 0-1-2-4-8 и т.д. И реализуется достаточно просто - обычным сдвигом. Человек вообще больше заточен под экспоненту. Что по звуку что по свету. :)
0
Yurkom
0 / 0 / 0
Регистрация: 23.05.2007
Сообщений: 792
26.08.2010, 16:47 3
Для 8 разрядного ШИМа я делал так: Y=(X^2)/256. Тут будет мёртвая зона до 16, потом несколько одинаковых Y,а дальше - кривулька. Если напрягает мёртвая зона, можно сделать так Y=((X+15)^2)/256.

Но вообще-то 8 разрядного ШИМа не хватает - слишком грубо на начальном участке, заметны ступеньки.
0
O-10
0 / 0 / 0
Регистрация: 24.01.2010
Сообщений: 569
26.08.2010, 16:55 4
Можно контролировать с ОС току или зная ВАХ (к примеру по даташиту) конкретного СД подобрать формулу для получения значения тока (а значит и яркости).
0
Yurkom
0 / 0 / 0
Регистрация: 23.05.2007
Сообщений: 792
26.08.2010, 18:45 5
Дык при ШИМ управлении светик моргает с разной скважностью, но одинаковой яркостью (это ведь не инертная лампочка!), и только за счёт интегрирующей способности зрения получается "средняя яркость".
0
dykyt32
0 / 0 / 0
Регистрация: 10.04.2010
Сообщений: 18
26.08.2010, 19:10 6
Цитата Сообщение от YurkoM
Дык при ШИМ управлении светик моргает с разной скважностью, но одинаковой яркостью (это ведь не инертная лампочка!), и только за счёт интегрирующей способности зрения получается "средняя яркость".
да, но если светодиод будет моргать с частотой 100 раз в секунду, то это будет казаться более ярким, чем если он будет моргать с частотой 10 раз в сек.

Цитата Сообщение от O-10
Можно контролировать с ОС току или зная ВАХ (к примеру по даташиту) конкретного СД подобрать формулу для получения значения тока (а значит и яркости).
спасибо, попробую покопать в этом направлении.
0
Yurkom
0 / 0 / 0
Регистрация: 23.05.2007
Сообщений: 792
26.08.2010, 20:02 7
Цитата Сообщение от O-10
Можно... ...подобрать формулу для получения значения тока (а значит и яркости).
А разве для светодиода зависимость яркости, или тем более визуальной яркости (а не люксов/люменов), от тока линейна?
0
O-10
0 / 0 / 0
Регистрация: 24.01.2010
Сообщений: 569
26.08.2010, 21:03 8
Цитата Сообщение от YurkoM
Цитата Сообщение от O-10
Можно... ...подобрать формулу для получения значения тока (а значит и яркости).
А разве для светодиода зависимость яркости, или тем более визуальной яркости (а не люксов/люменов), от тока линейна?
Точно не скажу, но, к примеру в этом СД (Philips Luxiom V)

http://s13.***********/i186/1008/71/d5beb4e940b6.jpg
Х-ка светового потока близка к линейной. Хотя, у данного СД и ВАХ почти прямая.
0
TVDS
0 / 0 / 0
Регистрация: 23.01.2010
Сообщений: 132
26.08.2010, 21:10 9
Во всех даташитах на светодиоды есть график зависимости силы света от прямого тока. Кривая похожа на логарифмическую.
0
Yurkom
0 / 0 / 0
Регистрация: 23.05.2007
Сообщений: 792
26.08.2010, 22:27 10
Цитата Сообщение от O-10
Точно не скажу, но, к примеру в этом СД (Philips Luxiom V)... ...Х-ка светового потока близка к линейной.
Далеко не у всех светиков так. И к тому же не уверен, что с учётом свойств человеческого зрения будет так же.
И вообще это зависимость от непрерывного тока. И она будет справедлива, если результат ШИМа сглаживается каким-нить дросселем и т.п. А если через светик идет импульсный ток, то и яркость каждого импульса одна и та же. И в процессе такого регулирования не играет роли зависимость Luminous Intensity=f(Forvard Current). (Конечно, при условии достаточного быстродействия светодиода, а оно выполняется думаю с запасом).
0
stt
0 / 0 / 0
Регистрация: 03.11.2012
Сообщений: 9
27.08.2010, 03:54 11
Цитата Сообщение от dykyt32
...Делаю прибор для управления яркостью светодиода(ов) на микроконтроллере. Естественно, использую для этого шим.
Если изменять скважность по линейному закону, то визуально яркость не меняется линейно.
Вроде бы подходит изменение яркости по параболе. Но есть подозрение, что для разных светодиодов (красные, синие, зеленые) параметры нужно подбирать индивидуально. Возможно индивидуально надо подбирать параметры даже для разных светодиодов одного цвета.
Если у кого-то есть опыт по этому вопросу, подскажите, пожалуйста, в какую сторону копать.
Для начала определимся: поскольку используется ШИМ, светодиод , как справедливо заметил YurkoM,
Дык при ШИМ управлении светик моргает с разной скважностью, но одинаковой яркостью (это ведь не инертная лампочка!), и только за счёт интегрирующей способности зрения получается "средняя яркость".
Давайте теперь обратимся к астрономии:
Видимую яркость звезды оценивают в звездных величинах. Так, звезда, которая глазом воспринимается как звезда первой величины, почти в два раза ярче звезды второй величины, которая в свою очередь во столько же раз ярче звезды третьей величины, и т.д. Точные измерения показали, что разница в блеске в одну звездную величину соответствует отношению яркостей 2,512:1. Это отношение глаз и мозг воспринимают как различимый скачок яркости.
От себя хочу добавить следующее: человеческий глаз способен уловить примерно 20% разницы в яркости находящихся рядом протяженных объектов (полос). Если пытаться оценить яркость разнесенных точек, то ошибка увеличивается. Ну, а если вы ввернете в люстру 2 лампы разной мощности и будете включать их по очереди, пытаясь «на глазок»определить соотношение мощностей/яркостей, ошибка в оценке может достигнуть тех самых 2,5 раз (1 звездной величины).
Т.о., если вы ШИМом непрерывно (без заметных глазу пауз в свечении) меняете «яркость» светодиода и хотите, чтобы эти изменения выглядели линейными, то заполнение ШИМ каждого следующего включения светодиода должно отличаться примерно на 20% от предыдущего. Т.е., 1 секунду подаем единицу на питание с/диода, в следующую секунду делаем заполнение 0,8, в следующую- 0,8 от 0,8 и так далее, до тех пор, пока свечение еще заметно.
Если же вы даете заметную паузу между включениями светодиода, то заполнение при каждом следующего включении светодиода может отличаться от заполнения предыдущего в 2 - 2,5 раза в зависимости от величины паузы.
И да, человеческое восприятие больше заточено под логарифмы, децибелы и экспоненту)
0
Ymk
0 / 0 / 0
Регистрация: 18.03.2010
Сообщений: 2,233
27.08.2010, 08:10 12
а скажите, какая вам разница, сглаживаются импульсы в лампочке или в глазу? абсолютно фиолетово, т.к. наблюдаете вы только глазом.

а так, делать экспоненту надо и все. какую - хз. я бы предложил отталкиваться от того, вначале отсчеты идти должны подряд, а дальше с все большими и большими пропусками (градаций, ясное дело, будет меньше, чем кодов шим). подобрать формулу можно на глаз.
0
Гарнист
0 / 0 / 0
Регистрация: 22.01.2010
Сообщений: 3,496
27.08.2010, 09:47 13
Навеяло...

http://www.netlore.ru/files/uptoods/2007/08/same_color_illusion.jpg
Клетки А и Б одного цвета.
0
Yurkom
0 / 0 / 0
Регистрация: 23.05.2007
Сообщений: 792
27.08.2010, 10:45 14
Цитата Сообщение от Гарнист
Клетки А и Б одного цвета.
Решил всё-таки проверить..

http://s47.***********/i115/1008/f7/b6d4b35409aa.jpg
Действительно, одного цвета.. Да, блин, обманчивая штука зрение, однако!
0
Yurkom
0 / 0 / 0
Регистрация: 23.05.2007
Сообщений: 792
27.08.2010, 10:55 15
Цитата Сообщение от Ymk
а скажите, какая вам разница, сглаживаются импульсы в лампочке или в глазу? абсолютно фиолетово,
Оставив в стороне теорию (признаюсь, не силён) проведи эксперимент. Включи и посмотри на лампочку и светодиод при ШИМе скажем 1:10. Лампа вообще не будет светится, а светик визуально будет чуть ли не в половину яркости.
0
Гарнист
0 / 0 / 0
Регистрация: 22.01.2010
Сообщений: 3,496
27.08.2010, 15:26 16
Цитата Сообщение от YurkoM
Решил всё-таки проверить.. Действительно
Я тоже первый раз полез проверять. После этого с большим пиитетом и пониманием стал оносится к первой базовой пресуппозиции.
0
swk
0 / 0 / 0
Регистрация: 22.10.2015
27.08.2010, 15:37 17
Цитата Сообщение от YurkoM
Включи и посмотри на лампочку и светодиод при ШИМе скажем 1:10. Лампа вообще не будет светится, а светик визуально будет чуть ли не в половину яркости.
Глаз запоминает не среднее значение при импульсном освещении, а ближе к пиковому. Например, я еще когда в 70х годах экспериментировал с динамической индикацией на ИН12, ИН14, заметил, что яркость при постоянном токе, например, 2 ма на разряд и яркость в динамике 2-3 ма на 8-10 разрядов при скважности соответственно 8-10, отличается ненамного...
Также яркость малоинерционных источников (типа светодиодов) от скважности (в некоторых пределах) зависит не очень сильно. По крайней мере гораздо меньше, чем от пикового тока.
0
Ymk
0 / 0 / 0
Регистрация: 18.03.2010
Сообщений: 2,233
28.08.2010, 01:38 18
Цитата Сообщение от YurkoM
Оставив в стороне теорию (признаюсь, не силён) проведи эксперимент. Включи и посмотри на лампочку и светодиод при ШИМе скажем 1:10. Лампа вообще не будет светится, а светик визуально будет чуть ли не в половину яркости.
имхо, проверять надо так: допустим, пусть импульс I у нас 1/20 периода. смотрим. потом делим I на 20 и подаем такой ток постоянно. если будет разница - я посыпаю голову пеплом. если не будет - сами понимаете. а то щас опять мифов наплодите;)))
это справедливо и для лампочки, и для светиков.
0
swk
0 / 0 / 0
Регистрация: 22.10.2015
28.08.2010, 09:51 19
Цитата Сообщение от Ymk
имхо, проверять надо так: допустим, пусть импульс I у нас 1/20 периода. смотрим. потом делим I на 20 и подаем такой ток постоянно. если будет разница - я посыпаю голову пеплом. если не будет - сами понимаете. а то щас опять мифов наплодите;)))
это справедливо и для лампочки, и для светиков.
Разница между лампочкой и светодиодом при питании импульсным током в том, что светодиод, практически безинерционный, всегда реагирует на каждое мгновенное значение тока соответствующей этому значению мгновенной яркостью, излучая хоть и короткие (при большой скважности), но тем не менее яркие вспышки, лампочка же в силу своей тепловой инерции является интегратором, и степень нагрева нити зависит от среднего значения тока. К этому добавляется еще очень большая нелинейность зависимости излучения ламп накаливания от температуры нити, что еще больше увеличивает разницу в зависимости яркости ее и светодиода от скважности при импульсном питании. Лампа будет слабо светиться в большей части диапазона скважностей, резко увеличивая свечение при большом заполнении периода, светодиод же наоборот, большую часть диапазона (кроме малых заполнений) будет (визуально) светиться достаточно ярко, постепенно приближаясь к максимуму.
0
Ymk
0 / 0 / 0
Регистрация: 18.03.2010
Сообщений: 2,233
28.08.2010, 22:11 20
SWK, в случае с лампой - нч фильтр в лампе, в случае с диодом - в глазах. так и так этот фильтр есть и вся яркость размажется по периоду и увидим мы одинаковый результат (в моем опыте).
а то, что у лампы и диода разные характеристики светимости(?) от тока - я не спорю.
0
28.08.2010, 22:11
MoreAnswers
Эксперт
37091 / 29110 / 5898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 43,301
28.08.2010, 22:11

Определение габарита светодиода
как расшифровать габариты, по типоразмеру? есь светодиод...

подключение мощного светодиода в МК
Собственно никогда с мощными дело не имел, и понятно что есть спец контроллеры...

Резистор для светодиода
Вопрос довольно спорный (по крайней мере в моей голове) с давних времен, как я...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
20
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2018, vBulletin Solutions, Inc.
Рейтинг@Mail.ru