Muestra un vector giratorio en cuatro LEDs

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Se pregunta aquí porque los EE están familiarizados con los conceptos de vectores rotativos ...
Tenga como entrada dentro de un microcontrolador, dos números con signo que corresponden a coordenadas rectangulares. Estos números están relacionados como los dos componentes rectangulares: un real y imaginario similar a R + jI .

Intentar tener como salida una pantalla en cuatro LED similares que se interpretarían a simple vista para indicar un ángulo vectorial ... similar a atan2 (real, imaginario). La intensidad de la luz se realizará a través de la modulación de ancho de pulso (PWM). Por ejemplo, una entrada de (140,0) se iluminaría completamente LED 00 , mientras que las otras tres estarían apagadas. Una entrada de (38,0) mostraría un brillo completo similar en LED 00 , ya que la pantalla es para ángulo , no amplitud .
La simetría reduce el círculo completo en ocho segmentos similares. Es obvio que a 0, 90, 180 y 270 grados, solo uno de cada cuatro LED debe estar completamente encendido con 100% de PWM. Y a los 45, 135,225,315 grados, dos LED adyacentes deben estar parcialmente iluminados una cantidad igual.
¿Pero iluminado cuánto? en relación con el 100% de PWM.
Debería ser 50% / 50 %? ¿Debería ser \ $ \ frac {100} {\ sqrt {2}} \ $% / \ $ \ frac {100} {\ sqrt {2}} \ $%?
El sondeo de la percepción de intensidad del ojo humano presenta una gran cantidad de escenarios, cada uno de los cuales tiene una función de transferencia no lineal diferente entre la entrada y el brillo percibido. No me queda claro qué escenario se aplica aquí.

Las tasas de actualización de la pantalla estarán cerca o más allá de la persistencia de la visión, en el área de 20-40 Hz. El fondo sería más oscuro que los LED y los LED se observarían directamente.
Editar - objetivos agregados:
Espero discernir si un vector gira en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj: será girando muy lentamente (período de un segundo o más), pero en un entorno potencialmente ruidoso (ruido de fase). En algún momento, se aplicará un PLL, y el vector debería asentarse cerca de LED00. Este PLL tendrá una constante de tiempo de l-o-n-g. Me encantaría poder saber si está bloqueado en presencia de ruido.

En ángulos de 0,90,180,270 grados, PWM sería del 100% para uno de cuatro LED.

En los ángulos 45,135,225,315, el PWM para dos de cuatro LED adyacentes debe ser ???, teniendo en cuenta la percepción de intensidad errática de los ojos humanos? Una vez clavado, probablemente pueda realizar una transición sana para ángulos intermedios (0-45 grados).

    
pregunta glen_geek

2 respuestas

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Bueno, has acertado en lo esencial:

La percepción no es lineal. Para \ $ n \ cdot 90 ° + 45 °, \, n \ in \ mathbb N \ $, sí, el brillo de los LED adyacentes debe ser idéntico, pero eso es todo.

Sí, generalmente modelamos el brillo percibido para que sea logarítmico a la irradiación. Eso no significa que la base de ese logaritmo sea conocida por cualquier color, por cualquier humano.

Tampoco está claro que en el extremo más bajo de su ciclo de trabajo de PWM, este sea realmente un modelo suficiente; así que, me temo, tendrás que hacer alguna caracterización, si quieres hacerlo "correctamente".

Por suerte, creo que si apunta a la visualización de la dirección con cuatro LEDs de los cuales utiliza al máximo 2 al mismo tiempo, no perderá mucha "precisión percibida" si simplemente prueba uno o dos exponentes , y conformarse con uno que usted considere "suficientemente bueno". No hay magia involucrada, solo pruébala.

    
respondido por el Marcus Müller
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Aunque el ojo tiene un rango dinámico de > 140 dB de < 1LUX al sol de > 100k LUX, esto requiere una latencia prolongada para la modulación del iris, un tiempo de ajuste escotópico para que los ojos se ajusten.

Ahora para TV es más como 40-50 dB y es lineal en este rango. Por lo tanto, 50 IRE es la mitad del brillo y 1/2 voltaje de 100 IRE de intensidad máxima (por ejemplo, 1Vpp) y el negro es 0 IRE. ok?

El resplandor ambiental del vidrio puede ser de 1 IRE más o menos dependiendo de la luz de la habitación.

Así que quieres que tus LED sean una corriente lineal para compartir intensidad.

Pero considerando que la velocidad del ojo es menor que sus posibles cambios dinámicos de carga y, por lo tanto, los cambios de PWM, optaría por definir 16 sectores de intensidad constante para el reconocimiento de agudeza ESPACIAL en lugar de interpretar las intensidades cambiantes del cuadrante.

es posible que los controladores de barra de LED de 16 niveles que usan 2 chips conviertan PWM con un orden alto > 6 LPF para suprimir la ondulación de PWM con la latencia mínima usando el software de filtro activo libre de TI.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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