Posiadam stroboskop taki sam, jak na zdjęciu: https://pl.wikipedia.org/wiki/Efekt_stroboskopowy#/media/File:Stroboskop_b%C5%82yskowy.jpg
Stwierdziłem uszkodzenie potencjometru sprzężonego ze skalą prędkości obrotowej (w rzeczywistości jest to regulacja częstotliwości błysków, a częstotliwość jest wyrażona w liczbie błysków na minutę).
W związku z powyższym wymyśliłem, że zrobię generator cyfrowy oparty na Atmega32, tym bardziej, że ten stroboskop ma możliwość błyskania na podstawie sygnału z generatora zewnętrznego. W efekcie generator byłby cyfrowy, ale całe urządzenie obsługiwałoby się tak samo, jak do tej pory, nikt by cie nie zorientował, że jest przerobiony, poza faktem, że nie będzie działać regulacja obrotów potencjometrem, która i tak nie będzie potrzebna.
Dość problematyczna wydaje się realizacja sterowania częstotliwością. Wyczytałem, że Atmega32 posiada 10-bitowy przetwornik ADC, stwierdziłem, że w tym przypadku jest to dokładność "tak akurat", ledwo wystarczająca i jednocześnie maksymalna możliwa. Wstępnie przeliczyłem, że na jedną działkę elementarną czarnej skali przypada 10-12 kolejnych wartości (w zależności od kąta obrotu pomiędzy końcami wykorzystanego potencjometru, ale muszę kupić taki, który pokryje całą skalę i jeszcze zostanie niewielki zapas).
Po krótkim czasie z Googlem w ręku trafiłem na to:
http://mikrokontrolery.blogspot.com/2011/03/adc-wstep-i-uruchomienie.html
http://mikrokontrolery.blogspot.com/2011/03/avr-adc-podlaczenie.html
Jak można wyczytać, uzyskiwanie wartości 10-bitowych wcale nie jest takie proste z powodów zakłóceń i tętnień zasilania, szalenie ważna jest stabilność napięcia na Aref.
W praktyce cały regulator to będzie potencjometr, którego jedna końcówka będzie podłączona do masy, druga do napięcia zasilania, a ślizgacz do wejścia przetwornika, żeby otrzymać dzielnik napięcia. Na etapie tworzenia bym empirycznie ułożył tablicę zależności wartości napięcia od wartości na skali.
Istotne jest uzyskiwanie stabilnej wartości przy danym ustawieniu potencjometru. Szumy na ostatnich bitach powodowałyby, że przetwornik w praktyce ma 8-bitową dokładność, co w tym przypadku jest nie do zaakceptowania.
Załóżmy, że potencjometr jest ustawiony w połowie swojej długości. W tej sytuacji przy wartości ARef=5V przetwornik dostanie napięcia 2,5V, a przy wartości ARef=4,8V napięcie wyniesie 2,4V. Ponieważ jeden koniec potencjometru jest podłączony do AREF, a drugi do AGND, to czy w obu przypadkach mikrokontroler zarejestruje wartość 512 (połowa dostępnego zakresu), a zmiany napięcia na ARef i na wejściu ADC będą się znosić?
Czy jakbym podłączył sygnał do wszystkich 8 wejść ADC (lub przynajmniej 4 wejść), a każdy pomiar polegałby na jednoczesnym wywołaniu pomiaru na wszystkich przetwornikach i uśrednieniu wartości z zaokrągleniem co całkowitej, to czy zakłócenia i szumy będą się wtedy znosić i uzyskam wymaganą dokładność?
Kolejnym pomysłem jest wykonywanie kilku pomiarów i przetwarzanie wartości średniej z kilu ostatnich pomiarów.
Celem zmniejszenia zakłóceń z zasilania, z użyciem komparatora bym dostarczał napięcie 6,3V, które też bym wykorzystał do zasilania całego układu (do dyspozycji mam 6,3V oraz drugi obwód napięcia o nieznanej wartości, który zasila cały stroboskop, na pewno powyżej 150V, bo na stabiliwolcie jest 150V), a cykl zmian wywoływałby przerwanie, w którym następowałby pomiar, wtedy każdy pomiar byłby w tej samej fazie cyklu zmian napięcia i nie byłby podatny na tętnienia z sieci. W celu zasilania wystarczyłby mostek prostowniczy, kondensator elektrolityczny i zwykły 7805.
Czy w tym przypadku jest sens stosowania układów filtrujących, pomiar na kilku przetwornikach naraz, czy zakłócenia same będą się znosić z powodu sprzężenia masy analogowej i napięcia odniesienia z końcami potencjometru dającego wartość? Czy więcej zakłóceń wpływających na pracę ADC pochodzi z zasilania czy samego mikrokontrolera?
Stwierdziłem uszkodzenie potencjometru sprzężonego ze skalą prędkości obrotowej (w rzeczywistości jest to regulacja częstotliwości błysków, a częstotliwość jest wyrażona w liczbie błysków na minutę).
W związku z powyższym wymyśliłem, że zrobię generator cyfrowy oparty na Atmega32, tym bardziej, że ten stroboskop ma możliwość błyskania na podstawie sygnału z generatora zewnętrznego. W efekcie generator byłby cyfrowy, ale całe urządzenie obsługiwałoby się tak samo, jak do tej pory, nikt by cie nie zorientował, że jest przerobiony, poza faktem, że nie będzie działać regulacja obrotów potencjometrem, która i tak nie będzie potrzebna.
Dość problematyczna wydaje się realizacja sterowania częstotliwością. Wyczytałem, że Atmega32 posiada 10-bitowy przetwornik ADC, stwierdziłem, że w tym przypadku jest to dokładność "tak akurat", ledwo wystarczająca i jednocześnie maksymalna możliwa. Wstępnie przeliczyłem, że na jedną działkę elementarną czarnej skali przypada 10-12 kolejnych wartości (w zależności od kąta obrotu pomiędzy końcami wykorzystanego potencjometru, ale muszę kupić taki, który pokryje całą skalę i jeszcze zostanie niewielki zapas).
Po krótkim czasie z Googlem w ręku trafiłem na to:
http://mikrokontrolery.blogspot.com/2011/03/adc-wstep-i-uruchomienie.html
http://mikrokontrolery.blogspot.com/2011/03/avr-adc-podlaczenie.html
Jak można wyczytać, uzyskiwanie wartości 10-bitowych wcale nie jest takie proste z powodów zakłóceń i tętnień zasilania, szalenie ważna jest stabilność napięcia na Aref.
W praktyce cały regulator to będzie potencjometr, którego jedna końcówka będzie podłączona do masy, druga do napięcia zasilania, a ślizgacz do wejścia przetwornika, żeby otrzymać dzielnik napięcia. Na etapie tworzenia bym empirycznie ułożył tablicę zależności wartości napięcia od wartości na skali.
Istotne jest uzyskiwanie stabilnej wartości przy danym ustawieniu potencjometru. Szumy na ostatnich bitach powodowałyby, że przetwornik w praktyce ma 8-bitową dokładność, co w tym przypadku jest nie do zaakceptowania.
Załóżmy, że potencjometr jest ustawiony w połowie swojej długości. W tej sytuacji przy wartości ARef=5V przetwornik dostanie napięcia 2,5V, a przy wartości ARef=4,8V napięcie wyniesie 2,4V. Ponieważ jeden koniec potencjometru jest podłączony do AREF, a drugi do AGND, to czy w obu przypadkach mikrokontroler zarejestruje wartość 512 (połowa dostępnego zakresu), a zmiany napięcia na ARef i na wejściu ADC będą się znosić?
Czy jakbym podłączył sygnał do wszystkich 8 wejść ADC (lub przynajmniej 4 wejść), a każdy pomiar polegałby na jednoczesnym wywołaniu pomiaru na wszystkich przetwornikach i uśrednieniu wartości z zaokrągleniem co całkowitej, to czy zakłócenia i szumy będą się wtedy znosić i uzyskam wymaganą dokładność?
Kolejnym pomysłem jest wykonywanie kilku pomiarów i przetwarzanie wartości średniej z kilu ostatnich pomiarów.
Celem zmniejszenia zakłóceń z zasilania, z użyciem komparatora bym dostarczał napięcie 6,3V, które też bym wykorzystał do zasilania całego układu (do dyspozycji mam 6,3V oraz drugi obwód napięcia o nieznanej wartości, który zasila cały stroboskop, na pewno powyżej 150V, bo na stabiliwolcie jest 150V), a cykl zmian wywoływałby przerwanie, w którym następowałby pomiar, wtedy każdy pomiar byłby w tej samej fazie cyklu zmian napięcia i nie byłby podatny na tętnienia z sieci. W celu zasilania wystarczyłby mostek prostowniczy, kondensator elektrolityczny i zwykły 7805.
Czy w tym przypadku jest sens stosowania układów filtrujących, pomiar na kilku przetwornikach naraz, czy zakłócenia same będą się znosić z powodu sprzężenia masy analogowej i napięcia odniesienia z końcami potencjometru dającego wartość? Czy więcej zakłóceń wpływających na pracę ADC pochodzi z zasilania czy samego mikrokontrolera?
