АЦП и пульсирующее напряжение

putmannn · 30.06.2011, 10:05

Здравствуйте, я осуществляю контроль за током на светодиоде.
Сигнал на входе АЦП такой -

3000 раз в секунду происходит выборка, если напряжение выше назначенного то уменьшается скважность шим на единицу, если напряжение ниже то увеличивается на единицу.
При больших токах мерцания незаметно, но при яркости ниже 50% заметна сильная пульсация яркости.
Думаю это из-за того что выборки попадапют то на ровные участки, то на участки с пульсацией (видно на осциллограмме) и корректируется шим когда этого не нужно делать.
Хотел делать выборки в момент когда ключ открылся и напряжение стабилизировалось (ровные участки), но частота шим 62000 гц, а максимальная частота выборок на меге8 с приемлемым качеством только примерно 9500 раз в секунду, получается что не успеваю.

Подскажите как правильно сделать что бы не было пульсаций в яркости ?
Может быть программный фильтр, а может быть на плате надо что то переделать, сглаживающий может фильтр существует что бы мои пульсации сгладить ?

uk8amk · 30.06.2011, 10:49

На мой взгляд следует синхронизировать выборки с началом открывания ключа. У вас ШИМ у правляет транзистором? Прекрасно, организуем прерывание по переполнению таймера или еще лучше по сравнению, в нем запускаем ADC преобразование, по окончанию забираем результат из регистра ADC.

Посмотрел на осциллограмме на частоту самплирования сигнала 25МГц... Не слишком ли много вы хотите от низкочастотного АЦП атмеги?

Easyrider83 · 30.06.2011, 11:05

Элементарно, друг! Делаем восемь выборок. Считаем среднее. Сказал восемь т.к. деление на 8 - это сдвиг вправо на 3 бита. Быстрая операция. Потом выкидываем значения, которые больше или меньше среднего на 20-30%. После считаем среднее из оставшихся. Оно и будет очень хорошим и чистым результатом.

putmannn · 30.06.2011, 11:43

буду пробовать, какие ещё будут предложения ?

Easyrider83 · 30.06.2011, 11:56

Сообщение от putmannn

буду пробовать, какие ещё будут предложения ?

Интегратор на RC цепочке!

Или переход на микрочип.

tanq · 30.06.2011, 21:18

Сообщение от putmannn

При больших токах мерцания незаметно, но при яркости ниже 50% заметна сильная пульсация яркости.

Сильно похоже на неверную работу обратной связи.

Сообщение от putmannn

Думаю это из-за того что выборки попадапют то на ровные участки, то на участки с пульсацией (видно на осциллограмме) и корректируется шим когда этого не нужно делать.

Вряд ли. Но с этими выбросами надо бороться. Надо землю развести так, чтобы силовой ток проходил мимо контроллера, т.е. от бтарейки на ключи и потом на LED.
Еще возможно что щуп осциллографа ловит выбросы, а на АЦП их нет.

Сообщение от putmannn

если напряжение выше назначенного то уменьшается скважность шим на единицу, если напряжение ниже то увеличивается на единицу.

Это 100% обратная связь неправильная. Рекомендую просчитывать по формуле
PWM+= a * (e_1 + e_0)
где e_1 и e_0 - это отклонение величины АЦП от заданной, соответственно последнее значение и предыдущее. Коэффициент a - это усиление, его надо подобрать по отсутствию мерцаний.
У величины PWM не забыть проверять выход за допустимые пределы как вверх, так и вниз.

putmannn · 01.07.2011, 08:29

Не понимаю как эта формула работает ?
Ещё у меня примерно 150 уровней яркости, на слабой яркости заметны "ступеньки" в изменении яркости при плавном увеличении. Может быть это ещё мешает ?

Alecsej · 01.07.2011, 09:19

ТАР в помощь. Интегрирование исключить из процесса управления,должно стать легче.

putmannn · 01.07.2011, 09:49

Ещё понятнее =) что такое тар ?

MisterDi · 01.07.2011, 10:22

Теория Автоматического Регулирования