PWM auf dem Oszilloskop

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Die Grundidee

Es wird immer wieder mittels ADC die Spannung gemessen und in eine y-Koordinate umgerechnet (entsprechend dem eingestelltem Messbereich). Die y-Koordinaten werden (zum späteren Löschen) in enem Array der Länge x gespeichert. Mit jeder Messung wird die x-Koordinate um 1 erhöht. Nun wird der alte y-Wert an dieser Koordinate gelöscht (mit der Hintergrundfarbe eingefärbt) und der neue Punkt eingetragen.

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Ein Codeausschnitt verdeutlicht es vielleicht etwas besser:

for(x=2;x<SCREEN_WIDTH;x++){
    val = adc_getValue(0);     /* Messe Spannung */
    y=144-(val/x_val[x_index]);     /* Berechne y Position entsprechend dem Messbereich x_index */
    glcdSetPixel(x, y_old[x], bg);     /* Lösche altes Pixel */
    glcdSetPixel(x, y, color);     /* Setze neues Pixel */
    y_old[x]=y;     /* Speicher neues Pixel um es im nächsten Durchlauf überschreiben zu können */
    if(y_index!=0){     /* Warte nur, wenn nicht kürzestes Intervall eingestellt ist */
        mywait(y_val[y_index]);     /* Warte je nach engestelltem Intervall y_index*/
    }
}

Weitere Informationen

Eine genauere Beschreibung ist in der Arbeit (Handy Displays) zur Machbarkeitsstudie zu finden.

Hier noch der Quelltext: oszi.c. Zusätzlich braucht man noch eine Bibliothek für den Analog-Digitalwandler: adc.c und adc.h

Für die Ansteuerung des Displays habe ich die GLCD von Christian Kranz benutzt.

Ich hätte gerne noch mehr Fotos eingestellt, aber leider musste der Aufbau für andere Projekte Platz machen.

Folgende Themen wurden behandelt:

• VGA
• PAL
• PAL mit Farbe
• Handy Displays
• PS/2
• Sound
• Gamepads
• SD Karten
• IDE

Die Arbeiten stellen die vorhandenen Projekte zum jeweiligen Thema vor und erklären die zugrunde liegenden Protokolle und Techniken. Oft ist noch eine kleine Beispielimplementation enthalten.

Jedes Thema einzeln ist (mehr oder weniger gut) mit ATMega Mikrocontrollern realisierbar, jedoch würde es höchstwahrscheinlich Probleme geben, alles auf einem Chip unterzubringen. Versucht wird es trotzdem

Ich hatte als Thema die Ansteuerung von Handy Displays gewählt und ein einfaches Oszilloskop mit einem S65 Display implementiert.

Alle Arbeiten können als PDF-Dokumente hier herunter geladen werden.

Farbwechsellampe

Ein Bekannter, dem ich von meinen µC Projekten erzähl habe bat mich einmal ihm seine Farbwechellampe zu tunen. Die Lampe bestand aus 3 verschiedenfarbigen hellen LEDs, die sich hinter einer strukturierten durchsichtigen Plexiglasabdeckung befanden. Schaltete man die Lampe ein, so gingen die LED’s in einer vorprogrammierten Reihenfolge an bzw aus und man konnte ein Muster aus den Farben sehen.

Er bat mich nun, die Lampe selber anzusteuern und zwar so, dass er selbst bestimmen konnte, in welcher Reihenfolge die Farben kommen.

Mit 3 Tastern und einem ATTiny2313 (mit 1MHz) habe ich nun folgendes realisiert

Man kann insgesammt 5 Sequenzen mit jeweils bis zu 10 Farbkombinationen Einstellen, die im EEPROM gespeichert werden und im laufenden Betrieb gewechselt werden können.

Praktischerweise lief die Lampe mit 4 AA Batterien, so dass die Stromversorung genau passte.

Die Taster sind SET, UP und DOWN. Hält man beim Anschalten SET gedrückt, so kommt man in den Setupmodus (ist etwas ungünstig gelöst, in der nächsten Version wird das besser).

Im Setupmodus wird nun die erste Sequenz immer wieder schnell abgespielt. Mit UP und DOWN kann man die Sequenzen wechseln, welche jeweils abgespielt werden.

Farbwechsellampe geöffnet

Mit SET kan man die aktuelle Sequenz ändern. Die erste Farbkombination wird angezeigt und man kann nun mit UP und DOWN die Farbkombination ändern. Mit SET kommt man zur nächsten Farbkombination. Wählt man “alle LED’s aus”, so wird die Sequenz gespeichert. Das gleiche passiert nach 10 Farbkombinationen.
Durch Aus- und wieder Anschalten kommt man in den Betriebsmodus. Dort wird die erste Sequenz in der Art abgespielt, das die erste Farbkombination per PWM eingeblendet wird. Ein Wechsel zu nächsten findet statt indem zuerst die fehlenden Farben der nächsten Farbkombination eingeblendet werden und dann die überschüssigen Farben ausgeblendet, so dass nie alle LEDs gleichzeitig aus sind.

Mit den UP und DOWN Tasten kann man nun die Sequenzen wechseln.

Quelltext und andere Infos kommen (vielleicht) noch (bei Bedarf: Mail an mich oder einen Kommentar schreiben).

Verbesserungsmöglichkeiten, die in der nächsten Version wohl einfließen werden sind:

• Besserer Wechsel in den Setupmodus
• Schnellere (interne) Taktrate (da die LED beim Dimmen flackern)
• Eine Anzeige, welche Sequenz gerade abgespielt wird (kleine LEDs oder 7 Segmentanzeige)

LCD Thermometer im Betrieb

Das Thermometer kann Innen- und Aussentemperatur anzeigen. Als Sensoren habe ich einen KTY 81-221 Temperaturwiderstand mit einem 2,2K Widerstand zu einem Spannungsteiler verbaut. Der Ausgang des Teilers kommt an den ADC-Eingang des ATMega8.

Das Gehäuse ist der Deckel einer Rocher-Verpackung (ca. 8×15 cm) auf eine (ausgeschnittene) Rückwand eines Fotorahmens geklebt.

• Hier die Pinbelegung
• C-Sourcecode Dazu wird eine kleine ADC-Bibliothek benötigt:  adc.h und adc.c
• Die lcd.h ist die Bibliothek von Peter Fleury (http://jump.to/fleury)
  
• Hier die EAGLE-Schaltung VORSICHT: Ich weis nicht ob die Teile, die ich benutzt habe passen. Wer sich darauf basierend eine Platine ätzen möchte sollte vorher nochmal die Bauteile durchgehen. Es soll nur die Verdrahtung gezeigt werden.
• Hier die Teileliste mit Reichelt Bestellnummern.

Das Display an ein Flachbandkabel gelötet

Für weitere Fragen oder Anregungen mailt mir einfach.
Mögliche Erweiterungen wären:

• Speicherung von Min/Max Werten (vielleicht auch über Tage/Wochen/Monate)
• Serielle Schnittstelle zur Übertragung der Werte an den Computer (eventuell grafische Darstellung)
• Display Hintergrundbeleuchtung

Das Display im Betrieb

Binäruhr von vorne

Dies ist also mein erstes Projekt: eine Binäruhr.
Mit einem ATMega16 werden 20 LEDs angesteuert die die Uhrzeit als 6 BCDs (Binärcodierte Dezimalzahl) darstellen. Zehnerstunden, Einerstunden, Zehnerminuten, Einerminuten, Zehnersekunden und Einersekunden.
Des weiteren ist ein Wecker eingebaut.
Es sind 5 Taster nebeneinander eingebaut. Mit folgenden Funktionen:

• Uhr stellen
• Wecker stellen
• Stunden erhöhen
• Minuten erhöhen
• Wecker an/aus

Der Poti ist zur Dimmung der LED’s gedacht. Alle Massen der LED’s gehen über den Poti, und der erst zur eigentlichen Masse. Leider funktioniert das nicht so richtig, deswegen mache ich das vielleicht bei der nächsten Version mit (software) PWM.
Leider habe ich für meine erste Version noch kein Gehäuse, deswegen habe ich einen Papp-Ständer aus einem Stück Karton gebastelt

Zum Nachbau:

C-Sourcecode
Pinbelegung

Binäruhr von hinten

Ob ich noch eine Eagle-Schaltung anfertige weis ich noch nicht. (habe aber eine für die nächste Version)
Für weitere Fragen oder Anregungen mailt mir einfach.

Die nächste Version wird auch ist schon geplant. Dafür habe ich alle Bauteile sowie ein Alu-Gehäuse bereits hier. Auch ein Eagle-Schaltbild und geätzte Platinen habe ich schon. Die Software wird noch ein wenig verändert. Die Uhr soll genauer werden (durch bessere Berechnung der Sekunden) und die Dimmung der LED’s soll durch PWM erfolgen.

Das Projekt liegt wegen Zeitmangels momentan auf Eis.