Muestra un vector giratorio en cuatro LED

Preguntado aquí porque los EE están familiarizados con los conceptos de vectores giratorios...
Tener como entrada dentro de un microcontrolador, dos números con signo que corresponden a coordenadas rectangulares. Estos números están relacionados como las dos componentes rectangulares: una real y una imaginaria similar a R + jI .

Pantalla de 4 LED de círculo de 360 ​​gradosIntente 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) encendería completamente el LED 00 , mientras que los otros tres estarían apagados. Una entrada de (38,0) mostraría un brillo completo similar en el LED 00 , ya que la pantalla es para el ángulo , no para la amplitud .
La simetría reduce el círculo completo en ocho segmentos similares. Es obvio que a 0, 90, 180 y 270 grados, solo uno de los cuatro LED debe estar completamente encendido con 100 % de PWM. Y a 45, 135,225,315 grados, dos LED adyacentes deben estar parcialmente iluminados en la misma cantidad.
Pero encendido ¿cuánto? en relación con el 100% PWM completo.
¿Debería ser 50%/50%? Deberia ser 100 2 %/ 100 2 %?
Sondear la percepción de intensidad del ojo humano presenta una maraña 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 de la persistencia de la visión, o simplemente la superarán, en el área de 20 a 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: girará bastante lentamente (período de un segundo o mucho más), pero en un entorno potencialmente ruidoso (ruido de fase). En algún momento, se aplicará un PLL y el vector debería establecerse cerca de LED00. Este PLL tendrá una constante de tiempo prolongada. 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 los cuatro LED.

En ángulos 45,135,225,315, PWM para dos de cuatro LED adyacentes debería ser ???, considerando la loca percepción de intensidad errática de los ojos humanos. Una vez clavado, probablemente pueda encontrar una transición sensata para ángulos intermedios (0-45 grados).

Odio decirlo, pero no sé lo que quieres hacer. Me alegro de que haya respuestas, porque supongo que eso significa que solo soy yo y que otros están captando la pregunta mejor que yo. Si bien tengo algunos antecedentes y puedo leer sus oraciones una a la vez, admito que me cuesta entender el único objetivo que se relaciona con todo. Me estoy cayendo sobre la parte "interpretada a simple vista para indicar un ángulo vectorial", supongo. No puedo traducir eso a una experiencia personal, ahora mismo. (Pero entiendo totalmente las matemáticas atan2().) Debe estar por encima de mi cabeza.
@jonk gracias (yo también estoy luchando). Se agregaron mejoras a los objetivos que podrían ayudar. Tal vez tratar de explicar las metas sea el ejercicio más útil. Quizás haya una mejor manera de mostrar un vector giratorio frente a un vector bloqueado. Estoy muy impresionado con la forma en que los oídos pueden escuchar un tono por debajo del ruido. Espero que un ojo pueda hacer algo similar.

Respuestas (2)

Bueno, tienes el núcleo correcto:

La percepción no es lineal. Para norte ⋅ 90 ° + 45 ° , norte ∈ norte , sí, el brillo de los LED adyacentes debería ser idéntico, pero eso es todo.

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

Tampoco está claro que en el extremo más bajo de su ciclo de trabajo PWM, este sea realmente un modelo suficiente; entonces, me temo que tendrá que hacer una caracterización usted mismo, si quiere hacer esto "correctamente".

Afortunadamente, creo que si apunta a la visualización de la dirección con cuatro LED de los cuales usa como máximo 2 al mismo tiempo, no perderá mucha "precisión percibida" si solo prueba uno o dos exponentes, y conformarse para uno que consideres "suficientemente bueno". No hay magia involucrada, solo pruébalo.

Sugerencias decentes. Usará una tabla de búsqueda y la rotará x8, por lo que será fácil probar algunos perfiles. No está claro a partir de los artículos publicados cuánto varía la percepción de persona a persona (pocas barras de error en los gráficos). Estoy buscando un LED de un PWM en este momento, y encuentro que la resolución de intensidad cercana al 0% de PWM es mucho mejor que cerca del 100% de PWM.

Aunque el ojo tiene un rango dinámico de >140 dB desde <1LUX hasta el sol de >100k LUX, esto requiere una larga latencia para la modulación del iris y un tiempo de asentamiento escotópico para que los ojos se ajusten.

Ahora, para TV, es más como 40-50 dB y es lineal en este rango. Entonces, 50 IRE es la mitad de brillo y 1/2 voltaje de 100 IRE de intensidad completa (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.

Entonces, desea que sus LED compartan corriente lineal para la intensidad.

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

Los controladores de barra LED de 16 niveles que usan 2 chips son posibles para convertir PWM con un orden alto> 6 LPF para suprimir la ondulación de PWM con la latencia mínima usando el software de filtro activo gratuito de TI.

En los viejos tiempos que teníamos en el salón EE en el campus, teníamos una demostración de un minorista de audio con sonido QUAD y un órgano de TV en color. rotaron el yugo 45 grados y arrancaron las tripas de un televisor para hacer un órgano de luz gráfico de audio vectorial cuadrafónico con RGB para graves, medios y agudos saliendo de un punto en el centro. MUCHA diversión haciendo correlación con efectos de sonido Quad y reconocimiento de patrones,
Sí, el 50% parece más correcto. No espero mucha resolución de ángulo de esta pantalla, por lo que su idea de la barra LED es algo exagerada. Pero ahora me has dado una idea alternativa: reproduce un tono estéreo en los auriculares y escucha un vector giratorio (frontal, izquierdo, trasero, derecho). Divertido jugar con tu cerebro, ¿no?
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