Меню

Что такое шим регулировка яркости

Что такое ШИМ в экранах и как это влияет на зрение

Широтно-импульсная модуляция или ШИМ — это один из способов, которым производители OLED-дисплеев могут регулировать их яркость. ШИМ считается простым (и экономичным) способом управления яркостью, но у него есть серьезные недостатки, например мерцание, которое может вызвать напряжение глаз и головные боли.

Прежде чем говорить о ШИМ, нужно пояснить основы этого явления. Существует два основных типа сигналов — аналоговый и цифровой. Аналоговые сигналы имеют степень интенсивности от 0% (выкл.) до 100% (максимум), что обеспечивает определенный диапазон точности при определении яркости экрана. С другой стороны, типы цифровых сигналов не имеют степени интенсивности — они просто выключены или включены. Это означает, что регулировка яркости невозможна само по себе, потому что в цифровом выражении подсветка либо включена, либо выключена.

Однако контроллеры цифровых сигналов дешевле, меньше по размеру, более энергоэффективны и проще в реализации, чем аналоговые контроллеры. Чтобы воспользоваться преимуществами контроллеров цифровых сигналов, сохраняя (и даже превосходя) аналоговую функциональность, используется ШИМ. ШИМ или широтно-импульсная модуляция — это очень быстрая частота включения / выключения цифрового сигнала для достижения результата, аналогичного тому, который может быть достигнут с обычным аналоговым сигналом. Например, если вам нужна яркость экрана 70%, вам просто нужно держать цифровой сигнал включенным в течение 70% времени и выключенным в течение 30% времени, когда экран включен. Это делается очень быстро, с частотой, измеряемой в герцах. Эта частота не воспринимается человеческим глазом, который обычно видит все, что мерцает быстрее 60 Гц (60 раз в секунду), как постоянное.

Однако некоторые люди чувствительны к мерцанию. Из-за мигания подсветки экрана с достаточно низкой частотой происходит множественное сокращение и расширение зрачков, что может вызывать усталость глаз, тошноту и головную боль. Высокие частоты влияют на глаз не так сильно благодаря порогу слияния мерцания человеческого глаза — эта функция глаза позволяет воспринимать свет, мерцающий с достаточно высокой частотой, так, будто он горит постоянно.

Чтобы свести к минимуму воздействие мерцания, специалисты рекомендуют не смотреть на дисплей в темноте — окружающий свет минимизирует амплитуду мерцания, которое достигает ваших глаз. Также избегайте флуоресцентного освещения, у которого есть собственное мерцание, сравнимое с частотой обновления дисплея. И не стоит держать экран близко к глазам, иначе заполнит большую часть вашего поля зрения, а периферийное зрение более чувствительно к мерцанию.

Читайте также:  Ремонт и регулировка топливного насоса мтз 80

Еще советуют работать с дисплеем на максимальной яркости, поскольку это обеспечивает самый высокий рабочий цикл ШИМ, но эта рекомендация сомнительная — высокая яркость тоже не всегда безопасна для зрения, например, важно, чтобы вокруг было светло.

Хорошая новость заключается в том, что на ШИМ реагируют далеко не все. Если все-таки вы относитесь к чувствительным к ШИМ людям, то выбирайте гаджеты с IPS-экранами. Если очень хочется OLED, то вам нужны устройства с частотой модуляции 200–250 Гц. Еще можно попробовать уменьшить мерцание с помощью специальных приложений. А для чтения книг лучше брать специализированные электронные книги с технологией e-ink, а не смотреть подолгу в мерцающий экран смартфона.

Источник

Эксперимент № 3. ШИМ. Управление яркостью светодиода

Введение. Понятие ШИМ

Широко-импульсная модуляция (сокращенно ШИП) — это техника, используемая для преобразования аналогового сигнала в цифровой. Ведь компьютер не может выдавать аналоговый сигнал: выходы цифровой техники могут принимать только одно из двух значений – например, 0V или 5V. Поэтому используется счетчик высокой точности для кодирования аналогового сигнала в ШИМ-сигнал, которые – уже цифровой, поскольку в любой момент времени он принимает значение либо 5V (ВКЛ), либо 0V (ВЫКЛ). Напряжение подается на аналоговую нагрузку (например, светодиод, или сервопривод) в виде повторяющейся последовательности ВКЛ и ВЫКЛ. Получаемое выходное напряжение вычисляется по продолжительности сигналов ВКЛ и ВЫКЛ, по следующей формуле:

Выходное напряжение = (Время ВКЛ / время импульса) * максимальное напряжение.

Взгляните на рисунок ниже для лучшего понимания.

ШИМ имеет множество применений, например:

ШИМ имеет 3 параметра:

У Ардуино 6 портов, поддерживающие ШИМ: это цифровые пины 3, 5, 6, 9, 10 и 11.

В предыдущем примере мы подключили LED к цифровому пину. Теперь мы будем менять его яркость с помощью ШИМ-сигнала.

Читайте также:  Регулировка фар renault symbol

Часть 1. Управление яркостью светодиода

Необходимые компоненты

Схема

Соберем вот эту схему:

Обратите внимание, что мы подключаем LED к цифровому пину 11, которые поддерживает ШИМ. Если подключить к пину 12, то желаемого результата мы не получим.

Скетч

Результат

Часть 2. Управление яркостью с помощью потенциометра

Необходимые компоненты

Схема

Добавим на схему потенциометр:

Управление яркостью светодиода с помощью потенциометра

Среднюю ногу потенциометра мы подключаем к аналоговому входу A0.

Скетч

Результат

Когда вы вращаете ручку потенциометра, вы видите в мониторе последовательно порта как меняется напряжение и яркость светодиода в соответствии с ним.

Объяснение

В программе мы считываем аналоговое значение, задаваемое потенциометром, и применяем его к цифровому ШИМ порту, к которому подключен светодиод. В соответствии с изменением ШИМ-сигналом, меняется и яркость светодиода.

Обратите внимание, что максимальное значение для порта ШИМ – это 255, а аналогового порта – 1024. Поэтому считанное значение приходится делить на 4.

Заключение

В этом примере мы показали как использовать ШИМ, изменять напряжение на цифровом выходе, использовать потенциометр для управления нагрузкой.

2 Replies to “Эксперимент № 3. ШИМ. Управление яркостью светодиода”

Потенциометр какой номинал? На 10ком не работает

Номинал — практически любой. Берите в пределах 1K и 1M.
Проверьте как подключили потенциометр. Всё обязано работать.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Источник

Сообщества › Светодиодный Тюнинг › Блог › Регулятор яркости на ШИМ

При переделке приборных панелей возникает потребность в регулировке яркости установленных плат. Особенно это нужно, если долго находишься за рулем в темное время суток. Все таки светодиоды светят сочнее и ярче, чем обычные лампы, да и без регулятора работы выглядит не законченной.
Вопрос решается покупкой готового диммера для регулировке светодиодных лент или простым переменным резистором, установленным в разрыв сети. Это не наш метод 🙂 Регулятор должен быть на ШИМе (широтно-импульсный модулятор).

Читайте также:  Периодичность регулировки клапанов форд фокус 2

Немного теории (можно пропустить и переходить к картинкам):
ШИМ-регулировка заключается в периодическом включении и выключении тока через светодиод на короткие промежутки времени. Чтобы избежать эффекта мерцания, воспринимаемого человеческим зрением, частота этого цикла должна быть не менее 200Гц. Одним из вариантов регулировки яркости светодиодов является простое устройство на базе популярного таймера 555, который осуществляет эту операцию с помощью ШИМ-сигнала. Основной компонент схемы – таймер 555, который формирует ШИМ-сигнал, встроенный генератор меняет скважность импульсов с частотой 200Гц. Переменный резистор с помощью двух импульсных диодов осуществляет регулировку яркости. Не маловажный элемент схемы — ключевой полевой транзистор, работающий по схеме с общим истоком. Схема диммера способна осуществлять регулировку яркости в диапазоне от 5% до 95%. (инфа с «Чип и Дип»)

Теория пройдена. Переходим к практике.
Было поставлено два условия:
1. Схема должны быть собрана на SMD компонентах
2. Минимальные размеры.

Сразу возникают трудности в подборе компонентов. В моем случает основное пришлось покупать в Мекке радиолюбителей — магазин «Чип и Дип» и ждать две недели доставкой, мать его, Почтой России. Остальное искать по местным магазинам. Это самое сложное, т.к. их всего пара штук. Скажу сразу получилось не с первого раза, пришлось поломать голову с полевым транзистором и несколько раз переделывать/перерисовать/перепаивать.

За основу взята классическая схема:

В схему внесены изменения:
1. Емкости заменены на 0,01мкф и 0,1мкФ
2. Заменен транзистор на IRF7413. Держит 30В 13А. Шикарно!

Первый и второй вариант.

Как видно во второй версии еще уменьшил общие размеры и заменил полевик, емкость.

С учетом всех ошибок переделал схему и еще немного уменьшим общие замеры.

Подключаем кусок шкалы :

Как видно использование SMD компонент позволяет собирать схемы с минимальными размерами, но с полным функционалом, хотя до гуру мне далеко 🙂 Если собирать не на SMD, до все делали доступны или имеют аналоги.

По просьбам выкладываю скрин, дальше рисуйте сами 🙂

Источник

Adblock
detector