Напряжение на 7-сегментном индикаторе

[BBKing]

Привет всем!
Решил собрать свой первый проект - велоспидометр на беговел сыну. Будет состоять из про мини, 2-разрядного 7-сегментного индикатора и датчика Холла. В ФЛПрог собрал скетч. Всё работает отлично, вот только тускловат индикатор. На улице видно не будет. Решил померить на одном из его элементов напряжение, но вольтметр показал какую-то белиберду, что-то около 0.4 В. Тогда поставил паралельно элементу конденсатор на 10 мкф и увидел более реальные показания 1.68-1.7 В. Правда это с защитным резистором на 220 Ом. И это при питании от 5.4 В. Ну в общем поставил со стороны анода и катода по транзистору и подал напряжение 7.5 в. Яркость не изменилась. Меряю напряжение на элементе индикатора, а там значения не изменились. Тогда решил убрать защитный резистор и получил приемлемую яркость и напряжение на элементе 1.88-1.9 В. При питании от 5 В, тоже самое. Конечно не 2.1 В но уже более-менее... Вроде бы проблема решена, но во-первых, как-то стрёмно без защитных резисторов, а во-вторых есть мысли добавить ещё кое-какие функции, что может повлиять на яркость индикатора. Как я понимаю суть проблемы? Вероятно программа подаёт сигнал на индикатор на какое-то время, затем выключает. И так много раз в цикле. Получилось что-то наподобие шим-сигнала. Кто-то сталкивался с такой проблемой и как её решили?

[eugeneb]

Нет тут проблем, всё пройдено. Покажите схему и программу.

[BBKing]

Вот программа
[spoiler]unsigned long rpm_149117821_1;
volatile unsigned long temp_149117821_1;
volatile unsigned long time_149117821_1=61000000;
float in_19267442_1;
int out_19267442_1;
float _gtv1 = 0.00108;
int _sido1TB = 0;
String _sido1TSN;
bool _sido1a1 = 0;
bool _sido1b1 = 0;
bool _sido1c1 = 0;
bool _sido1d1 = 0;
bool _sido1e1 = 0;
bool _sido1f1 = 0;
bool _sido1g1 = 0;
bool _sido1dp = 0;
bool _sido1r1 = 0;
bool _sido1r2 = 0;
int _sido1Raz = 1;
unsigned long _sido1STi = 0UL;
bool _sido1Mod = 0;
void setup()
{
pinMode(13, OUTPUT);
pinMode(12, OUTPUT);
pinMode(11, OUTPUT);
pinMode(10, OUTPUT);
pinMode(9, OUTPUT);
pinMode(8, OUTPUT);
pinMode(7, OUTPUT);
pinMode(6, OUTPUT);
pinMode(5, OUTPUT);

pinMode(2, INPUT);
attachInterrupt(0, tacho_149117821_1, RISING );

}
void loop()
{




//Плата:1
const unsigned long max_time_2=60000000UL / 16;
if ( (temp_149117821_1+max_time_2) < micros() ) {rpm_149117821_1=0;}
else{rpm_149117821_1 = 60000000UL / time_149117821_1;}

in_19267442_1 = ((rpm_149117821_1)*(_gtv1))*(60);
out_19267442_1 = round ( in_19267442_1 );
if(_isTimer(_sido1STi, 1 )) {
_sido1STi = millis();
if (_sido1Raz > 2) {_sido1Raz = 1;}
if(_sido1Mod){
_sido1a1 =1;
_sido1b1 =1;
_sido1c1 =1;
_sido1d1 =1;
_sido1e1 =1;
_sido1f1 =1;
_sido1g1 =1;
_sido1r2 =0;
_sido1r1 =0;
_sido1Mod=0;} else {
_sido1TSN = String (out_19267442_1);
_sido1TB = _IntToSevenSegment(_charFromStringForIndex(_sido1TSN,_sido1Raz));
_sido1a1 =! bitRead(_sido1TB, 0);
_sido1b1 =! bitRead(_sido1TB, 1);
_sido1c1 =! bitRead(_sido1TB, 2);
_sido1d1 =! bitRead(_sido1TB, 3);
_sido1e1 =! bitRead(_sido1TB, 4);
_sido1f1 =! bitRead(_sido1TB, 5);
_sido1g1 =! bitRead(_sido1TB, 6);
_sido1r2 = (_sido1Raz==1);
_sido1r1 = (_sido1Raz==2);
if(_sido1Raz == 2) {_sido1dp = ! (0);}
if(_sido1Raz == 1) {_sido1dp = ! (0);}
_sido1Raz = _sido1Raz +1; _sido1Mod=1;} }
digitalWrite(13, _sido1r2);
digitalWrite(12, _sido1r1);
digitalWrite(11, _sido1g1);
digitalWrite(10, _sido1f1);
digitalWrite(9, _sido1e1);
digitalWrite(8, _sido1d1);
digitalWrite(7, _sido1c1);
digitalWrite(6, _sido1b1);
digitalWrite(5, _sido1a1);




}
bool _isTimer(unsigned long startTime, unsigned long period )
{
unsigned long currentTime;
currentTime = millis();
if (currentTime>= startTime) {return (currentTime>=(startTime + period));} else {return (currentTime >=(4294967295-startTime+period));}
}
byte _IntToSevenSegment(int value)
{
if (value==48) {return 63;}
if (value==49) {return 6;}
if (value==50) {return 91;}
if (value==51) {return 79;}
if (value==52) {return 102;}
if (value==53) {return 109;}
if (value==54) {return 125;}
if (value==55) {return 7;}
if (value==56) {return 127;}
if (value==57) {return 111;}
if (value==45) {return 64;}
if (value==65) {return 119;}
if (value==67) {return 57;}
if (value==99) {return 88;}
if (value==100) {return 94;}
if (value==69) {return 121;}
if (value==70) {return 113;}
if (value==72) {return 118;}
if (value==104) {return 116;}
if (value==76) {return 56;}
if (value==79) {return 63;}
if (value==111) {return 92;}
if (value==80) {return 115;}
if (value==114) {return 80;}
if (value==83) {return 109;}
if (value==116) {return 120;}
if (value==85) {return 62;}
if (value==117) {return 28;}
if (value==110) {return 84;}
return 0;
}
int _charFromStringForIndex(String val, int idx)
{int lengt=val.length();
if(lengt < idx) return 0;
return val.charAt(lengt-idx);
}
void tacho_149117821_1()
{
time_149117821_1 = micros() - temp_149117821_1;
temp_149117821_1 = micros();


}[/spoiler]

Отправлено спустя 5 минут 11 секунд:
Схему долго рисовать, но в общих чертах...
Двухзначный 7-сегментный индикатор с общим анодом. Аноды на 12,13 пины, катоды с 5 по 11. На 2 пине прерывания и датчик холла.

[eugeneb]

Программу, которая в FLProg, в картинках

[BBKing]

В ФЛПрог использовал два пользовательских блока, тахометр и время, дата, числа. Первый измеряет интервал между импульсами, второй для округления.

[eugeneb]

А индикацию Вы как организовали? Пристегните файл flp сюда. Внизу есть кнопка "Добавить файлы".

[BBKing]

Отправлено спустя 2 минуты 21 секунду:
Файл программы

[eugeneb]

Всё правильно. Но не есть хорошо навешивать индикаторы на контроллер.
Общий ток по всем выходам не должен превышать 40 мА.
Примените буфер - либо два регистра типа 595, либо одну микросхему MAX7219.
Второе проще - резисторы не нужны.

[BBKing]

Я ставил транзисторы на аноды и катоды. Потребление от платы микроамперы...

[eugeneb]

Непонятно. Схема нужна.

[BBKing]

приблизительно так, только ещё со стороны катодов транзисторы обратной полярности

[Александр_Светлый]

Нехорошо то не хорошо, но порты вполне справляются с прямым подключением 7-ми сегментных индикаторов, проверено лично, держат даже в TQFP корпусах (хоть и не спорю, это полное извращение и издевательство над МК). Резисторы 125-220 Ом и ток будет лежать в пределах 30-40 мА при этом яркость практически или максимальная. Схема простейшая, общий катод индикатора на землю (GND) без всяких ухищрений и на a b c d e f g через резисторы выходы МК. Буферные микросхемы и драйвера с транзисторами хорошо, но в данном случае думаю излишне. Советую индикатор заклять тонировочной плёнкой, тогда лучше видно на солнце индикаторы просвечивающие через тонировку.

[BBKing]

Транзисторов не жалко. Я использовал кт315 и кт361, их у меня много. Проблема в слишком коротких импульсах с контроллера на индикатор. Даже увеличение напряжения на 2 вольта никак не повлияло на яркость. Импульсы на столько коротки, что светодиод не успевает разгореться. Наверное таки придётся ставить сдвиговые регистры. Они должны понизить частоту и расширить импульс. Ну так я думаю, хотя я в этом почти ничего не понимаю.

[Sancho]

Советую индикатор заклять тонировочной плёнкой, тогда лучше видно на солнце индикаторы просвечивающие через тонировку.

Отличный совет!!! Проверенный.
Для его теста просто накройте индикатор белой бумагой.
Ключевое слово - контраст.

[pan]

Общий ток по всем выходам не должен превышать 40 мА.

поправлю, 40ма на один пин, но не более 200ма по всем

[Brand2]

[ref]BBKing[/ref], я бы поставил OLED Display 1,3 '',можно вывести большие цифры,и подключение проще.

[eugeneb]

поправлю, 40ма на один пин, но не более 200ма по всем

Да, Вы правы.
Но это стрессовые цифры, не рекомендуемые.

приблизительно так, только ещё со стороны катодов транзисторы обратной полярности

Не нравится мне эта схема...
Нарисуйте Вы уже свою схему, карандашом на бумаге и сфотайте.

А насчёт коротких импульсов, это предположение или Вы осциллографом проверили?
Сейчас соберу, где-то у меня завалялся индикатор.

[eugeneb]

Собрал без всяких буферов по Вашей словесной схеме.
Яркость субъективно нормальная. Но это не на улице.
[spoiler]

p1.jpg

[/spoiler]

Скважность так себе:

при двух разрядах - 23%
[spoiler]

p2.jpg

[/spoiler]



при трёх разрядах - 15%
[spoiler]

p3.jpg

[/spoiler]

Это сигналы разрядов r1 и r2 (у меня общий катод)
Видно, что нижняя полка доходит только до 2.4 вольта (а должна до нуля).
Это от того что нет резисторов - выходы контроллера между собой борются через сегменты.

И обратите внимание как меняется частота при двух разрядах и при трёх, то есть при программной нагрузке. У Вас ведь ещё прерывания есть.
Я бы советовал всё таки регистры.
Либо статическая индикация, либо на MAX7219 - там яркость можно менять на ходу.

[BBKing]

Подрисовал схему, правда второй транзистор только для одного элемента индикатора, но думаю будет понятно.
[spoiler]

7_seg (1).jpg

[/spoiler]
Вот моя осцилограма снятая прямо с элемента индикатора
[spoiler]

1.jpg

[/spoiler]
1,8 в, но если замкнуть защитный резистор подымается до 2,4в. Но скважность

Отправлено спустя 4 минуты 12 секунд:
Вчера подумал про малую длину импульса потому, что при повышении питания на 2 вольта яркость оставалась прежней. И я так понял, что програмно скважность не поправить?

[eugeneb]

Если предположить напряжение насыщения транзисторов по 0.5В, падение на сегменте - 2.5В, то чтобы получить пиковый ток в сегменте 20 мА, балластное сопротивление должно быть (5В - 0.5В - 0.5В - 2.5В) / 0.02мА = 75Ом.
А при скважности 25% можно и до 40мА догнать (с конденсаторами), то есть R=39Ом.