SW-Lösungsansatz gesucht für "Tunable White Dimmer"

Markus Gast #5243507
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Hallo Zusammen,

ich versuche, einen 2-kanaligen Dimmer zu programmieren, für eine 
"Tunable White"-Funktion. Also Kanal 1 Warmweisse Led, Kanal 2 
Kaltweisse Led.

Die Helligkeit und das Farbverhältniss soll über 2 Potentiometer 
eingestellt werden:
P1 stellt das Farbverhältnis ein: Rechtsanschlag (0V) nur Warmweiss, 
Linksanschlag (3,3V) nur Kaltweiss. Dazwischen soll linear zwischen den 
Farben hinundhergeblendet werden.
P2 stellt die Helligkeit des Farbgemisches ein: Rechtsanschlag (0V) 
dunkel, Linksanschlag (3,3V) volle Helligkeit.

Die Hardware ist soweit aufgebaut und funktionert (Attiny841). Die 
beiden 10-Bit-Pwm-Timer / Mostfet-Ausgänge funktionieren. Auch das 
Einlesen der Potentiometer / Adc's funktioniert bestens.
Die Helligkeit wird über eine PWM-Tabelle modifiziert, damits "linear" 
wird fürs Auge (10-Bit PWM, 128 Steps).

Mein grosses Problem ist nun, wie ich nun die Software aufbaue / 
schreibe, damit das Hinundherblenden zwischen den beiden Farben 
funktioniert.
Die Helligkeit alleine konnte ich schon so programmieren dass das 
Funktioniert hat, aber sobald ich versuche den Farbwert zu ändern gibts 
Chaos...
Bin da schon relativ lange am rumprobieren, komme aber auf keine Lösung, 
mir fehlt einfach der logische Ansatz wie das gelöst werden soll.
Deswegen sieht der Code momentan noch total Mager aus (macht m.M.n. 
keinen Sinn einen überhaupt nicht funktionierenden Ansatz zu posten).

Wie gehe ich die beiden Abschnitte nun am besten an? Habt ihr einen 
Denkanstoss für mich, wie ich das Lösen kann? (erwarte natürlich keinen 
fertigen Code, mehr ein kleines Beispiel / denkansatz damit ich selbst 
weiter dran arbeiten kann).
Wahrscheinlich ist es total simpel und ich denke viel zu kompliziert 
(wie immer).

Falls ihr weitere Infos möchtet oder mein planloses rumgecode in den 
Abschnitten "farbe berechnen" und "helligkeit berechnen" doch sehen 
wollt, bitte melden!

Ich danke euch schon für eure Hilfe!

Beste Grüsse,
Markus

1
int main(void)

2
{

3
  uint8_t helligkeit = 0;    // 0 dunkel, 127 = 100% 

4
  uint8_t farbe = 0;       // 0 = warmweiss, 127 = kaltweiss

5
  uint8_t dimmlevel_cw = 0;  // dimmwert kaltweiss

6
  uint8_t dimmlevel_ww = 0;  // dimmwert warmweiss

7
  

8
  

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  init_io;

10
  init_timer;

11
  init_adc;

12
  

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  sei();

14
    

15
  while(1)

16
  {

17
    // potis über 10bit adc einlesen und durch 8 teilen so dass max. wert = 127

18
    farbe = read_adc(p1)/8;  

19
    helligkeit = read_adc(p2)/8;

20
    

21
    

22
    // farbe berechnen

23
    

24
    

25
    // helligkeit berechnen

26


27
    

28
    

29
    // pwm-timer / ausgänge setzen m. gammakorrektur aus pwm-tabelle

30
    OCR2B = pgm_read_word(&dimm_step[dimmlevel_cw]);

31
    OCR1A = pgm_read_word(&dimm_step[dimmlevel_ww]);

32


33
  }

34
}
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Wolfgang Gast #5243523
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Markus schrieb:
> P2 stellt die Helligkeit des Farbgemisches ein: Rechtsanschlag (0V)
> dunkel, Linksanschlag (3,3V) volle Helligkeit.

Über die Zuordnung würde ich nochmal nachdenken. Potis werden gewöhnlich 
andersrum benutzt.

Rechne dir das Helligkeitsverhältnis anhand des Farbtemperaturpotis aus 
und multipliziere die sich daraus ergebende Grundhelligkeit mit der 
Helligkeit, die sich aus der Stellung des Helligkeitspotis ergibt.
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Markus Gast #5244305
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Hallo Wolfgang,

vielen Dank für deinen Hinweis, habe dadurch nun eine funktionierende 
Software schreiben können. Unten der ist komplette Code angehängt. 
Eigentlich ziemlich simpel wenn man mal auf der richtigen Fähre ist. 
Kommentare zum Code sind erwünscht, was man besser machen könnte etc 
(die Verrechnung habe ich absichtlich in mehrere Schritte aufgeteilt, 
zum einfacheren debuggen).

Auf die Gammakorrektur per PWM-Tabelle habe ich schlussendlich 
verzichtet, der Regelweg passt so fast besser.

bez. den potis, ich hab beim schreiben l/r vertauscht... ^^

Gruss und vielen Dank!
Markus

1
// MCU: ATTINY841

2


3
#ifndef F_CPU

4
#define F_CPU 8000000UL

5
#endif

6


7
#include <avr/io.h>

8


9
uint16_t read_adc(uint8_t channel);

10


11
int main(void)

12
{    

13
  uint16_t helligkeit = 0;    // 0 dunkel, 127 = 100%

14
  uint16_t farbe = 0;        // 0 = warmweiss, 127 = kaltweiss

15
  uint16_t dimmlevel_cw = 0;    // dimmwert kaltweiss

16
  uint16_t dimmlevel_ww = 0;    // dimmwert warmweiss

17
    float  ratio_cw = 0;      //

18
  float  ratio_ww = 0;      //

19


20
  // init i/o's

21
  DDRA = (1<<PORTA1) | (1<<PORTA2);  // set outputs

22
  PUEA = (1<<PORTA3);          // set inputs

23
  DDRB = 0x00;            // set outputs

24
  PUEB = (1<<PORTB0);          // set inputs

25
  

26
  // init timer prescaler

27
  CCP = 0xD8;      // enable configuration change to change clock prescaler.

28
  CLKPR = 0x00;    // set clock prescaler to 1 from 1

29
  

30
  // init timer 1 fast-pwm 10bit // PIN3 PA2 TOCC1

31
  TCCR1A = (1<<COM1A1) | (0<<COM1A0) | (1<<COM1B1) | (0<<COM1B0) | (1<<WGM11) | (1<<WGM10);

32
  TCCR1B = (0<<ICNC1)  | (0<<ICES1)  | (0<<WGM13)  | (1<<WGM12)  | (0<<CS12)  | (1<<CS11) | (0<<CS10);

33
  TCCR1C = (0<<FOC1A)  | (0<<FOC1B);

34
  TOCPMSA0 |= (0<<TOCC1S1) | (1<<TOCC1S0); // i/o pin assignment

35
  TOCPMSA1 |= 0x00;             // i/o pin assignment

36
  TOCPMCOE |= (1<<TOCC1OE);         // enable/disable output pin

37
  TIMSK1 = (0<<ICIE1) | (0<<OCIE1B) | (0<<OCIE1A) | (0<<TOIE1);

38
  TCCR1A |= (1<<COM1A1);

39
  

40
  // init timer 2 fast-pwm 10bit // PIN4 PA1 TOCC0

41
  TCCR2A = (1<<COM2A1) | (0<<COM2A0) | (1<<COM2B1) | (0<<COM2B0) | (1<<WGM21) | (1<<WGM20);

42
  TCCR2B = (0<<ICNC2)  | (0<<ICES2)  | (0<<WGM23)  | (1<<WGM22)  | (0<<CS22)  | (1<<CS21) | (0<<CS20);

43
  TCCR2C = (0<<FOC2A)  | (0<<FOC2B);

44
  TOCPMSA0 |= (1<<TOCC0S1) | (0<<TOCC0S0); // i/o pin assignment

45
  TOCPMSA1 |= 0x00;             // i/o pin assignment

46
  TOCPMCOE |= (1<<TOCC0OE);         // enable/disable output pin

47
  TIMSK2 = (0<<ICIE2) | (0<<OCIE2B) | (0<<OCIE2A) | (0<<TOIE2);

48
  TCCR2A |= (1<<COM2B1);  

49
  

50
  // init adc

51
  ADCSRA |= ((1<<ADEN) |(1<<ADPS2) | (1<<ADPS1));  // Enable ADC, set prescaler to 16

52
  ADCSRA |= (1<<ADSC);              // eine ADC-Wandlung

53
  while (ADCSRA & (1<<ADSC));

54
  (void) ADCW;

55
  

56
  while (1)

57
  {      

58
    // potis über 10bit adc einlesen

59
    farbe = read_adc(3);    // PA3 ADC3

60
    helligkeit = read_adc(11);  // PB0 ADC11

61
    

62
    // farbeverhältnis berechnen

63
    ratio_cw = (float)farbe/511.5;

64
    ratio_ww = 2-ratio_cw; 

65
    

66
    // helligkeit berechnen (für 50/50-verhältnis)

67
    dimmlevel_cw = helligkeit/2;

68
    dimmlevel_ww = helligkeit/2;

69
    

70
    // helligkeit anhand farbverhälgnis verrechnen

71
    dimmlevel_cw = dimmlevel_cw * ratio_cw;

72
    dimmlevel_ww = dimmlevel_ww * ratio_ww;

73
    

74
    // pwm-timer / ausgänge setzen

75
    OCR2B = dimmlevel_cw;

76
    OCR1A = dimmlevel_ww;

77
  }

78
}

79


80
uint16_t read_adc(uint8_t channel)

81
{

82
  #define    ADC_AVRG  2    // number of ad-conversions

83
  #define    ADC_OFFSET  0    // adc offset-value (empiric)

84
  

85
  uint32_t  ADValue  = 0;    // saves sum of ad-conversions

86


87
  ADMUXA = (ADMUXA & ~(0x1F)) | (channel & 0x1F);  // select adc channel

88
    

89
  for(uint8_t i = 0; i < ADC_AVRG; i++)      // read adc values

90
  {  ADCSRA |= (1<<ADSC);            // start the first conversion

91
    while(ADCSRA &(1<<ADSC));          // wait until conversion is finished

92
    ADValue += ADCW;              // write adc value in variable

93
  }

94
  

95
  return (uint16_t) ((ADValue / ADC_AVRG) + ADC_OFFSET);

96
}
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