Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Morpheus + Rudi


von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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Ich starte mal einen neuen Thread als Antwort auf einen Beitrag zu einem 
anderen Thread, der inzwischen "deep offtopic" ist.  Vielleicht ergeben 
sich ja interessante Ideen oder jemand hat auch Interesse an einer 
ähnlichen "Uhr":

900ss D. schrieb:
> Oh die Idee klingt gut. Ein Programmierkontest :-)
>
> Aber ich steige jetzt schon aus wenn Johann mitmacht.
> Ich kenne den Source seiner Scopeuhr ;-)


Ja, die Scope-Uhr; Morpheus und Rudi.  Ist momentan eingemottet, was
aber nicht an Morpheus liegt ("Morpheus" is der Projektname der
Software), sondern an Rudi ("Rudi" ist der Projektname für die
Handware).

Es gab sogar schon Interesse die Uhr zu vermarkten, aber dazu müsste es
eine vermarktbare Hardware geben, und mit dem Zeug kenn ich mich nicht
aus.  Um das professionell und verkaufbar zu machen müsste jemand vom
Fach her...

Übrigens hab ich "Morpheus" als Name für die Software gewählt, weil ich
Gimmiks wie folgendes implementieren wollte:

Beitrag "Re: Wie Parametrisierung für Kurve finden?"
https://www.mikrocontroller.net/attachment/52470/A-ani.gif
https://www.mikrocontroller.net/attachment/52552/AB-ani.gif

Nicht ganz unüberraschend ist das eigentliche Problem die 
Spannungsversorgung für die Uhr.

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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Mal etwas konkreter; zunächst ein Blick aufs Frontend der Uhr:

http://www.youtube.com/watch?v=MFrI-8tLz-E
http://www.youtube.com/watch?v=TDiPibnHgW4

Die Spannungsversorgung ist momentan recht kompliziert:

Ebene 1: 220V~

Ebene 2: Per Blocktrafos werden gewonnen:
         2 x 12V~, 9V~, 2 x 6V~

Ebene 3: Per Brückengleichrichter werden daraus gewonnen:
         -12V=, +12V=, 5V=, 9V= (unreg.)

Ebene 4: Aus den 9V= (unreg., schaltbar per µC) werden per
         SMPS +250V= und -700V= gewonnen.

Topologie (voltage-boosted Boost) für die -700V siehe Schaltplanskizze 
anbei.  Problem ist vor allem die handgeklöppelte Drossel (L20), die ich 
gerne durch ein Standardbauteil ersetzen würde.  Hat da jemand nen Tipp?

Momentan ist das Wickelverhältnis 6:1, L = 330µH (aus Wickeldaten 
errechnet), Wmax = 200µJ (ebenfalls errechnet).

Schaltfrequentz liegt be ca. 51kHz mit Duty von 0.88 und wird von einem 
µC (ATtiny25) generiert.

von r_u_d_i (Gast)


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Johann L. schrieb:

> Ja, die Scope-Uhr; Morpheus und Rudi.  Ist momentan eingemottet,

WAS?!

Was hast du angestellt?

> was
> aber nicht an Morpheus liegt ("Morpheus" is der Projektname der
> Software), sondern an Rudi

nein - ich hab mit der Sache nichts am Hut!


> ("Rudi" ist der Projektname für die Handware).

so so .. seit wann?
und wie sieht es aus mit Lizenzabgabe für nicht gebrauchsmusterfähige / 
markenrechtliche 'Vornamen' ?

;-)

lg
rudi

von r_u_d_i (Gast)


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Johann L. schrieb:
> Mal etwas konkreter; zunächst ein Blick aufs Frontend der Uhr:

nein..
nicht schon wieder ..
..

von Tom E. (Gast)


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Johann L. schrieb:
> aber dazu müsste es eine vermarktbare Hardware geben, und mit dem
> Zeug kenn ich mich nicht aus.

Alleine die Beschaffung des "Displays" für die Anzeigeeinheit dürfte 
schon einige Probleme aufwerfen. Mal ganz abgesehen von der nicht ganz 
zeitgemäßen Leistungsaufnahme ...

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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Tom E. schrieb:
> Johann L. schrieb:
>> aber dazu müsste es eine vermarktbare Hardware geben, und mit dem
>> Zeug kenn ich mich nicht aus.
>
> Alleine die Beschaffung des "Displays" für die Anzeigeeinheit dürfte
> schon einige Probleme aufwerfen. Mal ganz abgesehen von der nicht ganz
> zeitgemäßen Leistungsaufnahme ...

Die Leistungsaufnahme der Röhre ist ja vorgegeben, und so hoch ist die 
auch wieder nicht.  Und dass man die Uhr nicht aus einer Knopfzelle 
läuft dürfte klar sein.

Im übrigen ist die Uhr ein rein privates Projekt, für alles andere hab 
ich weder die Zeit noch die Expertise.

Das Hochspannungsnetzteil an sich funktioniert in Anbetracht der 
Tatsache dass es von nem Bastler kommt ganz gut und auch effizient, 
allerdings ist es groß und klobig.

Hauptproblem und -leistungsfresser ist momentan der Zoo an Blocktrafos, 
die natürlich nur eine ad hoc lösung waren.  Wenn ich es nicht als ad 
hoc Lösung ansähe hätte ich ne Platine dafür machen lassen.

Wie würde denn ein Experte die Spannungsversorgung aufziehen?

von 900ss (900ss)


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Tom E. schrieb:
> Alleine die Beschaffung des "Displays" für die Anzeigeeinheit dürfte
> schon einige Probleme aufwerfen.

Ich habe noch 7 oder sogar 9 dieser Röhren hier liegen. Einige noch 
eingeschweißt :-)

Außerdem kann man das ja auch mit anderen Scoperöhren aufbauen. Nur 
diese ist schön kurz.

Mal ganz abgesehen von der nicht ganz
> zeitgemäßen Leistungsaufnahme ...

Ich habe bei meiner Uhr die x- und y-Verstärker sogar mit Trioden 
aufgebaut was bei Johann nicht so ist. Die Leistungsaufnahme meiner Uhr 
beträgt 10W. OK, ist kein "Schäppchen" aber wie Johann schon schrieb, 
sooo hoch ist es nun auch wieder nicht.

Hier sind Fotos der Uhr:
Beitrag "Re: Zeigt her Eure Kunstwerke !"

Johann, deine Animation sieht klasse aus, aber die Theorie dahinter 
übersteigt mein Können ;-)
An einem vernünftigen HV-Netzteil habe ich auch Interesse. Ich wollte da 
auch schon immer dran arbeiten, aber wie das so ist, du kennst es ja :-)

: Bearbeitet durch User
von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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900ss D. schrieb:
> Hier sind Fotos der Uhr:
> Beitrag "Re: Zeigt her Eure Kunstwerke !"

Die grüne Platine an der Röhre kommt mir irgendwie vertraut vor :-)

Sieht echt super aufgeräumt aus. Wie ist bei deiner die 
Spannungsversorgung, bzw. wo kommt die Hochspannung her?

> Johann, deine Animation sieht klasse aus, aber die Theorie dahinter
> übersteigt mein Können ;-)

Die Theorie dazu hab ich mir noch nicht überlegt, war alles nur 
Intuition :-)  Wie man einen Buchstaben bzw. ein Drahtmodell im Raum 
dreht (bzw. die Illusion erzeugt, als drehe sich ein 3-dimensionales 
Objekt wo man doch nur 2D hat) war irgendwie klar, aber warum das 
funktioniert hab ich noch nichtg überlegt.  Kann aber nicht schwer sein; 
nicht höher als ABI-Niveau.

> An einem vernünftigen HV-Netzteil habe ich auch Interesse. Ich wollte da
> auch schon immer dran arbeiten, aber wie das so ist, du kennst es ja :-)

jaja, die Zeit.  Ich hatte mal mit einem HV-Schaltnetzteil 
experimentiert das mehr als 1 Spannung erzeugen kann, war aber wohl zu 
ehrgeizig: Es sollte alle benötigten Spannungen machen wie +UB, +UB, 
+250 und die ganzen Spannungen für Kathode, Fokus, Helligkeit, etc. die 
momentan per Spannungsteiler aus -600V gemacht werden.

Im Netz findet sich ein schönes Scope-Uhr Design in SMT:  Hinter der 
Röhre sind mehrere kreisrunde, gleichgroße Platinen in sandwitchartig 
aufeinandergesteckt, teilweise mit kreisrundem Loch / Ausfräsung für 
einen kleinen "Kabelbaum".  Die innerste Ebene wäre z.B. Fassung + 
HV-Spannungssteller, danach die Ablenkstufe, dann µC und Geraffel, dann 
HV-Netzteil und ganz außen schließlich ein 230V Netzanschluss.

von 900ss (900ss)



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Johann L. schrieb:
> Die grüne Platine an der Röhre kommt mir irgendwie vertraut vor :-)

Ach ja? ;-)

> Sieht echt super aufgeräumt aus.

Danke für die Blumen. ;-) Das sollte nur der Prototyp sein, steht hier 
aber immer noch so.

Johann L. schrieb:
> Wie ist bei deiner die
> Spannungsversorgung, bzw. wo kommt die Hochspannung her?

Es ist so aufgebaut wie das Original. Ich haben mir den Trafo für das 
Projekt bei roehrentechnik.de gekauft und die Schaltung ist vom 
Original.

http://www.jogis-roehrenbude.de/Leserbriefe/Scope-Clock/Scope-Clock.htm

Ist ein Spannungsvervielfacher drin mit Dioden und Kondensatoren. Ich 
bin aber nur leidlich zufrieden. Die Spannungen stimmen schon aber ich 
habe manchmal ganz ganz leichtes "eiern" im Bild. Es ist nicht die 
fehlende Schirmung der Röhre, hab ich geprüft. Der Triodenverstärker 
arbeitet auch gut. Ich glaube es ist die Spannungsversorgung. Es ist 
auch leichtes "Brummen" auf der Spannung. Deshalb hätte ich die gerne 
geändert.

Johann L. schrieb:
> Im Netz findet sich ein schönes Scope-Uhr Design in SMT:

Hmmmm.... kann mich erinnern, das Ding mal gesehen zu haben. Aber mir 
gefiel es nicht. Ehrlich gesagt finde ich eine Lösung mit dem 
Ablenkverstärker auch in Röhren am schönsten. Ich hatte das mal bei 
einem c't Autor gesehen. Hab ihn angeschrieben wegen der Schaltung ab er 
hat arogant abgelehnt. Ich vermute fast, bei ihm war das nur Show :-) 
War nicht richtig zu erkennen. Dann hab ich mir die Schaltung selber 
gehäkelt (mit Hilfe von dem Forum hier). Und freu mich drüber :-)

Im Anhang eine App-Note von Linear. Da ist auf Seite 5 (Figure 11) ein 
SMPS für 1000V. Den Übertrager hab ich schon bei RS oder Digikey o.ä. 
gefunden. War nicht sehr teuer. Vielleicht sollte man die Schaltung 
versuchen. Wollte ich schon immer mal aber wie schon gehabt, man könnte 
mal :-)
Ach ja, mit Figure 8 wird eine 250V Versorgung beschrieben.

: Bearbeitet durch User
von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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900ss D. schrieb:
> Johann L. schrieb:
>> Wie ist bei deiner die, bzw. wo kommt die Hochspannung her?
>
> Es ist so aufgebaut wie das Original. Ich haben mir den Trafo
> für das Projekt bei roehrentechnik.de gekauft und die Schaltung
> ist vom Original.
>
> http://www.jogis-roehrenbude.de/Leserbriefe/Scope-Clock/Scope-Clock.htm
>
> Ist ein Spannungsvervielfacher drin mit Dioden und Kondensatoren.
> Ich bin aber nur leidlich zufrieden. Die Spannungen stimmen schon
> aber ich habe manchmal ganz ganz leichtes "eiern" im Bild.

Schwer zu sagen, woher das kommt.  Evtl. 50Hz-Brumm überlagert mit 
Frame-Rate der Uhr.  Oder Ringing, aber mit Ringing wär die Frequent 
wohl wiel höher.

> Es ist nicht die fehlende Schirmung der Röhre, hab ich geprüft.

Meine ist komplett ungeschirmt, und das will ich auch so lassen.  Der 
µ-Metall Schirm ist einfach hässlich, und ich will auf jeden Fall Blick 
ins Gedärm der Röhre, das bei der D7-16 ja teilweise einzusehen ist.

> Im Anhang eine App-Note von Linear.

ya! Genau das was ich suche; nicht unbedingt die ICs aber so ne 
Beschreibung.  Bei allem, was mehr als eine Induktivität drinne hat 
bekomm ich augenblicklich nen Knotem im Hirn :-(

Den IC hab ich noch nicht näher begutachtet, aber vielleicht lässt er 
sich sogar durch einen µC ersetzen. Bei meiner jetzigen 
Kathodenversorgung hab ich echt gute Erfahrungen damit gemacht, den 
MC34063 durch einen ATtiny zu ersetzen (IC3), auch wenn's jenseits des 
Stands der Kunst ist.

Mit einem elektronischen Trafo + µC ergäbe sich die Möglichkeit, die 
Spannung durch Software zu kontrollieren.  Die Möglichkeit habe ich zwar 
jetzt schon (zumindest für die -600V), nutze sie aber nicht.

> Der Triodenverstärker arbeitet auch gut. Ich glaube es ist die
> Spannungsversorgung. [...] Es ist auch leichtes "Brummen" auf
> der Spannung. Deshalb hätte ich die gerne geändert.


> Johann L. schrieb:
>> Im Netz findet sich ein schönes Scope-Uhr Design in SMT:
>
> Hmmmm.... kann mich erinnern, das Ding mal gesehen zu haben.
> Aber mir gefiel es nicht. Ehrlich gesagt finde ich eine Lösung
> mit dem Ablenkverstärker auch in Röhren am schönsten.

Die Ablenkstufe könnten ja extern bleiben.  Aber wäre die 
Spannungsversorgung an dieser Stelle keine nette Sache?  Falls einem 
keine klobige C oder L einen Strich durch die Rechnung machen, wäre das 
doch die ideale Lösung:

o HV-Versorgung befindet sich hinter der Rohre auf einer runden
  Aufsteck-Platine quasi in der Röhrenfassung und fügt sich optisch
  ins Design bzw. die Geometrie der Röhre ein.

o Weniger / kürzere Verkabelung

o Spannungsversorgung per Software oder gar per externen Vorgabe
  (Poti, SPI, I²C, Mäuseklavier...) möglich.

o Ditto für Möglichkeit des Monitoring der Spannung und Aktivierung
  der Kathoden- und Anodenspannung erst dann, wenn die Heizung auf
  Betriebstemperatur ist.

o Die Ablenk-Ansteuerung kann "extern" bleiben; es brauch nur ein
  Kabelstrang zu hinter der Röhre, denn die Ablenkstufe bezieht
  ihre Spannungsversorgung und DAC-Vorgabe von dort und liefert
  die Ablenkspannung dort ab.

900ss D. schrieb:
> Ich habe bei meiner Uhr die x- und y-Verstärker sogar mit Trioden
> aufgebaut was bei Johann nicht so ist. Die Leistungsaufnahme meiner
> Uhr beträgt 10W. OK, ist kein "Schäppchen" aber wie Johann schon
> schrieb, sooo hoch ist es nun auch wieder nicht.

Ok, hab bei meiner mal nachgemessen bei meiner:  ca. 9.5W

Leistungsaufnahme primär:

9.5W (41mA * 230V~) bei aktiver HV

7.4W (32mA * 230V~) ohne HV, d.h. µC hat die Versorgung des HV-Netzteils 
per T1 gekappt.  Die Röhre wird aber weiterhin geheizt.

1.3W (155mA * 8.3V-) am Eingang des HV-Netzteils.

0.5W (2.6mA * 186V) am Ausgang des HV-Teils.
0.3W (500µA * 575V) am Ausgang des HV-Teils.

Das HV-Teil hat also einen Wirkungsgrad von 60% (0.8 / 1.3) und von 
230V~ aus gerechnet 38% (0.8 / (9.5 - 7.4)).

Ich hab mal die Werte in den Schaltplan eingetragen.

> Ich kenne den Source seiner Scopeuhr ;-)

Konntest du damit denn überhaupt was anfangenm, mal abgesehen von 
Vekfont? Der Code ist ja ziemlich unaufgeräumt und kompliziert.

Und den Code gibt es ja nicht; inzwischen hat die "Uhr" 4 µCs...

: Bearbeitet durch User
von 900ss (900ss)


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Johann L. schrieb:
> Schwer zu sagen, woher das kommt.  Evtl. 50Hz-Brumm überlagert mit
> Frame-Rate der Uhr.

Hmmm.... wenn ich die Framerate möglichst genau auf 50Hz stelle, dann 
ist es weg :-)
Und du hast Recht, der Schirm der Röhre ist so häßlich!!

Johann L. schrieb:
> Den IC hab ich noch nicht näher begutachtet, aber vielleicht lässt er
> sich sogar durch einen µC ersetzen.

Hmmmmm..... ich sehe keinen "echten" Mehrwert. Die Spannung ist ja eh 
fix. Aber ich denke, es geht. Der Schaltregler von Linear schaltet 
glaube ich mit 100kHz.

Johann L. schrieb:
> Aber wäre die
> Spannungsversorgung an dieser Stelle keine nette Sache?

Klar :-) Der Trafo ist aber nicht soo klein in der Schaltung von Linear. 
Hab ich schon geprüft. Aber geht noch durch finde ich. Im Anhang ein 
Datenblatt.


Johann L. schrieb:
>> Ich kenne den Source seiner Scopeuhr ;-)
>
> Konntest du damit denn überhaupt was anfangen

Ja, ich hab schon gestaunt, was für Aufwand du getrieben hast (auch 
mustest) um Taktzyklen zu sparen. Ist als Übung sicher mal ganz nett 
aber bei dem Projekt lag meine Prio woanders :-)  Verwendet hab ich 
nichts von dem Code außer dem Vektorfont, den du ja separat imm Forum 
veröffentlicht hast.


Vielleicht sollten wir eine Sammelbestellung bei Digikey machen und den 
Trafo u.s.w. dort bestellen. Wenn man über 65€ kommt, ist es 
versandkostenfrei. Wenn du den Regler nicht willst, Tinys haben die 
sicher auch ;-)

Ach bei Ebay hab ich den Trafo auch gefunden gestern. Ich glaube 12€.

Edit: Bie Digikey gibts den Trafo erst ab 70 Stück :-) Aber bei Mouser 
auch einzeln.

: Bearbeitet durch User
von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite



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Wie wär's mit 3 x CTX210652-R (Mech A, Schem B (floating)) ?

Größe über alles ist 22 x 15, und die baut nur 6mm auf!

Aus Ausgansleistung ist die mit 2.5W angegeben.  Ich geh mal davon aus 
dass ich nicht an deren Wirkungsgrad rankomme, und einiges wird noch 
durch die Gleichrichterei verloren gehen (und ob ich mich in die die 
nächste Untiefe "Gleichrichter" begeben soll... ersma nüch).  Aber: Er 
reichen ja, wenn effektiv 600 mW am Ausgang ankommen :-))

Heizung:  6.3V * 85mA    < .6W
Anode:    190V *  2.7mA  < .6W
Kathode:  600V *  0.6mA  < .4W

Damit müsste die Effektivität nur 25% sein, und der Trafo (bzw. 3 davon) 
recht immer noch.  Oder hab ich was übersehen?

von 900ss (900ss)


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Johann L. schrieb:
> Wie wär's mit 3 x CTX210652-R (Mech A, Schem B (floating)) ?

Den finde ich nicht, also Mech A,Schem B dazu.

Wenn er paßt, geht der natürlich auch. Ist aber leider nicht lieferbar. 
Der andere hingegen schon :-)

Johann L. schrieb:
> damit müsste die Effektivität nur 25% sein

Das kapier ich nicht, von was 25%? Hab deine Rechung nicht 
verstanden.Ich würde auch nur 2 Trafos brauchen, alle anderen Spannungen 
hab ich, also die Heizspannungen brauch ich ja auch für die 2 Trioden.

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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900ss D. schrieb:
> Johann L. schrieb:
>> Wie wär's mit 3 x CTX210652-R (Mech A, Schem B (floating)) ?
>
> Den finde ich nicht, also Mech A,Schem B dazu.

5. Zeile im Datenblatt, No. 5 / 8 bei 2.5 W.

> Wenn er paßt, geht der natürlich auch. Ist aber leider nicht lieferbar.
> Der andere hingegen schon :-)

Ist ja erst mal nur eine Orientierung, bis ungefär klar ist, wie die 
anderen Komponenten zu dimensionieren sind und welche Topologie es denn 
sein soll.

Am passendsten erscheint mit der resonant Royer mir geschaltetem 
Tor-Transistor.  Das ist qualitativ zwar nicht so gut wie den Tor-T 
linear zu treiben, aber es brauch ja auch keine
1
"...circuits featuring outputs from 200V to 1000V with output
2
noise below 100μV measured in a 100MHz bandwidth."

Anbei eine Schaltung aus selbiger AN-118 (Jim Williams).  Den 1µF MKS 
400V hab ich zufällig in meiner Krabbelkiste, ziemlicher Backstein das — 
aber immer noch deutlich kleiner, als das, was ich jetzt hab :-)

Und bei meinem Elektroschott ist eine Modul, von dem ich kein Ahnung hab 
wozu das mal gut war.  Jedenfalls ist ein TDK CXA-L10L Modul drauf!  Das 
hab ich ausgelötet und kann mich damnächst mal näher damit 
auseinandersetzen.

http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/C/X/A/-/CXA-L10A.shtml


900ss D. schrieb:
> Johann L. schrieb:
>> Den IC hab ich noch nicht näher begutachtet, aber vielleicht
>> lässt er sich sogar durch einen µC ersetzen.
>
> Hmmmmm..... ich sehe keinen "echten" Mehrwert. Die Spannung ist ja
> eh fix. Aber ich denke, es geht. Der Schaltregler von Linear
> schaltet glaube ich mit 100kHz.

Die Trafos sind spez. von 40-80kHz, aber mit der Frequenz will ich eh 
nicht so hoch, ditto für die Schaltfrequenz am T.

Ein µC hat für mich den Vorteil der besseren Beschaffbarkeit und 
besserer "Trimmbarkeit" wenn die Schaltung fertig ist. Für ein 
Geiger-Müller-Zählrohr, das man in Serie bringen will, wäre ein µC aus 
unterschiedlichen Gründen natürlich ein No-Go, aber bei einem 
Bastel-Projekt, warum nicht?

Ist evtl. auch vorteilhafter bei der Regelung. Was dann allerdings noch 
zu lösen ist, ist die Begrenzung der Slew-Rate am FET; evtl. hilft da 
schon ein R am Gate.

> Johann L. schrieb:
>> Konntest du damit denn überhaupt was anfangen
>
> Ja, ich hab schon gestaunt, was für Aufwand du getrieben hast (auch
> mustest) um Taktzyklen zu sparen. Ist als Übung sicher mal ganz nett
> aber bei dem Projekt lag meine Prio woanders :-)  Verwendet hab ich
> nichts von dem Code außer dem Vektorfont, den du ja separat im Forum
> veröffentlicht hast.

Mit einem ARM kann man natürlich ganz anders loslegen, vor allem wegen 
des viel größeren RAM:  Während der AVR die einzelnen Frames auf 
ISR-Ebene on-the-fly verpixeln muss, weil der RAM zu kein ist, kann man 
mit einem Boliden einfach auf main-Ebene die Frames verpixeln, und eine 
ISR brauch nur noch die vorgekauten Koordinaten an die DACs ausgeben. 
Da brauchst du noch nichtmal den Vekfont...

> Vielleicht sollten wir eine Sammelbestellung bei Digikey machen
> und den Trafo u.s.w. dort bestellen. Wenn man über 65€ kommt,

Bei mir geht das alles nicht so schnell; soo viel Zeit hab ich leider 
nicht über.  Und es sind noch einige Sachen am avr-gcc zu machen, die 
ich aus Zeitmangel schon ewig vor mir herschiebe :-(

Und in die neue Materie muss und will ich mich erst noch einarbeiten. 
Momentan sind — zumindest für mich — Bauteile noch zu früh.  Ausserdem 
kommen ja noch Transistoren, Spule, Dioden, Kondensatoren, 
HV-Widerstände, etc. hinzu, evtl. noch andere Beuteile.  Bevor nicht 
ungefähr klar ist, wie die Teile zu dimensionieren sind, lohnt es doch 
nicht zu bestellen?

von 900ss (900ss)


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Johann L. schrieb:
> Anbei eine Schaltung aus selbiger AN-118 (Jim Williams).  Den 1µF MKS
> 400V hab ich zufällig in meiner Krabbelkiste, ziemlicher Backstein das —
> aber immer noch deutlich kleiner, als das, was ich jetzt hab :-)

Ich werde wohl eine Schaltung aus der An nachbauen und dann versuchen zu 
modifizieren. Aber wohl nicht mit Tiny, vielleicht mach ich einen 
Versuch. In der Grabbelkiste hab ich wahrscheinlich eh nix passendes. 
Evtl. für die 250V-Schaltung. Mal schauen, ich hab hier noch ein paar 
PC-Netzteile zum ausschlachten liegen.

Johann L. schrieb:
> Mit einem ARM kann man natürlich ganz anders loslegen

Ja sicher. Hab ich damals ja schon geschrieben, es war mein erstes 
Projekt mit ARM, ich wollte den kennenlernen. Außerdem mag ich etwas 
Leistungsreserve. Takte geizen brauch ich zum Glück sehr sehr selten. 
Beruflich werden manchmal us oder auch ns gezählt. Aber Takte nicht.

Johann L. schrieb:
> Bei mir geht das alles nicht so schnell

räusper... :-) Bei mir auch nicht. Liegt ja schon seit 2009.

Johann L. schrieb:
> Bevor nicht
> ungefähr klar ist, wie die Teile zu dimensionieren sind, lohnt es doch
> nicht zu bestellen?

Ich würde mit einer bestehenden Schaltung anfangen und diese 
modifizieren. Also die Teile aus der AN (und ein paar zum modifizieren) 
bestellen und mal testen. Ich will das ja nicht neu entwickeln. Kann ich 
auch nicht ;-)

von Axel S. (a-za-z0-9)


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900ss D. schrieb:
> Johann, deine Animation sieht klasse aus, aber die Theorie dahinter
> übersteigt mein Können ;-)

Das sind beides klassische Lissajous-Figuren. Die kriegt man, indem man 
an x- und y-Ablenkung jeweils einen Sinus einspeist. Bei einem 
ganzahligen  Frequenzverhältnis kriegt man eine stehende Kurve. Wenn man 
eine Frequenz leicht verstimmt, dann fängt die Kurve an zu rotieren.

Man ist bei der Kurvenform nicht auf einen Sinus beschränkt. Aber je 
"runder" jede Kurve ist, desto gefälliger das Ergebnis.

https://de.wikipedia.org/wiki/Lissajous-Figur

von 900ss (900ss)


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Axel S. schrieb:
> Das sind beides klassische Lissajous-Figuren

Nöö, ich denke du irrst. Klassische Lissajous-Figuren kenne ich und 
sehen anders aus.Hat Johann ja auch in den anderen Threads beschrieben, 
wie er es gemacht hat.

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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900ss D. schrieb:
> Ich werde wohl eine Schaltung aus der An nachbauen und dann versuchen zu
> modifizieren. Aber wohl nicht mit Tiny, vielleicht mach ich einen
> Versuch. In der Grabbelkiste hab ich wahrscheinlich eh nix passendes.
> Evtl. für die 250V-Schaltung. Mal schauen, ich hab hier noch ein paar
> PC-Netzteile zum ausschlachten liegen.

Ich wollte mit der Heizung anfangen.  Die 6.3V müssen ja auf 
Kathodenpotential.  So kann ich erst mal bei Niederspannung bleiben.

> Ich würde mit einer bestehenden Schaltung anfangen und diese
> modifizieren. Also die Teile aus der AN (und ein paar zum
> modifizieren) bestellen und mal testen. Ich will das ja nicht
> neu entwickeln. Kann ich auch nicht ;-)

Neu entwickeln kann ich ja auch net, sonst würd ich net hier schreiben. 
Vor allem will ich die gegebenen Schaltungen erst mal ganz verstehen, 
und zwar inclusive Dimensionierung und Bauteilwahl.

Ich versuch mich mal am Feedback der ersten Schaltung Fig.1 aus AN118:

o  C5 trennt den "schnellen" Teil des FB vom Hochspannungsteil
   und differenziert nach der Zeit.

o  Der "langsame" Pfad des FB wird gebildet durch einen C + R + C
   Tiefpass und den Spannungsteiler R1 + R2 + R3.

o  R4 addiert den "schnellen" FB-Pfad (C5 + R5) und den "langsamen"
   FB-Pfad (R1 + R2 + R3) gewichtet zusammen.

o  Die (gewichtete) Summe dieser beiden FBs wird von A1 per
   C4 nach der Zeit integriert, was einen PI-Regler implementiert:
   P-Anteil via C5 + R5, I-Anteil über R1 + R2 + R3.

o  A1 treibt über einen Tiefpass (R7 + Gate-C von Q1) den Q1 im
   linearen Bereich.

Der Regler ist nun so zu dimensionieren, dass er weder aufschwingt noch 
zu träge ist oder zu zappelig auf den Ripple am Gleichrichter reagiert.

Ist das soweit richtig oder totaler Humbug?

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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Axel S. schrieb:
> 900ss D. schrieb:
>> Johann, deine Animation sieht klasse aus, aber die Theorie dahinter
>> übersteigt mein Können ;-)
>
> Das sind beides klassische Lissajous-Figuren. Die kriegt man, indem man
> an x- und y-Ablenkung jeweils einen Sinus einspeist.

Die erste Animation kann als Lissajous-Figur betrachtet werden, 
allerdings ist es nicht nur Sinus sondern enthält auch höherfrequente 
Anteile (1. bis 4. Harmonische).  Wenn du die 2. Animation

> https://www.mikrocontroller.net/attachment/52552/AB-ani.gif

sorgfältig betrachtest, wird dir auffallen, dass bis zur Mitte des 
Films, also dort wo das Morphen von A zum B vollzogen ist und die 
Rückumwandlung zum A beginnt, ein anderer Verbiege-Algorithmus verwendet 
wird (ansonsten würde die Ani ab der Filmmitte einfach rückwärts laufen 
oder auf gleiche Art weitergehen, bis wieder A erreicht wäre).

Oder anders ausgedrückt: Die 2. Animation ist keine Lissajous-Figur.

Die theoretische Frage dazu: Gegeben sei zunächst eine Funktion
welche eine glatte und geschlossene Kurve in der Ebene darstellt.

Frage:  Wie muss f verändert werden, damit der Eindruck eines sich im 
Raume um eine feststehende Achse drehende, 3-dimensonalen Drahtmodells 
entsteht?  Und für welche Klasse von f ist dies überhaupt möglich?

Offenbar muss ein Teil der Information aus dem Off kommen bzw. ist frei 
wählbar, denn die 2-dimensonale Projektion eines 3D Drahtmodells lässt 
ja nicht auf die 3D Ausdehnung des Drahtmodells schließen: 
unterschiedliche Drahtmodelle können den gleichen Schattenwurf haben, 
und für jeden Schattenwurf gibt es unendlich viele Drahtmodelle, die 
genau diesen Schatten haben.

von Possetitjel (Gast)


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Johann L. schrieb:

> Die theoretische Frage dazu: Gegeben sei zunächst eine
> Funktion [...] welche eine glatte und geschlossene Kurve
> in der Ebene darstellt.
>
> Frage:  Wie muss f verändert werden, damit der Eindruck
> eines sich im Raume um eine feststehende Achse drehende,
> 3-dimensonalen Drahtmodells entsteht?

Es ist offenbar mein Schicksal, dass ich schon Deine
Fragestellungen nicht wirklich verstehe.

Naiverweise hätte ich die Geschichte umgedreht und eine
glatte (geht das?), geschlossene Kurve im R^3 hergenommen
und deren Projektionen auf eine Ebene betrachtet.

Da die Drehachse fest sein soll, bleibt nur der Winkel
als freier Parameter. Jetzt muss man "nur noch" durchspielen,
was bei der Projektion passiert, um sagen zu können, wie
sich die R^2-Kurve an Abhängigkeit vom Parameter ändert.

Offensichtlich wandern die (Projektionen der) charakteristischen
Punkte der R^3-Kurve auf zueinander parallelen Geraden; der
"Hub", um den sie sich bewegen, hängt vom räumlichen Abstand
von der Drehachse ab, die "Phasenlage" von der "Lage bezüglich
des Drehwinkels" (man verzeihe das schlechte Deutsch).

> Und für welche Klasse von f ist dies überhaupt möglich?

Sicher für alle diejendigen, die ebenes Bild einer drei-
dimensionalen Kurve sind. (Aber das ist natürlich nicht
die Antwort, die Du hören wolltest.)

von 900ss (900ss)


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Johann L. schrieb:
> Ist das soweit richtig oder totaler Humbug?

Leider kann ich dir da nicht viel helfen. Ich verstehe von den Wandlern 
nicht sehr viel. Bei dem Ablenkverstärker meiner Uhr hab ich mich auch 
erst (wieder) schlau machen müssen, viel rechnen und probieren (lernen) 
und dann endlich die finale Schaltung zu bekommen. Bei einem Kniff half 
mir das Forum. Jetzt funktioniert es recht gut. Bei dem Wandler hier 
würde ich erstmal das Original aufbauen und modifizieren und hoffen, 
dass es funktioniert. Vielleicht würde ich auch versuchen, es mit Spice 
zu simulieren um das Prinzip zu verstehen. Im Moment hab ich aber Spice 
nichtmal installiert ;-)

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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900ss D. schrieb:
> Johann L. schrieb:
>> Ist das soweit richtig oder totaler Humbug?
>
> Leider kann ich dir da nicht viel helfen. Ich verstehe von den Wandlern
> nicht sehr viel.

Es geht mir (noch) nicht um des Wandlers Kern, sondern erst mal nur um 
das Feedback-Netz.

Von Regelungstechnik hab ich leider keine Ahnung, irgendwas mit 
komplexen Funktionen :-/

> Bei dem Wandler hier würde ich erstmal das Original aufbauen und
> modifizieren und hoffen, dass es funktioniert. Vielleicht würde
> ich auch versuchen, es mit Spice zu simulieren um das Prinzip zu
> verstehen.

Vor Simulieren kommt bei mir das Verstehen.  Solange ich die 
Schaltung(en) nicht vollständig verstanden hab, ist Simulation für mich 
i.W. nutzlos — das wäre etwa so, als wollte ich C dadurch verstehen, 
Traces von compilierten Progammen zu lesen.  Davon bakäme man zwar eine 
grobe Vorstellung davon, was C ist, aber robuste Programmierung ist auf 
diesem Niveau nicht möglich.  (Sieht man ja oft genug hier, wenn 
"funktionierender" Code nach Copy-Paste auf einmal "komisch" reagiert, 
weil das Programm minimal anders übersetzt wird oder der Code-Kontext 
ein anderer ist).

Wenn ich z.B. den Feedback verstanden hab, dann könnte ich mit der 
Simulation rausfinden, ob ich ihn wirklich verstanden hab.  Wenn z.B. 
die Frage ist, welche Toleranz ein Bauteil haben darf, dann könnte man 
doch die Übertragungsfunktion partiell nach dem Bauteil ableiten, um zu 
eruieren, wie kritisch dessen Parameter sind.  Oder um zu entscheiden, 
ob die Schaltung vereinfacht werden kann.

Und folgende Fragen sind auch noch zu klären:

1) Um welche Royer-Topologie handelt es sich jeweils?

2) Wie ist die Schaltung primärseitig abzusichern?

3) Was geschieht bei offenem Ausgang?

4) Was geschieht bei Kurzschluss?

Und das mit den komplexen Funktionen kann auch kein Hexenwerk sein, eine 
wirklich gute Erklärung hab ich aber noch nie gesehen ...wenn ich drüber 
nachdenke würd is ja sagen, zu dem Feedback passt ne Funktion mit zwei 
Nullstellen (ohne Vielfachheit), die im Einheitskreis liegen müssen?

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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Wie bekommst du die Heizung eigentlich auf Kathodenpotential?

So langsam seh ich klarer, was die Bauteile angeht (bis auf den 
Übertrager für die Heizung, da hab ich noch nicht gesucht).

Als erstes Netzteil werd ich mich an einem Drop-In Replacement für mein 
Nixie-Netzteil versuchen (Bild).  Das Netzteil funktioniert zwar, hat 
aber die üblichen Nachteile einer SMPS.

Das liegt von der Spannung ähnlich wie die Anode / Ablenkspannung der 
Scope-Uhr, hat aber keine so hohe Anforderungen an die Stabilität.

von 900ss (900ss)


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Johann L. schrieb:
> Vor Simulieren kommt bei mir das Verstehen

Kuck, und mir hilft das Simulieren beim verstehen ;-) Ich finde man kann 
gut sehen, ob man es wirklich verstanden hat. Auch schrittweise und 
Teile einer Schaltung.

Johann L. schrieb:
> das wäre etwa so, als wollte ich C dadurch verstehen

Der Vergleich hinkt finde ich :-) Wobei dass was du dazu schreibst 
copy&paste u.s.w schon stimmt.

Johann L. schrieb:
> 1) Um welche Royer-Topologie handelt es sich jeweils?
Muss man wohl Infos zu den Konvertern lesen.

> 2) Wie ist die Schaltung primärseitig abzusichern?
Weiß ich auch noch nicht, aber kommt ja DC rein, hängt beimir hinter 
einem Spannungsregler. Ne Sicherung beue ich da nicht ein ;-)


> 3) Was geschieht bei offenem Ausgang?
Sieht man vllt. gut in der Simulation.

> 4) Was geschieht bei Kurzschluss?
Sieht man vllt. auch gut in der Simulation.

Ob das dann der Wirklichkeit entspricht, da kann man dann ja nochmal 
jemanden fragen.

Johann L. schrieb:
> Wie bekommst du die Heizung eigentlich auf Kathodenpotential?

Ich habe einen kleinen Trafo mit 2x 6V~ sekundär. Davon hab ich eine 
Wicklung an die Heizung geklemmt und auf Kathode. Da die Wicklung sonst 
potentialfrei ist, gibt das eine funtkionierende Lösung. Da dämmert in 
mir gerade..... ob mein "eiern" des Bildes daher kommt? Wechselspannung 
an der Heizung? Hmmmm......

Dein Nixienetzteil sieht hübsch aus. :-)

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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900ss D. schrieb:
> Johann L. schrieb:
>> Wie bekommst du die Heizung eigentlich auf Kathodenpotential?
>
> Ich habe einen kleinen Trafo mit 2x 6V~ sekundär. Davon hab ich eine
> Wicklung an die Heizung geklemmt und auf Kathode.

Hab ich momentan genauso.

> Da die Wicklung sonst potentialfrei ist,

Die Wicklung ist nur dann als potentialfrei zu bezeichenen, wenn die 
Isolationsspannung des Blocktrafos nicht überschritten wird.  Denn der 
Blocktrafo hat über die 230V~ ja auch ein Potential gegen GND.

Aber selbst wenn die Isolationsspannung respektiert wird mag ich diese 
Blocktrafo-Lösung nicht.

> Da dämmert in mir gerade.... ob mein "eiern" des Bildes daher
> kommt? Wechselspannung an der Heizung? Hmmmm......

Mit welcher Frequenz eiert es denn?

> Dein Nixienetzteil sieht hübsch aus. :-)

Danke :-) Es funktioniert zwar gut und effizient (Wirkungsgrad ca. 85%), 
hat aber die üblichen SMPS-Nachteile und leider auch einen Designfehler.

Anbei noch 3 Bildchen:

1) Obgleich unschaft, ist zu erkennen, dass es kein Kreis ist, sondern 
eher ein Karo: Die Diagonalen sind kürzer als Vertikale / Horizontale. 
Ist offenbar Artefakt einer nichtlinearen Ablenkstufe (eher 
unwahrscheinlich), oder aber die Ansteuerung selbst verhält sich linear, 
aber die Spanungsversorge der Ablenkstufe geht in die Knie.

2) Diese unterbelichtete Aufnahme lässt klar erkennnen, dass es sich um 
eine 8-Bit nbsteuerung handelt.  Der Kreis ist mit maximalem Radius von 
2^7 gepixelt.

3) Nachdem die Uhr einige Zeit in Betrieb ist, wird Deflektor D2 nicht 
mehr vollständig ausgesteuert.  Bauteile haben sich erwärmt (z.B. die 
Ablenk-Ts) und die Ansteuerung verhält sich daher etwas anders.  Die 
Spannungsversorgung für die Ablenkstufe ist dafür nicht hoch genug, oder 
diese Spannungsversorge selbst ist temperaturempfindlich und hat sich 
inzwischen leicht erwärmt.

von 900ss (900ss)


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Johann L. schrieb:
> Aber selbst wenn die Isolationsspannung respektiert wird mag ich diese
> Blocktrafo-Lösung nicht.

Ich meine mich zu erinnern, dass die Isolationsspannung bei mir nicht 
überschritten ist. Dann find ich es OK. Aber etwas mulmig ist mir doch, 
dass das negative Potential der Kathode im Trafo mal zu der anderen 
6V-Wicklung durchschlägt, damit wird dann die CPU gefüttert ;-)

Johann L. schrieb:
> Mit welcher Frequenz eiert es denn?

Es ist eine Schwebung, es eiert langsam und hängt von der 
Bildwiderholfrequenz ab. Bei "genau" 50Hz ist es am ruhigsten, 
eigentlich nicht zu sehen.

Johann L. schrieb:
> Anbei noch 3 Bildchen:

Zu 1: Das kenn ich auch. Bei meinen Anfängen den Ablenkverstärker zu 
häkeln, sah es auch manchmal so aus :-)

Zu 2: Das sieht bei mir mit 8bit Auflösung auch so aus. Ich habe einen 
12 Bit DAC, wovon ich aber nur 9 nutze, dann ist es schon besser. Bei 
mehr als 10 Bit schafft der Prozessor die 50Hz nicht mehr ;-) Hab nicht 
nicht sonderlich auf effizienten Code geachtet, erstmal sollte es 
funktionieren. Ich habe sehr viel Ram zur Verfügung und könnte die 
statischen Bildanteile einmal berechnen und speichern. Dann wäre das OK, 
aber so wird alles neu berechnet und dann kriegt auch der ARM 
Schweißperlen ;-) Ich meine, es sind so ca. 2300 Bildpunkte zu 
berechnen.
Bei 9 Bit sieht es aber schon besser aus, nicht so pixelig.
Das merkwürdige ist, wenn ich auf 10 Bit gehe, dann eiert das Bild 
wieder, obwohl die 50Hz eingehalten werden. Kapier ich nicht. Aber ich 
werde die Röhrenheizung mal mit Gleichspannung füttern, mal sehen was 
das gibt.

Zu 3: Solch einen Effekt hab ich nicht. Nur beim "anheizen" der Trioden 
eiert die Kreisform schön rum ;-)

: Bearbeitet durch User
von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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900ss D. schrieb:
> Johann L. schrieb:
>> Aber selbst wenn die Isolationsspannung respektiert wird mag ich diese
>> Blocktrafo-Lösung nicht.
>
> Ich meine mich zu erinnern, dass die Isolationsspannung bei mir nicht
> überschritten ist. Dann find ich es OK. Aber etwas mulmig ist mir doch,
> dass das negative Potential der Kathode im Trafo mal zu der anderen
> 6V-Wicklung durchschlägt, damit wird dann die CPU gefüttert ;-)

Jau, deshalb gibt's ja auch sowas wie "Isolationsspannung" :-)
> Zu 2: Das sieht bei mir mit 8bit Auflösung auch so aus. Ich habe einen
> 12 Bit DAC, wovon ich aber nur 9 nutze, dann ist es schon besser. Bei
> mehr als 10 Bit schafft der Prozessor die 50Hz nicht mehr ;-)

Was??? Meine Framerate ist bei ca. 37f/s und ca. 1300p/f (also 48000p/s) 
wobei das "p" eher für "Position" denn für "Pixel" steht. Bei deiner Uhr 
ist das ein Faktor 2.4 mehr (50/37 * 2300/1300).

Du wirst doch nicht behaupten, dass ein 32-Bit ARM mit DAC und DMA und 
FPU und xxx MHz diesen läppischen Faktor von 2.4-facher Rate nicht 
schafft?

> Zu 3: Solch einen Effekt hab ich nicht. Nur beim "anheizen" der Trioden
> eiert die Kreisform schön rum ;-)

Warum das denn? Die Trioden sollten doch erst arbeiten, wenn die 
geheitzt sind, sputtern sonst nicht deren Kathoden?

von 900ss (900ss)


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Johann L. schrieb:
> Jau, deshalb gibt's ja auch sowas wie "Isolationsspannung" :-)

Ja, weiß ich, aber ich trau dem Braten nicht und fürcht mich trotzdem 
etwas ;-)

Johann L. schrieb:
> dass ein 32-Bit ARM mit DAC und DMA und
> FPU und xxx MHz diesen läppischen Faktor von 2.4-facher Rate nicht
> schafft?

Ich hab jetzt extra nochmal das Terminal an die Uhr geklemmt um die 
Daten zu fischen.

Ich habe ca. 2700 Pixel mit 9 Bit und 33% CPU-Last laut OS. Wenn ich die 
Auflösung auf 10 Bit setze (geht leider nicht on the fly, muss 
kompilieren), schafft er es noch. Bei 11 weiß ich nicht, aber bei 12 Bit 
ist Ende.

Um wieviel erhöht sich die Pixelzahl wenn ich die DAC-Auflösung um 1 Bit 
erhöhe? Das geht mit Faktor 4 pro Bit Auflösung ein. Ich erhöhe ja in X 
und Y die Anzahl der Pixel mit Faktor 2. Also rechnet er ca. viermal 
soviel Pixel, bis der Strahl an der gleichen Stelle steht. Es sind ja 
viele Diagonale drin.

Also bei 10 Bit hab ich 10800 Pixel.
11 Bit => 43200 Pixel
12 Bit => 172800 Pixel

Und dann hab ich keine FPU, ich hole mir aber den Sinus aus einer 
Tabelle und rechne mit INT.

Dann hat das Ding "nur" 72MHz und die sind nicht echt, da die 
Flashzugriffe langsamer sind. Ich gebe zu, trotzdem ist deutlich mehr 
Leistung da als beim AVR. Ein RTOS läuft auch drauf (uc/OS II). Wollte 
ich mal ausprobieren. Geht auch ohne weiß ich :-) Aber es ist trotzdem 
ganz praktisch.

Das Prinzip: Ich füttere den DAC mittels einer STM32 internen DMA. Der
DAC wird mit einem HW-Timer getriggert. Der DAC fordert bei jedem
Trigger Werte über die DMA an. Die DMA holt sich diese Werte aus einem
Ringpuffer. Die DMA wiederrum gibt Interrupts, wenn jeweils der halbe
Puffer bzw. der ganze Puffer abgearbeitet ist. Dieser IRQ wiederrum
triggert eine Task, die die Berechnungen durchführt und den DMA-Puffer
wieder auffüllt. Also das gesamte Pixeltiming hängt exakt genau an 
diesem
Timer, der den DAC triggert.
Der Mechanismus kann auch nicht gestört werden (timing), da er komplett 
in der Hardware läuft.

So nun hoffe ich, dass du nicht mehr ganz soviel an mir zweifelst ,he he 
;-)

: Bearbeitet durch User
von 900ss (900ss)


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Johann L. schrieb:
> Warum das denn? Die Trioden sollten doch erst arbeiten, wenn die
> geheitzt sind, sputtern sonst nicht deren Kathoden?

Äh ja, aber ich habe noch nie eine Röhre dadurch kaputt bekommen. Ich 
habe seit Anfang der 90-er eine Röhrenendstufe + Vorstufe zum 
Musikhören. Da sind nach umlegen des Netzschalters alle Spannungen an 
den Röhren. Es ist noch keine kaputt. Nur bei einer Endtriode ist mal 
die Heizung durchgebrannt. Aber alle anderen Röhren sind quietsch 
vergnügt. Also hab ich das bei der Scopeuhr auch so gemacht. Ich kenn 
auch kein Scope bei dem die Anodenspannung erst später dazugeschaltet 
wird.

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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900ss D. schrieb:
> Ich kenn auch kein Scope bei dem die Anodenspannung erst
> später dazugeschaltet wird.

Dann kennst du jetzt eine :-)

von 900ss (900ss)


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Johann L. schrieb:
> Dann kennst du jetzt eine :-)

Ich schrieb Scope und nicht Scopeuhr. Dass deine Uhr das so macht wusste 
ich schon ;-)

von USA (Gast)


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Wird das eine Uhr? Dann lieber nicht in der Schule herumzeigen!

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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900ss D. schrieb:
> Johann L. schrieb:
>> dass ein 32-Bit ARM mit DAC und DMA und
>> FPU und xxx MHz diesen läppischen Faktor von 2.4-facher Rate nicht
>> schafft?
>
> Ich hab jetzt extra nochmal das Terminal an die Uhr geklemmt um die
> Daten zu fischen.
>
> Ich habe ca. 2700 Pixel mit 9 Bit und 33% CPU-Last laut OS. Wenn ich die
> Auflösung auf 10 Bit setze (geht leider nicht on the fly, muss
> kompilieren), schafft er es noch. Bei 11 weiß ich nicht, aber bei 12 Bit
> ist Ende.
>
> Um wieviel erhöht sich die Pixelzahl wenn ich die DAC-Auflösung um 1 Bit
> erhöhe? Das geht mit Faktor 4 pro Bit Auflösung ein.

Und warum mit O(n²)?  Sollte doch O(n) sein.

> Und dann hab ich keine FPU, ich hole mir aber den Sinus aus
> einer Tabelle und rechne mit INT.

Ah, ok. Aber selbst ohne FPU ist sin aus Tabelle (d.h. 0. Ordnung) hier 
nicht gut.  Nimm kubische Splines, die haben 2. Ordnung.  Hab ich 
irgendwo mal zusammengeschrieben wie das geht, werd's wieder ausbuddeln.


> Dann hat das Ding "nur" 72 MHz und die sind nicht echt, da die
> Flashzugriffe langsamer sind. Ich gebe zu, trotzdem ist deutlich
> mehr Leistung da als beim AVR. Ein RTOS läuft auch drauf (uc/OS II).

Hmmm. Und ich hab schon überlegt, auf ARM unzusteigen.  Ist dann ja eher 
nix.  TC1796 würd glaub ganz gut passen; hab hier bestimmt noch 
irgendwo'n TriBoard rumfliegen.  Andererseits will ich erst mal ne 
gescheite HV-Versorgung haben und nicht vom Hölzchen auf's Stöckchen...

AVR hab ich genommen weil der so schön einfach ist und er mehr Potential 
hat als man ihm zutraut. Der Code enthält zwar einige Sequenzen, die das 
Programm nicht einfacher machen, aber viel davon ist einfach nur 
Angst-Code (Hallo Moby!) weil ich glaubte, ansonsten könnte ich die 
Timing-Constraints nicht einhalten.  Hab mal testweise die globalen Regs 
rausgeschmissen (R2-R8 IIRC) und normale Variaeblen genommen: Absolut 
kein Problem.


> Das Prinzip: Ich füttere den DAC mittels einer STM32 internen DMA.
> Der DAC wird mit einem HW-Timer getriggert. Der DAC fordert bei
> jedem Trigger Werte über die DMA an. Die DMA holt sich diese Werte
> aus einem Ringpuffer. Die DMA wiederrum gibt Interrupts, wenn
> jeweils der halbe Puffer bzw. der ganze Puffer abgearbeitet ist.
> Dieser IRQ wiederrum triggert eine Task, die die Berechnungen
> durchführt und den DMA-Puffer wieder auffüllt.

Hört sich gut an.

> Also das gesamte Pixeltiming hängt exakt genau an diesem
> Timer, der den DAC triggert.

Dh. Single-Buffering?  Morpheus hat nen Tripel-Buffer, was ne knackige 
Performance erlaubt und FIFOs komplett vermeidet :-)

von 900ss (900ss)


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Johann L. schrieb:
> Hmmm. Und ich hab schon überlegt, auf ARM unzusteigen.  Ist dann ja eher
> nix.

Upps! Warum das denn nun nicht? Kannst ja 'n aktuellen nehmen mit 
192MHz. Da du aber ja ASM kodiert, sollte einer mit 72MHz reichen ;-)
Infineon? Klar, da bist du "zu Hause" :-)

Johann L. schrieb:
> Dh. Single-Buffering?  Morpheus hat nen Tripel-Buffer, was ne knackige
> Performance erlaubt und FIFOs komplett vermeidet :-)

Ja, ein Ringbuffer. Ich weiß, ohne Fifo ist es etwas performanter, dafür 
spare ich den Overhead, die Werte in die DAC s zu pinseln.  1:1 :-)

von 900ss (900ss)


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Johann L. schrieb:
> Und warum mit O(n²)?  Sollte doch O(n) sein.

Hmmm....Es sind doch in X- und Y-Richtung um den Faktor 2 mehr Bits. Und 
da die Diagonalen Linien auch mit X- und Y-Steps gerechnet werden, würde 
ich jetzt Faktor 4 annehmen. Nicht genau aber so ungefähr. Ich werde das 
bei Gelegenheit mal messen.


Johann L. schrieb:
> Ah, ok. Aber selbst ohne FPU ist sin aus Tabelle (d.h. 0. Ordnung) hier
> nicht gut.

Warum? Geht doch fix. OK, hab die Tabelle in Grad-Auslösung gebaut, aber 
es reicht für die Uhr.

von 900ss (900ss)


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900ss D. schrieb:
> Johann L. schrieb:
>> Und warum mit O(n²)?  Sollte doch O(n) sein.
>
> .... Ich werde das bei Gelegenheit mal messen.

Hab ich jetzt. Es sind ungefähr doppelt soviele Pixel wenn die Auflösung 
des DACs um 1 Bit erhöht wird. Hmm.... hätte ich anders vermutet wegen 
x+y. Muß ich mir wohl mal auf Papier ansehen. Bei 10 bit ist die 
CPU-Last schon 66% laut RTOS.

Außerdem vermute ich einen doch recht großen Overhead bei dem RTOS. Mich 
reizt es, dass mal ohne RTOS zu testen (nur als Vergleich) aber der Reiz 
ist noch nicht groß genug. ;-) Ich habe mal die Ringbuffergröße 4 mal so 
groß gemacht, dass brachte schon 5% weniger CPU Last wegen der 
geringeren Anzahl IRQs (vermute ich). Da war ich überrascht.

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