關于在顯微鏡上使用PWM調光的設計思路分析

ID:446775 · 發表于 2022-5-20 09:16

有一款顯微鏡共有0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0這10中放大倍數，在使用時配合上下光源使用，那么在使用不同倍數時要求的上下光源亮度值是一樣的，這個亮度值分別叫背景亮度值和表面亮度值，上光源在不同倍數下光源的亮度值都是245，上光源的亮度值是110，背景亮度就對應的是下光源，表面亮度就對應的是上光源，在顯微鏡觀察物品時，需要同時打開上下光源，那么上下光源的光會照射在這個物品上，與顯微鏡配套的上位機軟件是通過安裝在顯微鏡上的攝像頭查看當前顯微鏡上的物品，那么在從軟件上實時查看這個物品的圖像時，這個畫面里就會物品有以及物品的背景亮度和表面亮度，這個時候，軟件就會分析出來當前的背景亮度值和表面亮度值，軟件上所分析出來的亮度值會隨著所觀察物品的外觀形貌以及表面的粗糙程度而變化，在同一放大倍數下，同一種物品的這種差別較小。
在軟件里每個倍數亮度值都一樣的前提下，實際從肉眼觀察每個倍數的光源的亮度是不一樣的，也就時說，每個放大倍數，它的放大程度不一樣，放大之后的所看到的物品畫面的亮度也時不一樣的，所以需要進行調節亮度，比如在3倍的放大倍數情況下，你的亮度值已經調節至背景亮度245，表面亮度110，在你調整到4倍的放大倍數后，你會發現這個畫面的亮度會比3倍的暗，那么軟件分析之后，這個亮度值也小了，達不到245和110，這個時候你需要再加大上光源和下光源的亮度，再用軟件分析看下亮度值，直到245和110為止，之前這種調節亮度的方式是通過手動調節電位器實現的，這種方式有個缺點，就是每次每個人的調節都不會是一摸一樣，會存在誤差，現在如果改為單片機控制PWM調節，通過對每個放大倍數設定固定的亮度值，通過按鍵選擇，或者上位機進行設置，請問這種具體思路該如何設計？

ID:390416 · 發表于 2022-5-21 00:46

你這種情況必須是恒流無頻閃，我之前做過一款攝影燈的板子，就是要求嚴格的直流，紋波要求非常低，上位機控制就需要串口通信之類的了

ID:446775 · 發表于 2022-6-12 21:32

人人學會單片機發表于 2022-5-21 00:46
你這種情況必須是恒流無頻閃，我之前做過一款攝影燈的板子，就是要求嚴格的直流，紋波要求非常低，上位機 ...

橫流無頻閃是其一，主要是調節到不同倍數下燈的亮度是不一樣的。

ID:446775 · 發表于 2022-6-12 21:33

人人學會單片機發表于 2022-5-21 00:46
你這種情況必須是恒流無頻閃，我之前做過一款攝影燈的板子，就是要求嚴格的直流，紋波要求非常低，上位機 ...

這個主要是結合著上位機使用的

ID:446775 · 發表于 2022-6-13 23:13

人人學會單片機發表于 2022-5-21 00:46
你這種情況必須是恒流無頻閃，我之前做過一款攝影燈的板子，就是要求嚴格的直流，紋波要求非常低，上位機 ...

這個是用在顯微鏡上的燈，對于觀看的同一種物體，每個放大倍數下，在實際燈光亮度不改變的情況下，上位機所讀出來的亮度數值是不一樣的。

ID:161164 · 發表于 2022-6-14 09:25

karolyte 發表于 2022-6-13 23:13
這個是用在顯微鏡上的燈，對于觀看的同一種物體，每個放大倍數下，在實際燈光亮度不改變的情況下，上位機 ...

所以重點就是這個亮度數值
如果上位機沒有對外輸出這兩數值的接口
一切都是空談

如果上位機有對外輸出這兩數值的接口
那就好辦
用上位機編程軟件(Excel VBA, C#...)寫一個上位機
這上位機從顯微鏡上位機中取得兩個亮度數值
經串口傳給單片機
單片機得到這兩個亮度數值后，經PID計算
改變輸出的PWM來達到245和110

ID:446775 · 發表于 2022-6-15 20:25

lkc8210 發表于 2022-6-14 09:25
所以重點就是這個亮度數值
如果上位機沒有對外輸出這兩數值的接口
一切都是空談

嗯，目前上位機沒有對外輸出這兩個亮度數值的接口，只是通過連接在顯微鏡上的攝像頭，實時采集到的圖像亮度來給上位機通過算法給出這兩個燈的值，目前的這兩個燈是通過旋鈕手動來進行調節的，那么現在就是想通過上位機+單片機的方式，一方面采集到這個亮度由上位機分析出這個亮度值，另一方面也由這個上位機輸出亮度值給單片機，來調節這兩個燈的亮度，以避免人工調節所帶來的誤差，增加它的準確度。

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關于在顯微鏡上使用PWM調光的設計思路分析