10.7 A/D 변환과 PWM을 이용한 고휘도 LED 밝기 제어 및 LCD 출력

소개글

10.7 A/D 변환과 PWM을 이용한 고휘도 LED 밝기 제어 및 LCD 출력에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. ADC 분석

2. 플로우차트

3. 프로그램 분석

4. 결과사진 & 회로 비교

5. 추가실험

본문내용

하향카운터 >> OC1x=0 출력
TCCR1B |= 1< //TCCR1B ICNC1
ICES1
-
WGM13
WGM12
CS12
CS11
CS10
0
0
0
0
0
0
1
1
타이머/카운터1 : 분주비 64 설정
ADCSRA |= 1< //ADCSRA ADEN
ADSC
ADFR
ADIF
ADIE
ADPS2
ADPS1
SDPS0
1
0
1
0
1
1
1
0
ADEN (1) : ADC 활성화
ADFR (1) : 연속변환모드
ADIE (1) : ADC 인터럽트 활성화
ADPS2, ADPS1, ADPS0 : 분주비 설정
(1,1,0) : 분주비 64설정
sei(); //Global Interrupt Enable(Set Interrupt)명령으로, SREG 레지스
터 7비트를 ‘1’로 set. 즉. 전역인터럽트 활성화
ADCSRA |= 1< //ADCSRA ADEN
ADSC
ADFR
ADIF
ADIE
ADPS2
ADPS1
SDPS0
1
1
1
0
1
1
1
0
ADSC (1) : ADC 변환 시작 (연속변환모드이므로, 반복해서 작동)
while(1){
sprintf(lcd_string[0], "Test");
LCD_str_write(0, 0, lcd_string[0]);
sprintf(lcd_string[1], "ADC = %-4d",ADC);
LCD_str_write(1, 0, lcd_string[1]);
_delay_ms(1000); }
// 무한루프
return 0;
}
4. 결과사진 & 회로 비교
LED 관련
가변저항을 분석해보면, 왼쪽회로도를 위의 그림과 같이 설계하였고, 멀티미터기 측정결과 반시계방향으로 돌릴 경우 값이 커짐을 확인할 수 있었다. 가변저항에 의해 조절된 전압이 ADC0로 입력되고, 그 값은
로 계산할 수 있다. 분모는 ㏀으로 일정하므로 반시계방향으로 돌릴 경우, ADC0값이 증가.
ADC0의 변환 값이 OCR1A로 저장된다. 가변저항을 반시계방향으로 돌릴 경우, ADC0값이 증가하고 동시에 OCR1A가 증가하게 되므로, ‘1’의 펄스폭이 증가하게 된다. 전압이 공급되는 시간이 길어져 공급되는 에너지가 증가하기 때문에 LED 빛의 밝기가 밝아졌다. 멀티미터기를 이용하여 값을 측정해본 결과, 의 값이 최소일 때 LED에 공급되는 전류는 최소이고, 의 값이 최대일 때 LED에 공급되는 전류가 최대임을 확인할 수 있었다. 즉, 반시계방향으로 돌릴 경우 LED의 밝기가 점점 밝아짐을 확인할 수 있었다.
㏀
㏀
㏀
LCD 관련
으로 구할 수 있다. 은 과 같으므로 을 이용하여 구할 수 있고, 는 기준전압이다. 따로 설정되어 있지 않았으므로 최대로 가질 수 있는 값이 5[V]라 두었다. 이 0Ω인 경우, 이므로 는 ‘0’이고, 이 50㏀인 경우, [V]이고, 이는 최대 입력전압인 4.99224[V] 넘어선 값이므로 는 ‘1023’이다. LCD 화면을 통해 가변저항을 반시계방향으로 돌릴 경우 예상대로 변환값이 0~1023 까지 증가하는 것을 확인하였다.
가변저항 변화없음
가면저항증가(반시계방향)
ADC = 512
가면저항최대 = 최대입력전압 넘어섬
ADC = 1023
5. 추가실험
[ PWM 파형 반전 ]
main 함수 내에서
TCCR1A |= 1< 현재 (위상정정 PWM 모드의 경우), 아래 빨간 네모와 같이 설정
,COM1x1
COM1x0
0
0
범용 입출력포트 ( OC1x 출력차단)
0
1
파형출력모드 9,11의 경우 비교매치에서 OC1A 토글출력 나머지 차단
나머지의 파형출력모드의 경우 OC1x 출력 차단
1
0
상향카운터 >> OC1x=0 출력
하향카운터 >> OC1x=1 출력
1
1
상향카운터 >> OC1x=1 출력
하향카운터 >> OC1x=0 출력
가변저항을 반시계방향으로 돌릴 경우, ADC0값이 증가하고 동시에 OCR1A가 증가하게 된다. 위의 실험과 달리 상향카운터 중 OCR 값과 일치하면 1로 set 되도록 설정하였기 때문에 반대로‘1’의 펄스폭이 감소하게 된다. 전압이 공급되는 시간이 짧아져 공급되는 에너지가 감소하기 때문에 LED 빛의 밝기가 어두어졌다. 멀티미터기를 이용하여 값을 측정해본 결과, 의 값이 최소일 때 LED에 공급되는 전류는 최대이고, 의 값이 최대일 때 LED에 공급되는 전류가 최소임을 확인할 수 있었다. 즉, 반시계방향으로 돌릴 경우 LED의 밝기가 점점 어두어짐을 확인할 수 있었다.

키워드

A/D 변환,   PWM,   LED 밝기 제어,   LCD 출력,   ADC 분석