关于在显微镜上使用PWM调光的设计思路分析

ID:446775 · 发表于 2022-5-20 09:16

有一款显微镜共有0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0这10中放大倍数，在使用时配合上下光源使用，那么在使用不同倍数时要求的上下光源亮度值是一样的，这个亮度值分别叫背景亮度值和表面亮度值，上光源在不同倍数下光源的亮度值都是245，上光源的亮度值是110，背景亮度就对应的是下光源，表面亮度就对应的是上光源，在显微镜观察物品时，需要同时打开上下光源，那么上下光源的光会照射在这个物品上，与显微镜配套的上位机软件是通过安装在显微镜上的摄像头查看当前显微镜上的物品，那么在从软件上实时查看这个物品的图像时，这个画面里就会物品有以及物品的背景亮度和表面亮度，这个时候，软件就会分析出来当前的背景亮度值和表面亮度值，软件上所分析出来的亮度值会随着所观察物品的外观形貌以及表面的粗糙程度而变化，在同一放大倍数下，同一种物品的这种差别较小。
在软件里每个倍数亮度值都一样的前提下，实际从肉眼观察每个倍数的光源的亮度是不一样的，也就时说，每个放大倍数，它的放大程度不一样，放大之后的所看到的物品画面的亮度也时不一样的，所以需要进行调节亮度，比如在3倍的放大倍数情况下，你的亮度值已经调节至背景亮度245，表面亮度110，在你调整到4倍的放大倍数后，你会发现这个画面的亮度会比3倍的暗，那么软件分析之后，这个亮度值也小了，达不到245和110，这个时候你需要再加大上光源和下光源的亮度，再用软件分析看下亮度值，直到245和110为止，之前这种调节亮度的方式是通过手动调节电位器实现的，这种方式有个缺点，就是每次每个人的调节都不会是一摸一样，会存在误差，现在如果改为单片机控制PWM调节，通过对每个放大倍数设定固定的亮度值，通过按键选择，或者上位机进行设置，请问这种具体思路该如何设计？

ID:390416 · 发表于 2022-5-21 00:46

你这种情况必须是恒流无频闪，我之前做过一款摄影灯的板子，就是要求严格的直流，纹波要求非常低，上位机控制就需要串口通信之类的了

ID:446775 · 发表于 2022-6-12 21:32

人人学会单片机发表于 2022-5-21 00:46
你这种情况必须是恒流无频闪，我之前做过一款摄影灯的板子，就是要求严格的直流，纹波要求非常低，上位机 ...

横流无频闪是其一，主要是调节到不同倍数下灯的亮度是不一样的。

ID:446775 · 发表于 2022-6-12 21:33

人人学会单片机发表于 2022-5-21 00:46
你这种情况必须是恒流无频闪，我之前做过一款摄影灯的板子，就是要求严格的直流，纹波要求非常低，上位机 ...

这个主要是结合着上位机使用的

ID:446775 · 发表于 2022-6-13 23:13

人人学会单片机发表于 2022-5-21 00:46
你这种情况必须是恒流无频闪，我之前做过一款摄影灯的板子，就是要求严格的直流，纹波要求非常低，上位机 ...

这个是用在显微镜上的灯，对于观看的同一种物体，每个放大倍数下，在实际灯光亮度不改变的情况下，上位机所读出来的亮度数值是不一样的。

ID:161164 · 发表于 2022-6-14 09:25

karolyte 发表于 2022-6-13 23:13
这个是用在显微镜上的灯，对于观看的同一种物体，每个放大倍数下，在实际灯光亮度不改变的情况下，上位机 ...

所以重点就是这个亮度数值
如果上位机没有对外输出这两数值的接口
一切都是空谈

如果上位机有对外输出这两数值的接口
那就好办
用上位机编程软件(Excel VBA, C#...)写一个上位机
这上位机从显微镜上位机中取得两个亮度数值
经串口传给单片机
单片机得到这两个亮度数值后，经PID计算
改变输出的PWM来达到245和110

ID:446775 · 发表于 2022-6-15 20:25

lkc8210 发表于 2022-6-14 09:25
所以重点就是这个亮度数值
如果上位机没有对外输出这两数值的接口
一切都是空谈

嗯，目前上位机没有对外输出这两个亮度数值的接口，只是通过连接在显微镜上的摄像头，实时采集到的图像亮度来给上位机通过算法给出这两个灯的值，目前的这两个灯是通过旋钮手动来进行调节的，那么现在就是想通过上位机+单片机的方式，一方面采集到这个亮度由上位机分析出这个亮度值，另一方面也由这个上位机输出亮度值给单片机，来调节这两个灯的亮度，以避免人工调节所带来的误差，增加它的准确度。

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