Спектрометры

[Игорь А. Грибко]

Теперь по видеосигналу,если излучение на спектрометр не поступает - на выходе присутствует сигнал на первом фото ,частота примерно 1,38Гц ,если растянуть развёртку на осциллографе ,то увидим ,что положительные участки заполнены таким же сигналом ,но частотой 48,8Гц.(фото №2)
Если подать свет то получается картинка №3

[Игорь А. Грибко]

Если растянуть дальше получим следующую картинку(на первом фото из этого поста),мы видим 18 пиков(по крайней мере я так насчитал),каждый пик соответствует циклу измерения линейки(1024 элемента) и если ещё потянуть развёртку ,то каждый пик превращается в спектрограмму ,а растянув ещё увидим заполнение ,на последнем фото, частота заполнения 50 000Гц
 Получается ,что спектрограмма состоит из 1024 импульсов,амплитуда каждого импульса соответствует интенсивности освещения соответствующего элемента на линейке. Таких пакетов делается 18 штук(или 20,просто крайние малы по общей амплитуде) ,потом пауза

[didperm]

преобразованный сигнал с ног 6-13 попадает на J10,дальше никуда не поступает. С ног 15-22 идёт на ПЛИС,вывода 23,24,26 тоже идут на ПЛИС.

Если  с ног 6-13 идет только на J10, значит они сознательно зарезают динамический диапазон. Оставляют только 8 разрядов.
Видимоим хватает разрешения

Получается ,что спектрограмма состоит из 1024 импульсов,амплитуда каждого импульса соответствует интенсивности освещения соответствующего элемента на линейке. Таких пакетов делается 18 штук(или 20,просто крайние малы по общей амплитуде) ,потом пауза

вот теперь надо найти сигнал - меандр, который определяет длительность этого пакета 1024 импульсов.
Тогда по нему можно будет синхронизировать захват данных .

[Игорь А. Грибко]

вот теперь надо найти сигнал - меандр, который определяет длительность этого пакета 1024 импульсов.
Тогда по нему можно будет синхронизировать захват данных

Есть такой сигнал 50000:1024=48,83Гц

Если  с ног 6-13 идет только на J10, значит они сознательно зарезают динамический диапазон. Оставляют только 8 разрядов.
Видимоим хватает разрешения

Видимо реализован режим 2 по 8бит, у этой микросхемы есть такой вариант.

Думаю,что алгоритм  такой - Нарастающий фронт с частотой 1,22Гц( всё таки не 1,38) разрешает запуск считывания с линейки и одновременно запускает 48,82Гц, нарастающий фронт которой совпадает с 1,22 ,но пока низкочастотный меандр на высоком потенциале ,48Гц успевает сделать 20 периодов и нарастающие фронты разрешают считывание с линейки ,а спадающий фронт возвращает в исходное состояние,так образуются 20 картинок спектра, потом 20-й спадающий фронт 48Гц совпадает со спадом 1,22Гц и наступает пауза длительностью в отрицательную половину 1,22Гц меандра.
 Кроме этого ,каждая положительная половинка 48Гц меандра заполнена 1024 периодами меандра с частотой 50000Гц и каждая положительная половина меандра с этой частотой соответствует одному пикселю линейки ,а высота (напряжение) соответствует освещённости этого пикселя..

 Получается сам комплексный сигнал содержит все данные для синхронизации,т.к. все три частоты синхронизированы между собой ,или я ошибаюсь?

 Ещё такая крамольная мысль,если хватает 8-бит,то наверно можно реализовать считывание и передачу на комп через ардуино ?

[didperm]

Видимо реализован режим 2 по 8бит, у этой микросхемы есть такой вариант.

да, я посмотрел внимательно даташит, есть такой режим.

Если частота 50 кгц (20 микросекунд период) надо захватывать два байта во время полупериода =  10 микросекунд . То есть каждый байт через 5 микросекунд.
В любом случае простая ардуинка не потянет.
Они не случайно плисину поставили.
Я думаю может потянуть ардуиноподобная плата  STM32H743 Eval kit.

[Игорь А. Грибко]

да, я посмотрел внимательно даташит, есть такой режим.

Если частота 50 кгц (20 микросекунд период) надо захватывать два байта во время полупериода =  10 микросекунд . То есть каждый байт через 5 микросекунд.
В любом случае простая ардуинка не потянет.
Они не случайно плисину поставили.
Я думаю может потянуть ардуиноподобная плата  STM32H743 Eval kit.

Сегодня изучал выходные сигналы на АЦП , было бы хорошо использовать их . Есть правда некоторые непонятности - на выходах 6-13  сигналы отличаются от тех ,что на № 13-22. Частота дискретизации в десять раз ниже и больше похожи на ШИМ, подробности в коротком видео и вопрос как мне проще всего перекинуть параллельный 8-бит сигнал  на комп ?

Кроме этого нашёл вариант переключения частоты дискретизации в 10 и 100 раз ниже,при этом во столько же раз увеличивается световая чувствительность на матрице

https://youtu.be/Fe40X_tvRV8

[didperm]

Сегодня изучал выходные сигналы на АЦП , было бы хорошо использовать их . Есть правда некоторые непонятности - на выходах 6-13  сигналы отличаются от тех ,что на № 13-22. Частота дискретизации в десять раз ниже и больше похожи на ШИМ, подробности в коротком видео и вопрос как мне проще всего перекинуть параллельный 8-бит сигнал  на комп ?

Игорь, еще посмотри сигнал на ноге 23  (BYTE).
Сигнал на выходе ацп не ШИМ.
Это просто нормальная работа ацп - старший разряд меняется редко, следующий побыстрее и тд.

Самый простой способ закинуть данные это использовать быстрый микроконтроллер (например STM32H743).
Там пишется программа обработчика прерываний, который срабатывает по фронту сигнала BYTE или BUSY (надо уточнить).
Захватывается байт, обрабатывается, складывается в буфер. Потом, когда принято 1024 слова выбрасывается пакет по COM порту в комп.

Программулю я тебе, если что, помогу написать.

Другое дела, как ты будешь эти данные в компе обрабатывать?
Там тоже надо софт писать.

[Игорь А. Грибко]

Игорь, еще посмотри сигнал на ноге 23  (BYTE).
Сигнал на выходе ацп не ШИМ.
Это просто нормальная работа ацп - старший разряд меняется редко, следующий побыстрее и тд.

Самый простой способ закинуть данные это использовать быстрый микроконтроллер (например STM32H743).
Там пишется программа обработчика прерываний, который срабатывает по фронту сигнала BYTE или BUSY (надо уточнить).
Захватывается байт, обрабатывается, складывается в буфер. Потом, когда принято 1024 слова выбрасывается пакет по COM порту в комп.

Программулю я тебе, если что, помогу написать.

Другое дела, как ты будешь эти данные в компе обрабатывать?
Там тоже надо софт писать.

Спасибо за ответ.Посмотрю сегодня сигналы на  BYTE и BUSY, там получается на каком-то присутствует  ,а на втором нет ничего. Сейчас главное завести на комп и увидеть сигнал ,а потом можно думать о программе по обработке.

По последнему видео меня смутило,то что на выходах 14-22 импульсы присутствуют всё время и заполнены 50кГц ,просто когда даём свет ,то они меняются ,а на выходах 6-13 импульсы появляются только при подаче света и они не заполнены 50кГц, максимальная частота на последнем выводе 12кГц,а в режимах ,когда чувствительность больше *10 и *100 раз частота падает в 10 и 100 раз.

[Игорь А. Грибко]

Посмотрел что на выходах 23-26

   23- BYTE идёт на ПЛИС но на нём постоянно 0
   24- R/C  на нём меандр 50кГц ,высокий уровень в 4 (примерно)раза длиннее чем низкий
   25- СS не подключен
   26-  BUSY меандр 50 кГц ,высокий уровень в 2 раза длиннее чем низкий

[didperm]

Посмотрел что на выходах 23-26

   23- BYTE идёт на ПЛИС но на нём постоянно 0
   24- R/C  на нём меандр 50кГц ,высокий уровень в 4 (примерно)раза длиннее чем низкий
   25- СS не подключен
   26-  BUSY меандр 50 кГц ,высокий уровень в 2 раза длиннее чем низкий

Ну вот, все отлично ))
Плисина не управляет значит шиной, по какой-то одной ей известной причине.
Все данные у тебя выводятся в формате 16 бит. и стробируются сигналом BUSY.
Это упрощает задачу, потому что захватывать данные  надо будет один раз в 10 микросекунд.
Микроконтроллеру будет не так напряжно со временем.

[Игорь А. Грибко]

Самый простой способ закинуть данные это использовать быстрый микроконтроллер (например STM32H743).

Пойдёт вот такая ?

Отправил в личку - забыл ,что нельзя ссылки..

[didperm]

В этом случае я бы оцифровал этот видеосигнал с помощью внешнего контроллера и потом уже с этого контроллера выводил данные в РС по своему протоколу.

сам себя цитирую).
Может быть действительно будет лучше оцифровывать сигнал внешним контроллером, про который я тебе писал.
Меньше проводов.

[Игорь А. Грибко]

Потихоньку собираю двухлучевой спектрометр

https://youtu.be/3P5qDTBsadk

[Игорь А. Грибко]

Получил контроллер  NUCLEO-H743ZI2. Планируется использовать для обработки сигнала от спектрометра и передача на комп.
 Пытаюсь разобраться, информации именно по этой версии не очень много...

[didperm]

Пытаюсь разобраться, информации именно по этой версии не очень много...

Информации достаточно. Я тебе в личку сбросил ссылки.
Главное теперь понять, который из спектроскопов ты хочешь делать первым )
И еще, как ты будешь обрабатывать данные на стороне PC?

[Игорь А. Грибко]

Думаю,что надо начать с двухлучевого. Размышлял над алгоритмом - надо попробовать снимать сплошной сигнал с двух датчиков,без пошагового варианта ,в этом случае можно сканировать побыстрее .Оцифрованные данные,разбить ,например на 1000 точек и производить сравнение , привязку к спектру ,вычисление процентного отношения и вывод данных в виде графика уже на компе (например в Excel).Возникает вопрос управления ,простейших калибровок, возможности сканирования в выбранном диапазоне,применение в режиме монохроматора(измерения на одной длине волны),для этого можно привязать определённое число шагов двигателя от опоры к определённому положению на спектре...

[Игорь А. Грибко]

установил Mbed Studio , ST-LINK Utility ,STM32CubeMX

В первой и второй программе соединение проходит.

[didperm]

Вот прошивка для проверки COM port USB.
через STLINK Utility залей ее в плату.
Потом подключи к компу через микро USB разъем.
Должен появиться COM PORT в диспетчере устройств на PC.

[Игорь А. Грибко]

Вот прошивка для проверки COM port USB.
через STLINK Utility залей ее в плату.
Потом подключи к компу через микро USB разъем.
Должен появиться COM PORT в диспетчере устройств на PC.

Распаковал и перетащил на "флешку" - прошилась автоматом и появился COM PORT,обошлось без программы.

[didperm]

Распаковал и перетащил на "флешку" - прошилась автоматом и появился COM PORT,обошлось без программы.

"Это не наш метод" ))

В этой плате должна быть изначально зашита программа, демонстрирующая работу ком порта, поэтому ты его видишь.

Прошивку надо производить используя или STM32 STLINK Utility или  IDE типа IAR.

В STM32 STLINK Utility все делается просто:
Target -> Connect-> Erase sectors->File->Open file-> Program&Verify

У меня эта прошивка работала в составе стенда по измерению параметров акустических систем.
Работает она так. С компьютера посылается байт 0х31 для разрешения замера.
Далее плата ловит внешний сигнал по фронту на ноге PB9.
После этого запускается процесс замера, состоящий из оцифровки 1000 значений уровня (0-3.3в) с АЦП 16 бит  каждые 50 микросекунд. Далее по 100 значений усредняются. Общее время измерения получается 5 сек.
После завершения измерений блок из 2000 байт передается на комп.

Посмотри, что из этих параметров подходит для тебя?