Überwachen Sie das Übertakten

Das Übertakten des Prozessors oder des Speichers ist verständlich, aber warum die Hintergrundbeleuchtung des Monitors übertakten?



Es geht um den alten 23-Zoll-Samsung SyncMaster BX2340 (veröffentlicht im Januar 2011) mit LED-Hintergrundbeleuchtung. Mit der Zeit bemerkte er, dass es anstrengend war, für ihn zu arbeiten und sich immer schwieriger zu konzentrieren. Und nicht nur arbeiten, sondern zum Beispiel lesen. Der Monitor selbst blieb derselbe, aber es wurde schwieriger für mich. Und für andere Bildschirme hat es ganz gut funktioniert.

Einmal im Internet las ich über die subjektiven Gefühle von Benutzern von Telefonen mit OLED-Displays mit einer Bildwiederholfrequenz von 240 Hz. Beschwert über Müdigkeit und Kopfschmerzen. Und es gab Hinweise (ohne Beweise) auf Studien zum Einfluss der Dimmfrequenz der Hintergrundbeleuchtung auf den Körper: Obwohl das Auge bei 240 Hz kein Flackern sieht, reagiert das Gehirn darauf. Ein konstantes Leuchten oder eine Frequenz von mehr als 3 kHz belastet das Gehirn nicht auf diese Weise.

Dann habe ich auf YouTube ein Video über das Wiederherstellen der Hintergrundbeleuchtung des Monitors für Gleichstrom erhalten. Die Intervention in das System war kardinal. Unter dem Video gab es Kommentare zur Farbverschiebung bei niedrigen Strömen an den Drähten. Und meine Hintergrundbeleuchtung arbeitet mit 10-25%, weil der Raum ziemlich dunkel ist. UPD : In dem Video hatte der Autor nur eine Girlande mit LEDs, und ich hatte 4.

Es wurde beschlossen, die Helligkeitsregelung mit PWM zu verlassen, aber die Frequenz zu erhöhen. Ich habe nicht einmal angefangen, das Flimmern mit einer nicht-invasiven Methode unter Verwendung eines Fotowiderstands oder einer Fotodiode zu messen. Ich habe den Monitor sofort zerlegt.



Backlight Controller - OZ9993CN. Es gab kein normales Datenblatt, nur einen Gruppen-Hintergrundbeleuchtungstreiber von O ₂ Micro. Es stellte sich heraus, dass der Treiber auch an der Erhöhung der Spannung (gemäß Messungen von 14,4 V auf 54,6 V) unter Verwendung eines leistungsstarken externen Feldeffekttransistors und einer Induktivität beteiligt ist.

Eine der Schaltungen hat eine ähnliche Bedeutung wie der Treiber, die Pin-Nummern stimmen nicht überein:



Auf der Karte ist der PWM-Signalpfad zum Treiber als B-Dim (Backlight Dimming?) Signiert, ich musste nicht suchen. Als nächstes kam ein Klon des USBee AX USB-Digitaloszilloskops in Verbindung mit Sigrok auf der PC-Seite ins Spiel. Die Messung ergab, dass die Hintergrundbeleuchtungsfrequenz 180 Hz beträgt (dies wird nicht ausreichen!). Hoher Signalpegel - 5 V.



Jetzt müssen Sie die PWM-Frequenz irgendwie alle 16 auf Kilohertz-Werte erhöhen. Das erste, was Ihnen in den Sinn kam, war, einen Mikrocontroller in die PWM-Spurlücke zu stecken, um das Signal zu empfangen und es 16-mal schneller abzuspielen. Wir brauchen 2 Timer, einer misst die Dauer der niedrigen und hohen Pegel, der andere gibt ein PWM-Signal. Nachdem wir die Koeffizienten des Teilers aufgenommen haben, können wir überhaupt auf Arithmetik verzichten, indem wir einfach kopieren. Nein, Arduino wird nicht. Es wird auch keinen Assembler geben, es wird GCC geben. Der kleine MK mit mindestens zwei Timern (ab Lager) war ATtiny15. Aber WinAVR will nicht mit ihm arbeiten, deshalb musste ich eine ältere Version nehmen - ATtiny45 (ATtiny25 / 85 wird auch funktionieren).

Schema:

100n ┌───────┤├───────┐ │ ┌────────────┐ │ │ │ 1 8 ├─┴─ VCC │ │ 2 7 ├─ PB2 (INT0) INPUT │ │ 3 6 ├─ PB1 (OC1A) OUTPUT GND ─┴─┤ 4 5 │ └────────────┘ ATtiny45 

Wir wählen die Faktoren der Timer-Teiler aus. Nehmen Sie die CPU-Frequenz von ca. 8 MHz aus dem eingebauten RC-Generator.

• Timer messen. Wie viele Maßnahmen in der Dimmphase? $$$8000000/180 \ ca. 44444$. Damit dies mit einem minimalen Genauigkeitsverlust in das Acht-Bit-Register des Zeitgebers passt, nehmen wir den Vorteiler 256, der Maximalwert des Zählers ist $$ .
• PWM-Timer Wir werden die Frequenz 16-mal größer machen: $$$180 \ cdot 16 = 2880 Hz$, dann ist der Vorteiler um ein Vielfaches kleiner: $$$256/16 = 16$.

Das Eingangssignal ist mit dem externen Interrupt-Zweig verbunden. Handler davon:

 /* External Interrupt 0 */ ISR(INT0_vect, ISR_NAKED) { uint8_t timer = TCNT0; //     if (PINB & 1<<PB2) { //  .   -    OCR1C = timer; //   TCNT0 = 0; //     } else { //   -  OCR1A = timer; //   } reti(); } 

Gelötet, geblitzt - und es hat funktioniert!



Aber der Gashebel begann zu quietschen. Wir schauen uns an, was sich am Gate des Feldreglers befindet, der den Strom durch die Leistungsinduktivität steuert:



Mit dem Gas ist alles in Ordnung, es arbeitet weiterhin mit einer Frequenz von 320 kHz, aber wenn früher die PWM-Frequenz 180 Hz betrug und fast unhörbar ist (nur wenn Sie Ihr Ohr mitbringen), dann sind 2,9 kHz sehr gut hörbar. Und der Komfort hat eindeutig nicht zugenommen. Aber was ist, wenn Sie die Frequenz über die Obergrenze der Hörbarkeit bringen? Zum Beispiel $$$180 Hz \ cdot 128 = 23040 Hz$? Wir ändern den Multiplikator des PWM-Timer-Teilers von 16 auf 2 und blinken ihn. Es stellte sich heraus, dass alles in Ordnung war. Fast.

Acht-Bit-Timer reichen in diesem Fall nicht aus , Sie benötigen mehr Mineralien . Dies äußert sich in niederfrequenten Helligkeitsschwankungen mit einem sanften Anstieg und Verschwinden einer Frequenz von mehreren Sekunden. Um mit dieser Geißel fertig zu werden, können Sie den Kristallfetter nehmen, aber dies ist nicht unser Weg. Wir werden die Bittiefe des Mess-Timers programmgesteuert erhöhen und einen Schwellenwert (Hysterese) für die zuverlässige Erkennung der Helligkeitsumschaltung durch den Benutzer einführen (0–100 mit einer Auflösung von 1). Wir erhöhen die Genauigkeit des Mess-Timers um das 256-fache und der Multiplikatorfaktor wird gleich 1.

Messen des Timer-Überlauf-Handlers mit der Option „Es ist ein Fehler aufgetreten und die Dauer des Levels hat sich in die Länge gezogen“:

 /* Timer/Counter0 Overflow */ ISR(TIM0_OVF_vect, ISR_NAKED) { #define TIME_H_LIM (UCHAR_MAX-1) if (time_h < TIME_H_LIM) { // Normal way time_h += 1; } else { // High part overflowed if (PINB & 1<<PB2) { OCR1A = TIME_H_LIM; // Always on } else { OCR1A = 0; // Always off } OCR1C = TIME_H_LIM; time_h = 0; time_cycle = 0; time_on = 0; } reti(); // Because ISR_NAKED } 

Die externe Unterbrechung ist jetzt auch etwas komplizierter:

 /* External Interrupt 0 */ ISR(INT0_vect, ISR_NAKED) { // F_CPU / Timer1 prescaler / F_PWM_IN / grades / 4 #define THRESHOLD (F_CPU / 1 / F_PWM_IN / 100 / 4) uint16_t time; uint8_t time_l = TCNT0; if ((TIFR & 1<<TOV0) && (time_l <= UCHAR_MAX/2)) { // Overflow occured right now time_l = UCHAR_MAX; // 0xff } time = (time_h << 8) + time_l; if (PINB & 1<<PB2) { // Risen if (abs(time - time_cycle) > THRESHOLD) { time_cycle = time; OCR1C = time_h; } TCNT0 = 0; time_h = 0; if (TIFR & 1<<TOV0) { TIFR = 1<<TOV0; // Clear Timer0 overflow flag } } else { // Falled if (abs(time - time_on) > THRESHOLD) { time_on = time; OCR1A = time_h; } } reti(); // Because ISR_NAKED } 

Es gibt globale Variablen, die ich in Register geschrieben habe, wir haben schließlich Übertaktung. SRAM wird nur zum Speichern der Rücksprungadresse verwendet, wenn Interrupt-Handler eingegeben werden. Der höchste Teil des Intervallmessungszählers befindet sich in der Variablen time_h, und die Werte der gemessenen PWM-Zykluslänge und des Arbeitszyklus befinden sich in time_cycle bzw. time_on. THRESHOLD - Schwelle zum Erkennen von Helligkeitsänderungen.

Jetzt hat alles wie vorgesehen funktioniert.


Man kann es Autosuggestion nennen, aber das Ergebnis ist: Das Leben ist besser geworden, das Leben hat mehr Spaß gemacht! Sogar langhängende Projekte gingen weiter.

Wenn in Ihrem Fall die Frequenz der Hintergrundbeleuchtung Ihr Wohlbefinden und Ihre Produktivität in keiner Weise beeinträchtigt, können Sie sich glücklich schätzen. Wahrscheinlich. Ebenso wie Menschen, die versichern, dass sie sich absolut wohl fühlen, wenn der CO ₂ -Gehalt im Raum mehr als 0,2% (2000 ppm ) beträgt .