Индикаторы уровня. Радиоконструктор - светодиодный индикатор уровня низкочастотного сигнала

Каждый трейдер в своей торговле старается поймать начало ценового движения, открыть сделку, совпадающую с его направлением, и закрыть ее по его завершению. При этом начало и конец ценового движения чаще всего представляют собой развороты текущей тенденции на торгуемом таймфрейме (в некоторых случаях движение начинается с флета или им заканчивается). А такие развороты, по сути, являются экстремумами, для идентификации которых разработаны разнообразные индикаторы пиков и впадин без перерисовки или без запаздывания, которые и будут рассмотрены ниже.

Перерисовка и запаздывание

В основе индикаторов лежат определенные вычислительно-логические структуры, основанные на различных принципах математического анализа. Все они могут быть классифицированы на 2 взаимоисключающих типа:

  • перерисовывающие (не запаздывающие) – формируемый ими сигнал может на протяжении определенного периода (длится несколько свечей) появляться и пропадать и, в итоге, может как остаться, так и исчезнуть;
  • запаздывающие (не перерисовывающие) – формируемый ими сигнал появляется лишь спустя некоторый промежуток времени (длительностью несколько свечей) после образования идентифицируемого события.

Как можно заметить, между этими техническими инструментами существует сходство, заключающееся в определенном временном периоде после вероятного наступления идентифицируемого события. В течение этого периода генерируемый сигнал:

  • либо имеет невысокую достоверность (перерисовывающие не запаздывающие индикаторы);
  • либо не появляется (запаздывающие неперерисовывающие индикаторы).

В результате использования запаздывающих индикаторов, трейдер может получить сигнал уже после слишком поздно – когда большая часть определяемого события (например, ценового движения) уже завершилась. Их целесообразно использовать для построения графических фигур – каналов, поддержки, сопротивления и пр.

А вот перерисовывающие индикаторы позволяют трейдеру при начале генерации сигнала обратить повышенное внимание на рынок в текущий момент, не доверяя при этом такому сигналу на 100%. В этом случае следует использовать дополнительные аналитические инструменты, подтверждающие сигналы которых позволяют открывать позиции.

Индикаторы пиков и впадин без перерисовки

Один из методов определения экстремумов заключается в анализе поведения стандартных технических инструментов, встроенных в торговую платформу MetaTrader. Например, индикатор EMMA (скачать ) функционирует на основе вычисления кривой скользящей средней (рис. 1). Затем производится ее графический анализ, во время которого идентифицируются изгибы (изменение направления движения по вертикали). Признаком сформировавшегося изгиба считается прохождение скользящей средней в обратном направлении на расстояние, не меньшее значения переменной EMMA_Deviation_in_Percent (выражается в процентах относительно пройденного от предыдущего экстремума пути).

Трейдер может изменять и другие параметры индикатора EMMA:

  • EMMA_Mode – цены, по которым ищутся экстремумы (0 – Close; 1 – High/Low);
  • MA_Period – период расчета скользящей средней;
  • MA_Method – метод расчета скользящей средней (0 – простой; 1 – экспоненциальный; 2 – сглаженный; 3 – линейно-взвешенный);
  • MA_Applied_Price – цены, по которым рассчитывается MA (0 – закрытия; 1 – открытия; 2 – максимальная; 3 – минимальная; 4 – средняя; 5 – типичная; 6 – взвешенная закрытия).

Поскольку пиковый индикатор уровня EMMA рассчитывается на основе скользящей средней, то он относится к категории запаздывающих.

Одно из преимуществ EMMA заключается в возможности простой реализации нахождения экстремумов на старших периодах. Для этого достаточно пропорционально отношению старшего таймфрейма к рабочему увеличить период расчета MA.

Еще одним индикатором пиков и впадин без перерисовки является Moving MinMax (скачать ). В нем использован уникальный алгоритм, аналогичный тому, который применяется в ядерной физике для расчетов туннельного эффекта. Этот технический инструмент отображается в подвальном окне (рис. 2) в виде гистограммы, отдельные участки которой, соответствующие участкам ценового графика, окрашены различными цветами:

  • голубым – восходящий тренд;
  • розовым – нисходящий тренд;
  • желтым – экстремум.

Перерисовывающие пиковые индикаторы уровня

Следующим мы предлагаем скачать индикатор вершин и впадин Holy_Signal. Экстремумы его алгоритм определяет как максимальный High или минимальный Low на промежутке длиной в SignalGap свечей влево и вправо. При этом если High (Low) текущей свечи будет максимальным (минимальным) на промежутке длиной в SignalGap свечей влево, то над (под) ней будет образована стрелочка, указывающая на локальный экстремум. Но если в течение следующих SignalGap свечей появится очередной еще больший максимум (меньший минимум), то стрелочка будет перенесена на него. Поэтому Holy_Signal является перерисовывающим индикатором.

Целесообразно его использовать для построения уровней поддержки и сопротивления, которые будут проходить через несколько последовательных минимумов или максимумов (рис. 3).

Числовой параметр SignalGap задает интервал, в пределах которого будет искаться экстремум. Таким образом SignalGap определяет чувствительность пикового индикатора уровней Holy_Signal (чем больше его значение, тем меньше будет идентифицировано экстремумов).

Индикатор пиков и впадин для минутного графика

Как известно, на коротких таймфоеймах присутствует очень много шумов, которые затрудняют анализ. Поэтому при идентификации экстремумов с малым периодом анализа, возникает очень много ложных вершин и впадин, многие из которых не стоит принимать во внимание. В таких случаях будет полезен индикатор PBF_ScalperShowMe_e3Nymous (скачать ), алгоритмическая часть которого построена на математической модели фрактальной теории, позволяющей с высокой степенью достоверности идентифицировать локальные и глобальные экстремумы.

После применения к ценовому графику этот инструмент теханализа отобразит на нем сигналы в виде стрелочек и кружков (рис. 4). Первые служат указателем локальных экстремумов, а вторые – глобальных. В результате существенно упрощается и ускоряется визуальный анализ ценовой динамики. Дополнительное удобство обеспечивается возможностью установки горизонтальных прямых, проходящих через два последних найденных экстремума.

Пиковый индикатор уровня PBF_ScalperShowMe_e3Nymous относится к категории запаздывающих, что следует учитывать при использовании его в торговле.

Смотри видео обзор индикаторов пиков и впадин

Многие хорошо помнят, как на заре 80-х, в магнитофонных деках (японских) были индикаторы уровня записи с отображением пиков. Иметь такой индикатор в своём распоряжении - было мечтой многих радиолюбителей и меломанов, а собрать его самому в то время было просто не реально.
С появлением микроконтроллеров, схемотехника резко изменилась, и сейчас схема пикового индикатора выглядит не сложнее схемы простого транзисторного приёмника 80-х.

Вашему вниманию предлагается пиковый индикатор уровня сигнала на микроконтроллере PIC16F88, моно, в качестве индикаторов используются светодиоды или светодиодные матрицы. Входы левого и правого канала в нём объединены. Или для второго канала необходимо изготовить ещё один подобный индикатор. Количество светодиодов в индикаторе (матрице) - 40 шт. Хорошо будет смотреться индикатор, например на таких матрицах (по 10 светодиодов).

Подобных матриц на канал необходимо 4 шт. Цвет свечения выбирайте на свой вкус. Можно применить одноцветные, а можно последнюю поставить например желтого или красного цвета)если первые зелёные).
Или например есть ещё такие матрицы по 20 светодиодов. Их на канал нужно 2 шт.

Посмотрите демонстрационное видео, работы индикатора пиков. Здесь он работает в режиме индикации с пиками в падающем режиме, шкала логарифмическая (резисторы R11-R14 отсутствуют, или джамперы сняты).

Индикатор может работать и в линейном режиме, с индикацией пиков и без индикации пиков, так-же в режиме бегающей точки с индикацией пиков и без индикации пиков. Сама пик индикация работает в двух режимах - обычном и падающем. Обычный - это пики горят в течении 0,5 секунд и гаснут, падающий - это пики горят 0,5 секунд и падают вниз (если уровень сигнала в данный момент стал ниже уровня, который был 0,5 сек. назад).
Схема индикатора изображена ниже. Светодиоды применены на ток 3 мА, если ставить светодиоды мощнее, на ток 20 мА, то резисторы R1-R8 необходимо заменить на резисторы по 22-33 Ом. R11-R14 устанавливаются в зависимости от необходимого режима работы индикатора. Для оперативного переключения режимов, можно в точках их соединения с общим проводом установить коммутированные перемычки ("джамперы").

Конфигурация процессора (установка предохранителей, "фузов")

CP:OFF, CCP1:RB0, DEBUG:OFF, WRT_PROTECT:OFF, CPD:OFF, LVP:OFF, BODEN:ON, MCLR:OFF, PWRTE:OFF, WDT:ON, OSC:INTRC_IO, IESO:OFF, FCMEN:OFF.

Режимы, в которых может работать индикатор, изображены ниже в таблице. Их можно комбинировать установкой или снятием перемычек (резисторов). Резистором R1 изменяется чувствительность индикатора, меняется напряжение на выводе 2 микроконтроллера, причём чем меньше напряжение на выводе, тем выше чувствительность. Оптимальное напряжение на выводе 200-250 мВ.

Таблица 1. Выбор режимов индикации.

Ниже в архиве имеются схема, рисунки печатной платы, прошивка микроконтроллера.

Если у кого-то возникнут какие либо вопросы по конструкции индикатора, задавайте их .

Самодельный блок пиковой индикации стереофонического сигнала своими руками, схема простого пикового индикатора. Пиковые индикаторы аудиосигналов показывают факт превышения уровнемсигнала ЗЧ некоторого предварительно заданного значения.

Здесь приводится описание пикового светодиодного индикатора на основе микросхемы CD4093. Отечественным аналогом которой является К561ТЛ1. Микросхема содержит четыре логических элемента «2И-Не» с эффектом триггеров Шмитта. В данной схеме входы каждого из элементов соединены между собой, поэтому элементы работают как инверторы - триггеры Шмитта.

Принципиальная схема

Выходные сигналы стереоканалов от выхода УНЧ поступают через конденсаторы С1 и С2 на входы элементов D1.1 и D1.2, соответственно. На входы этих элементов через резисторы R2 и R3 поступает постоянное напряжение смещения от подстроечного резистора R1.

На входах логических элементов постоянное напряжение смещение складывается с переменной составляющей аудиосигнала. Задача резистора R1 в том, чтобы выставить оптимальное напряжение смещения, при котором будет необходимая чувствительность индикатора, то есть, этим резистором задается тот самый пиковый порог.

Рис. 1. Принципиальная схема самодельного пикового индикатора.

Состояние на выходах элементов D1.1 и D1.2 будет меняться только тогда, когда будет превышен этот порог, выставленэтой схемы преобразуется в импульсы логического уровня, которые через диоды VD1 и VD2 заряжают конденсаторы С3 и С4. Эти схемы из диодов VD1,VD2, конденсаторов С3,С4 и резисторов R4,R6 работают как детекторы.

И напряжение на конденсаторах С3 и С4 увеличивается. Особенно это важно, так как пиковый момент входного сигнала может быть не длительным. А напряжение в виде заряда удерживается этими конденсаторами, потому что они быстро заряжаются через диоды и медленно разряжаются через резисторы.

Как только напряжение на С3 или С4 достигает порога переключения триггера Шмитта (D1.3 или D1.4, соответственно), на выходе D1.3 или D1.4 появляется логический ноль, который приводит к зажиганию светодиода HL1 или HL2. Соответствующий светодиод, или если стереосигнал хорошо сбалансирован, оба светодиода вспыхивают и горят не меньше времени, требующегося на разрядку С3 или С4 через R4 или R6.

Детали и налаживание

Светодиоды - любые индикаторные, например, АЛ307. Налаживание - подстройкой резистора R1 по порогу срабатывания.


Не секрет, что звучание системы во многом зависит от уровня сигнала на ее участках. Контролируя сигнал на переходных участках схемы, мы можем судить о работе различных функциональных блоков: коэффициенте усиления, вносимых искажениях и т.д. Так же бывают случаи, когда результирующий сигнал просто не возможно услышать. В тех случаях, когда не возможно контролировать сигнал на слух, применяются различного рода индикаторы уровня.
Для наблюдения могут использоваться как стрелочные приборы, так и специальные устройства, обеспечивающие работу «столбцовых» индикаторов. Итак, рассмотрим их работу более подробно.

1.1 Шкальные индикаторы
1.1.1 Простейший шкальный индикатор.

Этот вид индикаторов наиболее прост из всех существующих. Шкальный индикатор состоит из стрелочного прибора и делителя. Упрощенная схема индикатора приведена на рис.1.


В качестве измерителей чаще всего используются микроамперметры с током полного отклонения 100 – 500мкА. Такие приборы рассчитаны на постоянный ток, поэтому для их работы звуковой сигнал необходимо выпрямить диодом. Резистор предназначен для преобразования напряжения в ток. Собственно говоря, прибор измеряет ток, проходящий через резистор. Рассчитывается элементарно, по закону Ома (был такой. Георгий Семеныч Ом) для участка цепи. При этом нужно учесть, что напряжение после диода будет в 2 раза меньше. Марка диода не важна, так что подойдет любой, работающий на частоте больше 20кГц. Итак, расчет:

R=U/I
где: R – сопротивление резистора (Ом)
U - Максимальное измеряемое напряжение (В)
I – ток полного отклонения индикатора (А)
Гораздо удобнее оценивать уровень сигнала, задав ему некоторую инерционность. Т.е. индикатор показывает среднее значение уровня. Этого легко добиться, подключив параллельно прибору электролитический конденсатор, однако следует учесть, что при этом напряжение на приборе увеличится в раз. Такой индикатор может быть использован для измерения выходной мощности усилителя. Что же делать, если уровня измеряемого сигнала не хватает чтобы «расшевелить» прибор? В этом случае на помощь приходят такие парни, как транзистор и операционный усилитель (далее ОУ).

1.1.2 Шкальный индикатор на транзисторе.

Если можно измерить ток через резистор, то можно измерить и коллекторный ток транзистора. Для этого нам понадобится сам транзистор и коллекторная нагрузка (тот же самый резистор). Схема шкального индикатора на транзисторе приведена на рис.2



Здесь тоже все просто. Транзистор усиливает сигнал по току, а в остальном все работает так же. Коллекторный ток транзистора должен превышать ток полного отклонения прибора как минимум в 2 раза (так оно спокойнее и для транзистора, и для Вас), то есть, если ток полного отклонения 100 мкА, то коллекторный ток должен быть не менее 200мкА. Собственно говоря это актуально для миллиамперметров, т.к. через самый слабый транзистор «со свистом» пролетает 50 мА. Теперь смотрим справочник и находим в нем коэффициент передачи по току h21э. Вычисляем входной ток:

Ib=Ik/h21Э
где:
Ib – входной ток

h21Э – коэффициент передачи тока

R1 вычисляется по закону Ома для участка цепи:

R=Ue/Ik
где:
R – сопротивление R1
Ue – напряжение питания
Ik – ток полного отклонения = ток коллектора

R2 предназначен для подавления напряжения на базе. Подбирая его нужно добиться максимальной чувствительности при минимальном отклонении стрелки в отсутствии сигнала. R3 регулирует чувствительность и его сопротивление, практически не критично.

Бывают случаи, когда сигнал требуется усилить не только по току, но и по напряжению. В этом случае схема индикатора дополняется каскадом с ОЭ. Такой индикатор применен, например, в магнитофоне «Комета 212». Его схема приведена на рис.3


1.1.3 Шкальный индикатор на ОУ

Такие индикаторы обладают высокой чувствительностью и входным сопротивлением, следовательно, вносят минимум изменений в измеряемый сигнал. Один из способов использования ОУ – преобразователь «напряжение – ток» приведен на рис.4.


Такой индикатор обладает меньшим входным сопротивлением, зато весьма прост в расчетах и изготовлении. Вычислим сопротивление R1:
R=Us/Imax
где:
R – сопротивление входного резистора
Us – Максимальный уровень сигнала
Imax – ток полного отклонения
Диоды выбираются по тому же критерию, как и в других схемах.
Если уровень сигнала низок и (или) требуется высокое входное сопротивление, можно воспользоваться повторителем. Его схема приведена на рис.5.


Для уверенной работы диодов, выходное напряжение рекомендуется поднять до 2-3 В. Итак, в расчетах отталкиваемся от выходного напряжения ОУ. Первым делом выясним нужный нам коэффициент усиления: К= Uвых/Uвх. Теперь вычислим резисторы R1 и R2: K=1+(R2/R1)
В выборе номиналов ограничений, казалось бы, нет, но R1 не рекомендуется ставить меньше 1кОм. Теперь вычислим R3:
R=Uo/I
где:
R – сопротивление R3
Uo – выходное напряжение ОУ
I – ток полного отклонения

1.2 Пиковые (светодиодные) индикаторы

1.2.1 Аналоговый индикатор

Пожалуй наиболее популярный вид индикаторов в настоящее время. Начнем с простейших. На рис.6 приведена схема индикатора «сигнал/пик» на основе компаратора. Рассмотрим принцип действия. Порог срабатывания задан опорным напряжением, которое устанавливается на инвертирующем входе ОУ делителем R1R2. Когда сигнал на прямом входе превышает опорное напряжение, на выходе ОУ появляется +Uп, открывается VT1 и загорается VD2. Когда сигнал ниже опорного напряжения, на выходе ОУ действует –Uп. В этом случае открыт VT2 и светится VD2. Теперь рассчитаем это чудо. Начнем с компаратора. Для начала выберем напряжение срабатывания (опорное напряжение) и резистор R2 в пределах 3 – 68 кОм. Вычислим ток в источнике опорного напряжения:

где:
Iatt – ток через R2 (током инвертирующего входа можно пренебречь)
Uоп – опорное напряжение
Rб – сопротивление R2


рис.6

Теперь вычислим R1:

R1=(Ue-Uоп)/Iatt
где:
Ue – напряжение источника питания
Uоп – опорное напряжение (напряжение срабатывания)
Iatt – ток через R2
Ограничительный резистор R6 подбирается по формуле:
R=Ue/Iled
где:
R – сопротивление R6
Ue – напряжение питания
ILED – прямой ток светодиода (рекомендуется выбрать в пределах 5 – 15 мА)

Компенсирующие резисторы R4, R5 выбираются по справочнику и соответствуют минимальному сопротивлению нагрузки для выбранного ОУ.

1.2.2 Индикаторы на логических элементах

Начнем с индикатора предельного уровня с одним светодиодом (рис.7). В основе этого индикатора лежит триггер Шмитта. Как известно, триггер Шмитта обладает некоторым гистерезисом, т.е. порог срабатывания отличается от порога отпускания. Разность этих порогов (ширина петли гистерезиса) определяется отношением R2 к R1, т.к. триггер Шмитта представляет собой усилитель с положительной обратной связью. Ограничительный резистор R4 вычисляется по тому же принципу, что и в предыдущей схеме. Ограничительный резистор в цепи базы рассчитывается исходя из нагрузочной способности ЛЭ. Для КМОП (рекомендуется именно КМОП-логика) выходной ток составляет примерно 1,5 мА. Для начала вычислим входной ток транзисторного каскада:

Ib=Iled/h21Э
где:


Iled – прямой ток светодиода (рекомендуется выставить 5 – 15 мА)
h21э – коэффициент передачи тока


Теперь мы можем приблизительно расчитать входное сопротивление:
R=E/Ib
где:
Z – входное сопротивление
E – напряжение питания
Ib – входной ток транзисторного каскада

Если входной ток не превышает нагрузочную способность ЛЭ, можно обойтись без R3, в противном случае его можно рассчитать по формуле:
R=(E/Ib)-Z
где:
R – R3
E – напряжение питания
Ib – входной ток
Z – входное сопротивление каскада

Для измерения сигнала «столбиком» можно собрать многоуровневый индикатор (рис.8).
Такой индикатор прост, но его чувствительность мала и годится только для измерения сигналов от 3-х вольт и выше. Пороги срабатывания ЛЭ устанавливаются подстроечными резисторами. В индикаторе использованы элементы ТТЛ, в случае применения КМОП, на выходе каждого ЛЭ следует установить усилительный каскад.


1.2.3. Пиковые индикаторы на специализированных микросхемах

Наиболее простой вариант изготовления оных. Некоторые схемы приведены на рис.9


рис.9

Также можно использовать и другие усилители индикации. Схемы включения к ним можно спросить в магазине или у Яндекса. Также можно заказать готовые наборы у Мастеркита
http://www.masterkit.ru/main/bycat.php?num=15

1.3 Пиковые (люминесцентные) индикаторы

В свое время применялись в отечественной технике, сейчас широко применяются в музыкальных центрах. Такие индикаторы весьма сложны в изготовлении (включают в себя специализированные микросхемы и микроконтроллеры) и в подключении (требуют нескольких источников питания). Я не рекомендую использовать их в любительской технике.