Zastanówmy się, co kryje się za akronimem PWM, jak to działa, do czego służy i jak możemy go wykorzystać w pracy z Arduino.
Niezbędny
- - Arduino;
- - Dioda LED;
- - rezystor o rezystancji 200 Ohm;
- - komputer.
Instrukcje
Krok 1
Cyfrowe piny Arduino mogą podawać tylko dwie wartości: logiczne 0 (LOW) i logiczne 1 (HIGH). Dlatego są cyfrowe. Ale Arduino ma „specjalne” konkluzje, które są oznaczone jako PWM. Czasami są oznaczane falistą linią „~” lub zakreślone lub w jakiś sposób odróżnione od innych. PWM oznacza „modulację szerokości impulsu” lub modulację szerokości impulsu, PWM.
Sygnał modulowany szerokością impulsu to sygnał impulsowy o stałej częstotliwości, ale o zmiennym współczynniku wypełnienia (stosunek czasu trwania impulsu do jego okresu powtarzania). Ze względu na to, że większość procesów fizycznych w przyrodzie ma pewną bezwładność, gwałtowne spadki napięcia od 1 do 0 zostaną wygładzone, przyjmując pewną średnią wartość. Ustawiając cykl pracy, możesz zmienić średnie napięcie na wyjściu PWM.
Jeśli cykl pracy wynosi 100%, to przez cały czas na wyjściu cyfrowym Arduino będzie napięcie logiczne „1” lub 5 woltów. Jeśli ustawisz cykl pracy na 50%, wówczas połowa czasu na wyjściu będzie logiczna „1”, a połowa - logiczna „0”, a średnie napięcie wyniesie 2,5 wolta. I tak dalej.
W programie współczynnik wypełnienia ustawiany jest nie w procentach, ale jako liczba od 0 do 255. Na przykład polecenie „analogWrite (10, 64)” powie mikrokontrolerowi, aby wysłał sygnał o współczynniku wypełnienia 25 % do cyfrowego wyjścia PWM nr 10.
Piny Arduino z funkcją modulacji szerokości impulsu działają z częstotliwością około 500 Hz. Oznacza to, że okres powtarzania impulsów wynosi około 2 milisekundy, co jest mierzone zielonymi pionowymi kreskami na rysunku.
Okazuje się, że na wyjściu cyfrowym możemy zasymulować sygnał analogowy! Ciekawe, prawda?!
Jak możemy to wykorzystać? Aplikacji jest mnóstwo! Na przykład są to sterowanie jasnością LED, sterowanie prędkością silnika, sterowanie prądem tranzystora, wydobywanie dźwięku z piezoemitera…
Krok 2
Rzućmy okiem na najbardziej podstawowy przykład - sterowanie jasnością diody LED za pomocą PWM. Zbierzmy klasyczny schemat.
Krok 3
Otwórzmy szkic "Fade" z przykładów: File -> Samples -> 01. Basics -> Fade.
Krok 4
Zmieńmy to trochę i załadujmy do pamięci Arduino.
Krok 5
Włączamy zasilanie. Dioda LED stopniowo zwiększa swoją jasność, a następnie stopniowo maleje. Zasymulowaliśmy sygnał analogowy na wyjściu cyfrowym za pomocą modulacji szerokości impulsu.
