Neiegkeeten

Pulsbreetmodulatioun (PWM) ass e schéine Begrëff fir eng Zort digitales Signal. PWMs gi a verschiddenen Uwendungen agesat, dorënner komplex Steierschaltkreesser. Eng üblech Method, wéi mir se bei SparkFun benotzen, ass fir eng RGB-LED ze dimmen oder d'Richtung vun engem Servo ze kontrolléieren. Mir kënnen an dësen zwou Uwendungen eng ganz Rei vu Resultater erreechen, well PWM et eis erlaabt, d'Zäit ze variéieren, déi e Signal analog héich ass. Wärend e Signal zu all Moment nëmmen héich (normalerweis 5V) oder niddreg (Buedem) ka sinn, kënne mir den Undeel vun der Zäit variéieren, déi de Signal iwwer en konstanten Zäitintervall héich oder niddreg ass.

Duty Cycle

Wann e Signal héich ass, nennen mir dat "on time". Fir d'Dauer vun der "on time" ze beschreiwen, benotze mir de Konzept vum Duty Cycle. Den Duty Cycle gëtt a Prozentsätz gemooss. De Prozentsaz vum Duty Cycle beschreift spezifesch de Prozentsaz vun der Zäit, déi en digitales Signal bannent engem Intervall oder enger Period ugeschalt ass. D'Period ass d'Ëmkéierung vun der Frequenz vun der Welleform. Wann en digitales Signal d'Halschent vun der Zäit ugeschalt an déi aner Hallschent ausgeschalt ass, soe mir, datt den digitales Signal en Duty Cycle vu 50% huet, ähnlech wéi eng ideal Quadratwelle. Wann de Prozentsaz méi héich wéi 50% ass, verbréngt den digitales Signal méi Zäit am héijen Zoustand wéi am niddregen Zoustand, an ëmgekéiert, wann den Duty Cycle manner wéi 50% ass. Déi folgend Diagramm illustréiert dës dräi Fäll:

En Duty Cycle vun 100% ass datselwecht wéi d'Spannung op 5 Volt (héich) ze setzen. En Duty Cycle vun 0% ass datselwecht wéi d'Signal un d'Äerd ze verbannen.

Beispill

Dir kënnt d'Hellegkeet vun der LED kontrolléieren andeems Dir den Duty Cycle upasst.

Mat RGB (rout, gréng a blo) LEDs kënnt Dir d'Quantitéit vun all dräi gemëschte Faarwen kontrolléieren, andeems Dir se ëm ënnerschiddlech Grad dimmt.

Wann all dräi a gläicher Quantitéit ugeschalt sinn, kritt een ënnerschiddlech Nuancen vu wäissem Liicht. Déi selwecht Mëschung vu Blo a Gréng erstellt eng blo-gréng Faarf. Fir e bësse méi komplex Beispill, probéiert Rout komplett unzeschalten, Gréng komplett unzeschalten bei 50% Duty Cycle, a Blo komplett auszeschalten, fir eng orange Faarf ze kreéieren.

Wann Dir LEDs steiert, muss d'Frequenz vun der Quadratwell héich genuch sinn, fir en adäquaten Dimmeffekt z'erreechen. Eng Duty Cycle-Well vun 20% bei 1 Hz weist kloer, datt se un- an ausschalt, während en Duty Cycle vun 100% bei 20 Hz oder méi héich méi däischter ausgesäit wéi wann se voll ugeschalt ass. Am Fong, wann Äert Zil ass en Dimmeffekt mat LEDs z'erreechen, däerf d'Period net ze grouss sinn. Dir kënnt och Pulsbreetmodulatioun benotzen, fir de Wénkel vun engem Servomotor ze steieren, deen un en mechanescht Apparat wéi e Roboterarm ugeschloss ass. E Servo huet eng Well, déi sech op Basis vun hirer Steierungsleitung an eng spezifesch Positioun dréit. Eis Servomotoren hunn e Beräich vun ongeféier 180 Grad.

D'Frequenz/Period ass spezifesch fir d'Steierung vun engem bestëmmte Servo. E typesche Servomotor erwaart all 20 ms en Update, mat engem Impuls tëscht 1 ms an 2 ms - an anere Wierder, en Duty Cycle tëscht 5% an 10% bei enger 50 Hz Welleform. Mat engem Impuls vun 1,5 ms ass de Servomotor a senger natierlecher 90-Grad-Positioun. Bei engem Impuls vun 1 ms ass de Servo op 0 Grad, a bei engem Impuls vun 2 ms ass de Servo op 180 Grad. Dir kënnt de komplette Bewegungsradius kréien andeems Dir de Servo op Wäerter dertëschent aktualiséiert.

Pulsbreetmodulatioun gëtt a verschiddenen Uwendungen agesat, besonnesch fir d'Steierung. Elo wou Dir wësst, datt et benotzt ka ginn, fir LEDs ze dimmen an den Wénkel vu Servomotoren ze kontrolléieren, kënnt Dir ufänken, aner méiglech Uwendungen ze entdecken. Wann Dir Iech verluer fillt, kënnt Dir Iech gären de SparkFun Inventor's Kit ukucken, deen Beispiller mat Pulsbreetmodulatioun enthält. Wann Dir prett sidd, direkt mam Programméiere unzefänken an en Arduino hutt, kuckt Iech d'PWM-Codéierungsbeispiller hei un.