Նորություններ

Իմպուլսային լայնության մոդուլյացիան (PWM) թվային ազդանշանի տեսակի համար նախատեսված նորաձև տերմին է: PWM-ները օգտագործվում են բազմազան կիրառություններում, այդ թվում՝ բարդ կառավարման սխեմաներում: SparkFun-ում դրանց օգտագործման տարածված եղանակը RGB LED-ի լույսը մարելն է կամ սերվո-մեքենայի ուղղությունը կառավարելը: Մենք կարող ենք հասնել տարբեր արդյունքների այս երկու կիրառություններում էլ, քանի որ PWM-ը թույլ է տալիս մեզ փոփոխել ազդանշանի բարձր լինելու ժամանակը անալոգային եղանակով: Չնայած ազդանշանը կարող է լինել միայն բարձր (սովորաբար 5V) կամ ցածր (գետնին) ցանկացած պահի, մենք կարող ենք փոփոխել ազդանշանի բարձր լինելու և ցածր լինելու ժամանակի համամասնությունը հաստատուն ժամանակահատվածում:

Աշխատանքային ցիկլ

Երբ ազդանշանը բարձր է, մենք այն անվանում ենք «ժամանակին»։ «Ժամանակին» լինելու քանակը նկարագրելու համար մենք օգտագործում ենք աշխատանքային ցիկլի հասկացությունը։ Աշխատանքային ցիկլը չափվում է տոկոսներով։ Աշխատանքային ցիկլի տոկոսը հատկապես նկարագրում է թվային ազդանշանի միացված լինելու ժամանակի տոկոսը որոշակի ժամանակահատվածում կամ ժամանակահատվածում։ Պարբերությունը ալիքի հաճախականության հակադարձն է։ Եթե թվային ազդանշանը միացված է ժամանակի կեսին և անջատված է մյուս կեսին, մենք ասում ենք, որ թվային ազդանշանն ունի 50% աշխատանքային ցիկլ, նման իդեալական քառակուսի ալիքին։ Եթե տոկոսը 50%-ից բարձր է, թվային ազդանշանն ավելի շատ ժամանակ է անցկացնում բարձր վիճակում, քան ցածր վիճակում, և հակառակը, եթե աշխատանքային ցիկլը 50%-ից պակաս է։ Հետևյալ դիագրամը պատկերում է այս երեք դեպքերը.

100% աշխատանքային ցիկլը նույնն է, ինչ լարումը 5 վոլտ (բարձր) սահմանելը: 0% աշխատանքային ցիկլը նույնն է, ինչ ազդանշանը հողին միացնելը:

օրինակ

Դուք կարող եք կարգավորել LED-ի պայծառությունը՝ կարգավորելով աշխատանքային ցիկլը։

RGB (կարմիր, կանաչ և կապույտ) LED-ների միջոցով դուք կարող եք կառավարել խառնված երեք գույներից յուրաքանչյուրի քանակը՝ դրանք տարբեր քանակությամբ մարելով։

Եթե ​​երեքն էլ միացվեն հավասար քանակությամբ, արդյունքում կստանանք սպիտակ լույսի տարբեր երանգներ: Կապույտի և կանաչի նույն խառնուրդը կստեղծի կապտականաչավուն գույն: Ավելի բարդ օրինակի համար փորձեք լիովին միացնել կարմիրը, լիովին միացնել կանաչը 50% աշխատանքային ցիկլով և լիովին անջատել կապույտը՝ նարնջագույն գույն ստանալու համար:

ԼԵԴ-երը կառավարելիս քառակուսի ալիքի հաճախականությունը պետք է բավականաչափ բարձր լինի՝ պատշաճ մարման էֆեկտ ստանալու համար: 1 Հց հաճախականությամբ 20% աշխատանքային ցիկլի ալիքը հստակ ցույց կտա, թե ինչպես է այն միանում և անջատվում ձեր աչքի համար, մինչդեռ 20 Հց կամ ավելի բարձր հաճախականությամբ 100% աշխատանքային ցիկլը ավելի մարման էֆեկտ կթվա, քան լիովին միացված լինելու դեպքում: Ըստ էության, եթե ձեր նպատակը ԼԵԴ-երով մարման էֆեկտի հասնելն է, պարբերությունը չի կարող չափազանց մեծ լինել: Կարող եք նաև օգտագործել իմպուլսի լայնության մոդուլյացիա՝ մեխանիկական սարքին, ինչպիսին է ռոբոտացված ձեռքը, միացված սերվոշարժիչի անկյունը կառավարելու համար: Սերվոշարժիչն ունի լիսեռ, որը պտտվում է որոշակի դիրքի՝ հիմնվելով իր կառավարման գծի վրա: Մեր սերվոշարժիչներն ունեն մոտավորապես 180 աստիճանի տիրույթ:

Հաճախականությունը/պարբերությունը հատուկ է որոշակի սերվո շարժիչի կառավարմանը: Սովորական սերվո շարժիչը ակնկալում է թարմացում յուրաքանչյուր 20 մվրկ-ով, 1-ից 2 մվրկ իմպուլսով, այլ կերպ ասած՝ աշխատանքային ցիկլ 5% -ից 10% 50 Հց ալիքային ձևի վրա: 1.5 մվրկ իմպուլսի դեպքում սերվո շարժիչը կլինի իր բնական 90 աստիճանի դիրքում: 1 մվրկ իմպուլսի դեպքում սերվո շարժիչը կլինի 0 աստիճանի վրա, իսկ 2 մվրկ իմպուլսի դեպքում՝ 180 աստիճանի վրա: Դուք կարող եք ստանալ շարժման ամբողջական դիապազոնը՝ թարմացնելով սերվո շարժիչը միջանկյալ արժեքների:

Իմպուլսային լայնության մոդուլյացիան օգտագործվում է տարբեր կիրառություններում, մասնավորապես՝ կառավարման մեջ: Այժմ, երբ դուք գիտեք, որ այն կարող է օգտագործվել LED-ների լույսը մարելու և սերվոշարժիչների անկյունը կառավարելու համար, կարող եք սկսել ուսումնասիրել այլ հնարավոր կիրառություններ: Եթե ​​ձեզ շփոթված եք զգում, կարող եք ծանոթանալ SparkFun Inventor's Kit-ին, որը ներառում է իմպուլսային լայնության մոդուլյացիայի օգտագործման օրինակներ: Եթե ​​պատրաստ եք անմիջապես սկսել կոդավորել և ունեք Arduino, ծանոթացեք PWM կոդավորման օրինակներին այստեղ: