Жаңалықтар

Импульстік ені модуляциясы (PWM) – цифрлық сигнал түріне арналған сәнді термин. PWM әртүрлі қосымшаларда, соның ішінде күрделі басқару схемаларында қолданылады. Оларды SparkFun бағдарламасында қолданатын кең таралған әдіс - RGB жарық диодын күңгірттеу немесе сервоның бағытын басқару. Біз осы қолданбалардың екеуінде де бірқатар нәтижелерге қол жеткізе аламыз, өйткені PWM аналогты түрде сигналдың жоғары болу уақытын өзгертуге мүмкіндік береді. Сигнал кез келген уақытта тек жоғары (әдетте 5 В) немесе төмен (жерде) болуы мүмкін болса да, тұрақты уақыт аралығымен төменмен салыстырғанда сигналдың жоғары болатын уақыт үлесін өзгерте аламыз.

Жұмыс циклі

Сигнал жоғары болғанда, біз оны «уақытында» деп атаймыз. «Уақыты бойынша» мөлшерін сипаттау үшін біз жұмыс циклі түсінігін қолданамыз. Жұмыс циклі пайызбен өлшенеді. Жұмыс циклінің пайызы сандық сигналдың интервал немесе кезең ішінде қосулы болатын уақыт пайызын арнайы сипаттайды. Период толқын пішінінің жиілігіне кері шама. Егер цифрлық сигнал уақыттың жартысы қосылып, екінші жартысы өшірілсе, біз цифрлық сигналдың идеалды квадрат толқынға ұқсас 50% жұмыс циклі бар деп айтамыз. Егер пайыздық көрсеткіш 50%-дан жоғары болса, цифрлық сигнал төменгі күйге қарағанда жоғары күйде көбірек уақыт жұмсайды, ал егер жұмыс циклі 50%-дан аз болса, керісінше. Төмендегі диаграмма осы үш жағдайды көрсетеді:

100% жұмыс циклі кернеуді 5 вольтке (жоғары) орнатумен бірдей. 0% жұмыс циклі сигналды жерге қосумен бірдей.

мысал

Жұмыс циклін реттеу арқылы жарық диоды жарықтығын басқаруға болады.

RGB (қызыл, жасыл және көк) жарықдиодты шамдармен араласқан үш түстің әрқайсысының мөлшерін әртүрлі мөлшерде күңгірттеу арқылы басқаруға болады.

Егер үшеуі де бірдей мөлшерде қосылса, нәтиже ақ жарықтың әртүрлі реңктері болады. Көк пен жасылдың бірдей араласуы көкшіл-жасыл түсті жасайды. Сәл күрделірек мысал үшін қызғылт сары түсті жасау үшін қызылды толығымен қосып, жасылды 50% жұмыс циклінде толығымен қосып, көкті толығымен өшіріп көріңіз.

Жарық диодты шамдарды басқарған кезде, дұрыс күңгірттеу әсеріне жету үшін шаршы толқын жиілігі жеткілікті жоғары болуы керек. 1 Гц жиіліктегі 20% жұмыс циклі толқыны оның қосылып-өшіп жатқанын көзіңізге анық көрсетеді, ал 20 Гц немесе одан жоғары 100% жұмыс циклі толық қосулыға қарағанда күңгірт болып көрінеді. Негізінде, сіздің мақсатыңыз жарықдиодты шамдармен күңгірттеу әсеріне қол жеткізу болса, кезең тым үлкен болуы мүмкін емес. Сондай-ақ, роботтық қол сияқты механикалық құрылғыға қосылған сервоқозғалтқыштың бұрышын басқару үшін импульстік ені модуляциясын пайдалануға болады. Сервода басқару сызығы негізінде белгілі бір позицияға бұрылатын білік бар. Біздің сервомоторлар шамамен 180 градус диапазонға ие.

Жиілік/период белгілі бір сервоны басқаруға тән. Әдеттегі сервоқозғалтқыш әр 20 мс сайын жаңартуды күтеді, импульсі 1 мс және 2 мс аралығында болады, басқаша айтқанда, 50 Гц толқын пішініндегі жұмыс циклі 5% және 10% аралығында болады. 1,5 мс импульсімен сервоқозғалтқыш өзінің табиғи 90 градус күйінде болады. 1 мс импульсте серво 0 градуста, ал 2 мс импульсте серво 180 градуста болады. Сервоны арасындағы мәндерге жаңарту арқылы қозғалыстың толық ауқымын алуға болады.

Импульстік ені модуляциясы әртүрлі қолданбаларда, әсіресе басқаруда қолданылады. Енді сіз оны жарықдиодты шамдарды күңгірттеу және сервоқозғалтқыштардың бұрышын басқару үшін пайдалануға болатынын білетін болсаңыз, басқа ықтимал пайдалануларды зерттеуге кірісе аласыз. Егер өзіңізді жоғалтып алған болсаңыз, импульстік ені модуляциясын қолданатын мысалдарды қамтитын SparkFun өнертапқышының жинағын қараңыз. Егер сіз бірден кодтауды бастауға дайын болсаңыз және Arduino болса, мұнда PWM кодтау мысалдарын қараңыз.