| Следующая версия | Предыдущая версия |
| theory:pwm [2020/05/13 17:01] – создано labuser29 | theory:pwm [2020/05/13 17:51] (текущий) – labuser29 |
|---|
| Как мы уже узнали, мир вокруг аналоговый, то есть окружающие нас процессы изменяются плавно и непрерывно, а микроконтроллеры— цифровые. Оперируют только с логическим нулем и логической единицей, включено и выключено. Но что, если мы хотим плавно изменять яркость светодиода, подключенного к микроконтроллеру? | Как мы уже узнали, мир вокруг аналоговый, то есть окружающие нас процессы изменяются плавно и непрерывно, а микроконтроллеры— цифровые. Оперируют только с логическим нулем и логической единицей, включено и выключено. Но что, если мы хотим плавно изменять яркость светодиода, подключенного к микроконтроллеру? |
| |
| Одним из способов добиться аналоговых сигналов от цифровых устройств является использование широтно- импульсной модуляции, сокращенно ШИМ (англ. Pulse Width Modulation- PWM) | Одним из способов добиться аналоговых сигналов от цифровых устройств является использование широтно- импульсной модуляции, сокращенно ШИМ (англ. Pulse Width Modulation- PWM). Чтобы понять что это такое, представим, что у нас есть лодка с электрическим мотором, скорость которого не регулируется. Он либо включен на полную мощность, либо выключен. Но нам необходимо обеспечить плавную регулировку скорости лодки. Как это сделать? |
| | |
| | Мы можем включить двигатель, и тогда лодка постепенно наберет |
| | максимальную скорость, или выключить двигатель, и тогда лодка |
| | так же постепенно остановится. Но для нормального управления |
| | нам надо научиться регулировать скорость плавно. Что если мы |
| | станем периодически включать и выключать двигатель с некоторой частотой, допустим, 1 раз в секунду. Тогда за счет инерционности лодки, ее ход станет плавным, будет |
| | обеспечена плавность движения. Для увеличения скорости движения лодки будем включать двигатель на более длительное время и, меньшее время двигатель будет выключен. А для уменьшения скорости лодки будем больше времени плыть по инерции с выключенным двигателем и включать его лишь на короткое время. |
| | |
| | Таким же образом можно управлять реальным электромотором, светодиодом или другим исполнительным устройством. |
| | |
| | {{ ::pwm.png?nolink |}} |
| | //График сигнала с широтно- импульсной модуляцией// |
| | |
| | На графиках выше изображено 3 сигнала с разным коэффициентом заполнения. По вертикальной оси отвечаем напряжение сигнала в вольтах, а по горизонтальной время в секундах. Сразу видно, что меняется время высокого уровня напряжения и низкого. На первом графике лишь 15% времени сигнал на уровне 3,3 вольта. На втором графике— половину времени, а на третьем— почти все время, 85%. Это и описывает коэффициент заполнения— сколько процентов от всего времени периода занимает сигнал высокого уровня. Логично предположить, что при К<sub>заполнения</sub> = 100% сигнал постоянно высокий, никаких импульсов нет. А при К<sub>заполнения</sub> = 0% — постоянно низкий. |
| | |
| | Также важно отметить, что период, то есть время, через которое периодический сигнал повторяется, не меняется. например, это всегда 100 импульсов в секунду. Коэффициент заполнения импульсов меняется, а их частота нет. |
| | |
| | Очевидно, что чем больше К<sub>заполнения</sub>, тем больше энергии передается. Также в литературе часто встречается термин //скважность//— это величина обратная коэффициенту заполнения. |
