- Wymagane komponenty:
- Co to jest sygnał PWM?
- Schemat obwodu generatora PWM z zegarem 555 i objaśnienie:
- Symulowanie generacji PWM za pomocą układu scalonego 555 Timer:
PWM (modulacja szerokości impulsu) jest ważną cechą każdego współczesnego mikrokontrolera ze względu na jego wymagania do sterowania wieloma urządzeniami w każdej dziedzinie elektroniki. PWM jest szeroko stosowany do sterowania silnikiem, oświetleniem itp. Czasami nie używamy mikrokontrolera w naszych aplikacjach i jeśli potrzebujemy generować PWM bez mikrokontrolera, preferujemy układy scalone ogólnego przeznaczenia, takie jak wzmacniacz operacyjny, timery, generatory impulsów itp. używają układu scalonego zegara 555 do generowania PWM. 555 Timer IC jest bardzo użytecznym i uniwersalnym układem scalonym, który może być używany w wielu aplikacjach.
Wymagane komponenty:
- 555 zegar IC -1
- Potencjometr 10K -1
- Rezystor 100ohm -1
- Kondensator 0,1 uF -1
- Rezystor 1k -1 (opcjonalnie)
- Deska do chleba -1
- Bateria 9 V -1
- LED -1
- multimetr lub CRO -1
- Przewód połączeniowy -
- Złącze akumulatora -1
Co to jest sygnał PWM?
Modulacja szerokości impulsu (PWM) to sygnał cyfrowy, który jest najczęściej używany w obwodach sterujących. Ten sygnał jest ustawiony na wysoki (5 V) i niski (0 V) w określonym czasie i prędkości. Czas, w którym sygnał pozostaje wysoki, nazywany jest „czasem włączenia”, a czas, w którym sygnał pozostaje niski, nazywany jest „czasem wyłączenia”. Istnieją dwa ważne parametry PWM, jak omówiono poniżej:
Cykl pracy PWM:
Procent czasu, w którym sygnał PWM pozostaje WYSOKI (w czasie) jest nazywany cyklem pracy. Jeśli sygnał jest zawsze włączony, to jest w 100% cyklu pracy, a jeśli jest zawsze wyłączony, to cykl pracy 0%.
Cykl pracy = czas włączenia / (czas włączenia + czas wyłączenia)
Częstotliwość sygnału PWM określa, jak szybko PWM kończy jeden okres. Jeden okres to całkowite WŁĄCZENIE i WYŁĄCZENIE sygnału PWM, jak pokazano na powyższym rysunku. W naszym tutorialu ustawimy częstotliwość na 5 kHz.
Możemy zauważyć, że dioda LED jest wyłączona przez pół sekundy, a dioda świeci przez kolejne pół sekundy. Ale jeśli częstotliwość czasów WŁ. I WYŁ. Wzrosła z „1 na sekundę” do „50 na sekundę”. Ludzkie oko nie może uchwycić tej częstotliwości. Dla normalnego oka dioda LED będzie widoczna jako świecąca z połową jasności. Zatem wraz z dalszym skróceniem czasu włączenia dioda LED wydaje się znacznie jaśniejsza.
Wcześniej korzystaliśmy z PWM w wielu naszych projektach, sprawdź je poniżej:
- Modulacja szerokości impulsu z ATmega32
- PWM z Arduino Uno
- Generowanie PWM za pomocą mikrokontrolera PIC
- Samouczek Raspberry Pi PWM
- Sterowanie silnikiem DC z Raspberry Pi
- Ściemniacz LED 1 wat
- Ściemniacz LED oparty na Arduino wykorzystujący PWM
Schemat obwodu generatora PWM z zegarem 555 i objaśnienie:
W tym obwodzie generatora PWM, jak wspomnieliśmy powyżej, użyliśmy układu scalonego 555 Timer do generowania sygnału PWM. Tutaj kontrolowaliśmy częstotliwość wyjściową sygnału PWM, wybierając rezystor RV1 i kondensator C1. W celu zmiany cyklu pracy sygnału wyjściowego zastosowaliśmy rezystor zmienny zamiast rezystora stałego. Ładowanie kondensatora przez diodę D1 i rozładowanie przez diodę D2 generuje sygnał PWM na pinie wyjściowym timera 555.
Poniższy wzór służy do wyprowadzenia częstotliwości sygnału PWM:
F = 0,693 * RV1 * C1
Cała praca i demonstracja generowania PWM jest podana na końcu wideo, gdzie można znaleźć efekt PWM na diodzie LED i sprawdzić go na multimetrze.
Symulowanie generacji PWM za pomocą układu scalonego 555 Timer:
Poniżej znajduje się kilka migawek:
