- Componenti richiesti:
- Cos'è un segnale PWM?
- Schema e spiegazione del circuito del generatore PWM del timer 555:
- Simulazione della generazione PWM utilizzando 555 Timer IC:
PWM (Pulse Width Modulation) è una caratteristica importante di ogni microcontrollore di oggi a causa della sua esigenza di controllare molti dispositivi in ogni campo dell'elettronica quasi. PWM è ampiamente utilizzato per il controllo del motore, controllo dell'illuminazione, ecc. A volte non usiamo microcontrollori nelle nostre applicazioni e se abbiamo bisogno di generare PWM senza microcontrollore, preferiamo alcuni circuiti integrati generici come amplificatori operazionali, timer, generatori di impulsi ecc. stanno usando un timer IC 555 per generare PWM. 555 Timer IC è un circuito integrato molto utile e generico che può essere utilizzato in molte applicazioni.
Componenti richiesti:
- 555 timer IC -1
- Pentola 10K -1
- Resistenza da 100ohm -1
- Condensatore 0.1uF -1
- 1k resistore -1 (opzionale)
- Tagliere -1
- Batteria 9v -1
- LED -1
- multimetro o CRO -1
- Cavo jumper -
- Connettore batteria -1
Cos'è un segnale PWM?
Pulse Width Modulation (PWM) è un segnale digitale più comunemente utilizzato nei circuiti di controllo. Questo segnale è impostato alto (5v) e basso (0v) in un tempo e una velocità predefiniti. Il tempo durante il quale il segnale rimane alto è chiamato "tempo di accensione" e il tempo durante il quale il segnale rimane basso è chiamato "tempo di spegnimento". Esistono due parametri importanti per un PWM come discusso di seguito:
Ciclo di lavoro del PWM:
La percentuale di tempo in cui il segnale PWM rimane ALTO (tempo di attivazione) viene chiamata duty cycle. Se il segnale è sempre ON è nel duty cycle del 100% e se è sempre spento è nel duty cycle dello 0%.
Ciclo di lavoro = Tempo di accensione / (Tempo di accensione + Tempo di spegnimento)
La frequenza di un segnale PWM determina la velocità con cui un PWM completa un periodo. Un periodo è completo ON e OFF di un segnale PWM come mostrato nella figura sopra. Nel nostro tutorial imposteremo una frequenza di 5KHz.
Possiamo notare se il LED è spento per mezzo secondo e il LED è acceso per altri mezzo secondo. Ma se la frequenza dei tempi di attivazione e disattivazione è aumentata da "1 al secondo" a "50 al secondo". L'occhio umano non può catturare questa frequenza. Per un occhio normale si vedrà il LED acceso con metà della luminosità. Quindi con un'ulteriore riduzione del tempo di accensione il LED appare molto più luminoso.
Abbiamo già utilizzato PWM in molti dei nostri progetti, controllali di seguito:
- Modulazione di larghezza di impulso con ATmega32
- PWM con Arduino Uno
- Generazione di PWM utilizzando il microcontrollore PIC
- Tutorial PWM Raspberry Pi
- Controllo motore CC con Raspberry Pi
- Dimmer LED da 1 watt
- Dimmer LED basato su Arduino con PWM
Schema e spiegazione del circuito del generatore PWM del timer 555:
In questo circuito generatore PWM, come accennato in precedenza, abbiamo utilizzato 555 Timer IC per generare il segnale PWM. Qui abbiamo controllato la frequenza di uscita del segnale PWM selezionando il resistore RV1 e il condensatore C1. Abbiamo utilizzato un resistore variabile al posto di un resistore fisso per modificare il ciclo di lavoro del segnale di uscita. La carica del condensatore tramite il diodo D1 e la scarica tramite il diodo D2 genererà un segnale PWM sul pin di uscita del timer 555.
La seguente formula viene utilizzata per derivare la frequenza del segnale PWM:
F = 0,693 * RV1 * C1
Tutto il funzionamento e la dimostrazione della generazione PWM è riportato nel Video alla fine, dove è possibile trovare l'effetto PWM sui LED e verificarlo sul Multimetro.
Simulazione della generazione PWM utilizzando 555 Timer IC:
Di seguito sono riportate alcune istantanee:
