- Modulazione della larghezza di impulso:
- Componenti:
- Schema del circuito e spiegazione di funzionamento:
Arduino Due è una scheda basata su controller ARM progettata per ingegneri elettronici e hobbisti. L'architettura ARM è molto influente nell'elettronica moderna, la usiamo ovunque come i nostri cellulari, iPod e computer, ecc. Se qualcuno vuole progettare sistemi industriali, deve usare controller ARM. I controller ARM sono molto importanti per la loro agilità.
Abbiamo già trattato le basi di Arduino Due in Introduzione ad Arduino Due. Ora in questo tutorial andremo a regolare la luminosità di un LED, utilizzando il segnale PWM generato da DUE. Un segnale DUE PWM (Pulse Width Modulation) fornisce una tensione variabile su un'alimentazione costante.
Modulazione della larghezza di impulso:
Nella figura sopra, se l'interruttore è chiuso continuamente per un periodo di tempo, il LED sarà "ON" durante questo periodo continuamente. Se l'interruttore è chiuso per mezzo secondo e aperto per mezzo secondo successivo, il LED sarà acceso solo nel primo mezzo secondo. Ora la proporzione per la quale il LED è acceso rispetto al tempo totale è chiamata Duty Cycle e può essere calcolata come segue:
Ciclo di lavoro = Tempo di accensione / (Tempo di accensione + Tempo di spegnimento)
Ciclo di lavoro = (0,5 / (0,5 + 0,5)) = 50%
Quindi la tensione di uscita media sarà il 50% della tensione della batteria.
Questo è il caso per un secondo e possiamo vedere il LED spento per mezzo secondo e il LED acceso l'altro mezzo secondo. 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 di ON e OFF. 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.
Programmeremo il DUE per ottenere un PWM e collegheremo un LED per mostrare il suo funzionamento.
Ci sono 12 canali PWM (da Pin 2 a Pin 13) nel DUE e possiamo usarne uno o tutti. In questo caso ci atterremo a un segnale PWM al PIN2.
Componenti:
- Arduino Due
- Alimentazione (5v)
- GUIDATO
- Bottoni (due pezzi),
- Resistenza da 1KΩ (due pezzi), resistenza da 220Ω
E Arduino IDE - Arduino Nightly Software (https://www.arduino.cc/en/Main/Software).
Schema del circuito e spiegazione di funzionamento:
Il circuito è collegato sulla breadboard secondo lo schema del circuito. Tuttavia si deve prestare attenzione durante il collegamento dei terminali LED. Sebbene i pulsanti possano mostrare un effetto di rimbalzo, ma in questo caso non causano errori considerevoli, quindi questa volta non dobbiamo preoccuparci.
Ottenere un segnale PWM da DUE è facile; L'IDE di Arduino fornisce funzioni utili che facilitano la difficoltà del programmatore. Se andiamo per la programmazione del chip nudo, abbiamo bisogno di configurare un controller ATMEGA per il segnale PWM, il che non è facile; dobbiamo definire molti registri e impostazioni per un segnale accurato, tuttavia in Arduino non dobbiamo occuparci di tutte queste cose. Abbiamo già coperto la modulazione di larghezza di impulso con ATmega32, con Arduino Uno e con 555 timer IC.
Per impostazione predefinita, tutti i file di intestazione e i registri sono predefiniti da Arduino IDE, dobbiamo semplicemente chiamarli e il gioco è fatto, avremo un'uscita PWM al pin appropriato. Abbiamo anche bisogno di chiamare alcuni comandi per ottenere un segnale PWM, questi sono discussi di seguito:
pinMode (2, OUTPUT) analogWrite (pin, valore)
Per prima cosa dobbiamo scegliere il canale di uscita PWM o selezionare un pin da 12 pin di DUE, dopodiché dobbiamo impostare quel pin come output. Dato che stiamo usando il PIN2 come output, lo imposteremo come OUTPUT come mostrato nella prima riga.
Successivamente dobbiamo abilitare la funzione PWM di DUE chiamando la funzione " analogWrite (pin, value) ". Qui 'pin' rappresenta il numero di pin in cui abbiamo bisogno dell'uscita PWM. Lo mettiamo come "2", quindi al PIN2 otteniamo l'output PWM. “Value” è il valore di accensione, varia tra 0 (sempre spento) e 255 (sempre acceso). Possiamo scrivere il valore appropriato in questo spazio per la luminosità richiesta del LED.
Abbiamo collegato un paio di pulsanti alla scheda DUE per variare questo valore. Un pulsante serve per aumentare il valore di luminosità e un altro per diminuirlo. Una volta terminata la programmazione di Due, possiamo regolare la luminosità premendo questi pulsanti.