სიახლეები

პულსის სიგანის მოდულაცია (PWM) ციფრული სიგნალის ტიპის აღმნიშვნელი უცნაური ტერმინია. PWM-ები გამოიყენება სხვადასხვა დანიშნულებაში, მათ შორის კომპლექსურ მართვის სქემებში. SparkFun-ში მათი გამოყენების ერთ-ერთი გავრცელებული გზაა RGB LED-ის დაბინდვა ან სერვომოტორის მიმართულების კონტროლი. ორივე ამ დანიშნულებაში სხვადასხვა შედეგის მიღწევა შეგვიძლია, რადგან PWM საშუალებას გვაძლევს ანალოგური გზით შევცვალოთ სიგნალის მაღალი ძაბვის დრო. მიუხედავად იმისა, რომ სიგნალი შეიძლება იყოს მხოლოდ მაღალი (ჩვეულებრივ 5 ვოლტი) ან დაბალი (მიწა) მოცემულ დროს, ჩვენ შეგვიძლია შევცვალოთ სიგნალის მაღალი ძაბვისა და დაბალი ძაბვის პროპორცია თანმიმდევრული დროის ინტერვალში.

სამუშაო ციკლი

როდესაც სიგნალი მაღალია, მას „დროულად“ ვუწოდებთ. „დროულად“-ს აღსაწერად ვიყენებთ სამუშაო ციკლის კონცეფციას. სამუშაო ციკლი იზომება პროცენტებში. სამუშაო ციკლის პროცენტი კონკრეტულად აღწერს ციფრული სიგნალის ჩართვის დროის პროცენტულ მაჩვენებელს ინტერვალში ან პერიოდში. პერიოდი ტალღის ფორმის სიხშირის შებრუნებულია. თუ ციფრული სიგნალი ჩართულია დროის ნახევარზე და გამორთულია მეორე ნახევარზე, ვამბობთ, რომ ციფრულ სიგნალს აქვს 50%-იანი სამუშაო ციკლი, იდეალური კვადრატული ტალღის მსგავსად. თუ პროცენტი 50%-ზე მეტია, ციფრული სიგნალი უფრო მეტ დროს ატარებს მაღალ მდგომარეობაში, ვიდრე დაბალ მდგომარეობაში და პირიქით, თუ სამუშაო ციკლი 50%-ზე ნაკლებია. შემდეგი დიაგრამა ასახავს ამ სამ შემთხვევას:

100%-იანი სამუშაო ციკლი იგივეა, რაც ძაბვის 5 ვოლტზე (მაღალი) დაყენება. 0%-იანი სამუშაო ციკლი იგივეა, რაც სიგნალის მიწასთან შეერთება.

მაგალითი

LED-ის სიკაშკაშის კონტროლი სამუშაო ციკლის რეგულირებით შეგიძლიათ.

RGB (წითელი, მწვანე და ლურჯი) LED-ებით, თქვენ შეგიძლიათ აკონტროლოთ სამივე ფერის შერეული რაოდენობა მათი სხვადასხვა რაოდენობით დაბინდვით.

თუ სამივე შუქს თანაბარი რაოდენობით ჩავრთავთ, შედეგად თეთრი სინათლის სხვადასხვა ელფერი მივიღებთ. ლურჯისა და მწვანეს ერთნაირი შერევით მოლურჯო-მწვანე ფერი შეიცვლება. უფრო რთული მაგალითისთვის, ნარინჯისფერი ფერის მისაღებად სცადეთ წითელი ფერის სრულად ჩართვა, მწვანე ფერის სრულად ჩართვა 50%-იანი დატვირთვის ციკლით და ლურჯი ფერის სრულად გამორთვა.

LED-ების მართვისას, კვადრატული ტალღის სიხშირე საკმარისად მაღალი უნდა იყოს სათანადო დაბინდვის ეფექტის მისაღწევად. 1 ჰერცზე 20%-იანი სამუშაო ციკლის ტალღა თვალისთვის ნათლად აჩვენებს, თუ როგორ ირთვება და ითიშება, ხოლო 20 ჰერცზე ან უფრო მაღალზე 100%-იანი სამუშაო ციკლი უფრო მკრთალი გამოჩნდება, ვიდრე სრულად ჩართულის შემთხვევაში. არსებითად, თუ თქვენი მიზანი LED-ებით დაბინდვის ეფექტის მიღწევაა, პერიოდი არ უნდა იყოს ძალიან დიდი. ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ იმპულსის სიგანის მოდულაცია, რათა გააკონტროლოთ სერვოძრავის კუთხე, რომელიც დაკავშირებულია მექანიკურ მოწყობილობასთან, მაგალითად, რობოტულ მკლავთან. სერვოძრავას აქვს ლილვი, რომელიც ბრუნავს კონკრეტულ პოზიციაზე მისი მართვის ხაზის მიხედვით. ჩვენს სერვოძრავებს აქვთ დაახლოებით 180 გრადუსიანი დიაპაზონი.

სიხშირე/პერიოდი სპეციფიკურია კონკრეტული სერვოძრავის მართვისთვის. ტიპიური სერვოძრავა განახლებას ყოველ 20 მილიწამში ელის, 1 მილიწამიდან 2 მილიწამამდე იმპულსით — სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სამუშაო ციკლი 5%-დან 10%-მდე 50 ჰც ტალღურ ფორმაზე. 1.5 მილიწამიანი იმპულსით, სერვოძრავა თავის ბუნებრივ 90-გრადუსიან პოზიციაზე იქნება. 1 მილიწამიანი იმპულსის დროს სერვოძრავა 0 გრადუსზე იქნება, ხოლო 2 მილიწამიანი იმპულსის დროს - 180 გრადუსზე. მოძრაობის სრული დიაპაზონის მიღება შეგიძლიათ სერვოძრავის შუალედურ მნიშვნელობებზე განახლებით.

პულსის სიგანის მოდულაცია გამოიყენება სხვადასხვა დანიშნულებით, განსაკუთრებით მართვისთვის. ახლა, როდესაც იცით, რომ მისი გამოყენება შესაძლებელია LED-ების განათების დასამუქებლად და სერვოძრავების კუთხის სამართავად, შეგიძლიათ დაიწყოთ სხვა შესაძლო გამოყენების შესწავლა. თუ თავს დაბნეულად გრძნობთ, თავისუფლად გაეცანით SparkFun Inventor's Kit-ს, რომელიც მოიცავს პულსის სიგანის მოდულაციის გამოყენების მაგალითებს. თუ მზად ხართ დაუყოვნებლივ დაიწყოთ კოდირება და გაქვთ Arduino, იხილეთ PWM კოდირების მაგალითები აქ.