Широтно-імпульсна модуляція (шим або pwm) в arduino, робототехніка

Широтно-імпульсна модуляція (шим або pwm) в arduino, робототехніка

При виведенні даних з мікроконтролера ми дуже часто використовуємо нулі і одиниці. З цим справляється звичайне управління портами виводу Ардуіно і інших мікроконтролерів.

Однак іноді нам потрібно проміжне значення. Для цього в мікроконтролерах використовується система ШІМ або PWM (eng.), Яка в залежності від програми генерує сигнали певної тривалості і напруги. Від проміжного часу між імпульсами залежить кінцеве на виході.

Широтно-імпульсна модуляція (шим або pwm) в arduino, робототехніка

За рахунок високої частоти різні прилади і людина не помічають різниці між імпульсним і стабілізованою напругою.
В Arduino Uno є кілька портів, підтримують ШІМ. Це виходи: 3,5,6,9,10,11. В Arduino використовується 8 біт ШІМ, тобто ми можемо вибрати одне з 256 значень змінної.
Для прикладу ми подсоединим світлодіод на 3 пин Arduino і будемо плавно гасити і запалювати його, тим самим подаючи від 0 до 5В.

Широтно-імпульсна модуляція (шим або pwm) в arduino, робототехніка

Шим конечно не повноцінний ЦАП, який є в Arduino Due. але на ньому можна відтворювати звуки через пьезоізлучатель зі звичайним Ардуіно. на прийнятному рівні

Широтно-імпульсна модуляція (шим або pwm) в arduino, робототехніка

Arduino Due - це потужна плата мікроконтролера, заснована на Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 CPU. Це перша плата Arduino, заснована на 32 - бітному мікроконтролері з ядром ARM. На Due встановлено 32-бітове ARM ядро, що перевершує по продуктивності звичайні 8-бітові мікроконтролери. Найбільш значущі відмінності: 32-бітове ядро, що дозволяє виконувати операції з даними шириною 4 байта за 1 такт, частота процесора (CPU) 84 МГц, 96 КБ ОЗУ, 512 КБ флеш-пам'яті для зберігання програм, контролер DMA, який розвантажує центральний процесор від виконання інтенсивних операцій з пам'яттю.

Широтно-імпульсна модуляція (шим або pwm) в arduino, робототехніка

Мікроконтролер - це ціла мікропроцесорна система в одній мікросхемі (на одному кристалі). Дана мікросхема призначена для керування всілякими електронними пристроями і виконання безлічі функцій.

Широтно-імпульсна модуляція (шим або pwm) в arduino, робототехніка

При конструюванні пристроїв різного призначення іноді потрібно використовувати звукові сигнали, наприклад, для оповіщення будь-якого події

Широтно-імпульсна модуляція (шим або pwm) в arduino, робототехніка

Розглянемо порти на прикладі Arduino Uno: Arduino має 14 портів виведення. ЧЕРВОНІ висновки можуть видавати значення від 0 до 5 Вольт, з кроком 0,02 Вольта. В Arduino використовується 8 біт ШІМ, а це значить, що ми можемо задавати параметри виведення виходячи від 256 градацій, тесть від 0 до 255. ЗЕЛЕНІ висновки можуть видавати тільки 0 або 1, тобто 0 або 5 Вольт.