MicroPython:Платы/ESP8266/Руководство по MicroPython для ESP8266/Широтно-импульсная модуляция: различия между версиями
Myagkij (обсуждение | вклад) (Новая страница: «{{MicroPython/Панель перехода}} {{Перевод от Сubewriter}} {{Myagkij-редактор}} <syntaxhighlight lang="python" enclose="div"> =С...») |
Нет описания правки |
||
| (не показаны 2 промежуточные версии 1 участника) | |||
| Строка 3: | Строка 3: | ||
{{Myagkij-редактор}} | {{Myagkij-редактор}} | ||
<syntaxhighlight lang="python" | =Широтно-импульсная модуляция<ref>[http://docs.micropython.org/en/latest/esp8266/tutorial/pwm.html docs.micropython.org - Pulse Width Modulation]</ref>= | ||
[[Широтно-импульсная модуляция]] ([[ШИМ]]) – это способ искусственного имитирования аналоговых данных на цифровом контакте. Это достигается быстрым переключением состояния контакта между значениями ''«0»'' и ''«1»''. С [[ШИМ]] связаны два параметра: частота переключения и коэффициент заполнения. Коэффициент заполнения – это то, как долго контакт находится в состоянии ''«1»'' по сравнению с тем, как долго он находится в состоянии ''«0»'' в течение одного периода времени (время в состоянии ''«0»'' + время в состоянии ''«1»''). Максимальный коэффициент заполнения – это когда контакт все время находится в состоянии ''«1»'', а минимальный – когда он все время находится в состоянии ''«0»''. | |||
На [[ESP8266]] широтно-импульсную модуляцию поддерживают контакты ''0, 2, 4, 5, 12, 13, 14 и 15''. Но есть ограничение – они все должны работать на одной частоте ''в диапазоне между 1 Гц и 1 КГц''. | |||
Чтобы воспользоваться [[ШИМ]] на контакте, надо сначала создать объект контакта. Например: | |||
<syntaxhighlight lang="python"> | |||
>>> import machine | |||
>>> p12 = machine.Pin(12) | |||
</syntaxhighlight> | |||
Затем создайте объект [[ШИМ]] при помощи: | |||
<syntaxhighlight lang="python"> | |||
>>> pwm12 = machine.PWM(p12) | |||
</syntaxhighlight> | |||
Далее можно задать частоту и коэффициент заполнения: | |||
<syntaxhighlight lang="python"> | |||
>>> pwm12.freq(500) | |||
>>> pwm12.duty(512) | |||
</syntaxhighlight> | |||
Значение коэффициента заполнения варьируется между ''«0»'' (все время ''«0»'') и ''«1023»'' (все время ''«1»''), т.е. значение ''«512»'' будет означать коэффициент заполнения ''50%''. Значения за пределами этих минимума/максимума будут обрезаны. Чтобы узнать текущую конфигурацию [[ШИМ]], распечатайте ШИМ-объект: | |||
<syntaxhighlight lang="python"> | |||
>>> pwm12 | |||
PWM(12, freq=500, duty=512) | |||
</syntaxhighlight> | |||
Чтобы узнать текущие значения частоты и коэффициента заполнения отдельно друг от друга, используйте методы freq() и duty() без аргументов. | |||
Контакт продолжит работать в ШИМ-режиме, пока вы не деинициализируете его: | |||
<syntaxhighlight lang="python"> | |||
>>> pwm12.deinit() | |||
</syntaxhighlight> | |||
==Плавное изменение ШИМ== | |||
Теперь давайте при помощи [[ШИМ]] выполним плавное изменение яркости светодиода. Если на вашей плате есть светодиод, подключенный ко 2 контакту (как у модулей [[ESP-12]]), вы можете создать ШИМ-объект для управления этим светодиодом при помощи: | |||
<syntaxhighlight lang="python"> | |||
>>> led = machine.PWM(machine.Pin(2), freq=1000) | |||
</syntaxhighlight> | |||
Обратите внимание, что в конструкторе ШИМ-объекта можно задать частоту [[ШИМ]]. | |||
Дальше нам понадобятся расчет времени и некоторые математические вычисления, так что импортируем модули time и math: | |||
<syntaxhighlight lang="python"> | |||
>>> import time, math | |||
</syntaxhighlight> | |||
Затем создаем функцию, которая заставит светодиод пульсировать: | |||
<syntaxhighlight lang="python"> | |||
>>> def pulse(l, t): | |||
... for i in range(20): | |||
... l.duty(int(math.sin(i / 10 * math.pi) * 500 + 500)) | |||
... time.sleep_ms(t) | |||
</syntaxhighlight> | |||
Теперь можем попробовать эту функцию: | |||
<syntaxhighlight lang="python"> | |||
>>> pulse(led, 50) | |||
</syntaxhighlight> | |||
Также можно создать красивый эффект повторяющейся пульсации: | |||
<syntaxhighlight lang="python"> | |||
>>> for i in range(10): | |||
... pulse(led, 20) | |||
</syntaxhighlight> | |||
Помните, что вы можете прервать работу этого (и любого другого) кода с помощью {{клавиша|Ctrl}}+{{клавиша|C}}. | |||
==Управление сервомотором== | |||
При помощи [[ШИМ]] также можно управлять [[сервомотор]]ами. Им нужна частота в 50 Гц и коэффициент заполнения ''между 40 и 115'' (где ''77'' будет центральным значением). Если подключить [[сервомотор]] к питанию и заземлению, а затем подсоединить сигнальную линию к ''12 контакту'' (но подойдут и другие контакты), вы сможете управлять этим мотором при помощи: | |||
<syntaxhighlight lang="python"> | |||
>>> servo = machine.PWM(machine.Pin(12), freq=50) | |||
>>> servo.duty(40) | |||
>>> servo.duty(115) | |||
>>> servo.duty(77) | |||
</syntaxhighlight> | |||
=См.также= | =См.также= | ||
{{ads}} | |||
=Внешние ссылки= | =Внешние ссылки= | ||
<references /> | <references /> | ||
Текущая версия от 20:05, 23 мая 2023
Широтно-импульсная модуляция[1]
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) – это способ искусственного имитирования аналоговых данных на цифровом контакте. Это достигается быстрым переключением состояния контакта между значениями «0» и «1». С ШИМ связаны два параметра: частота переключения и коэффициент заполнения. Коэффициент заполнения – это то, как долго контакт находится в состоянии «1» по сравнению с тем, как долго он находится в состоянии «0» в течение одного периода времени (время в состоянии «0» + время в состоянии «1»). Максимальный коэффициент заполнения – это когда контакт все время находится в состоянии «1», а минимальный – когда он все время находится в состоянии «0».
На ESP8266 широтно-импульсную модуляцию поддерживают контакты 0, 2, 4, 5, 12, 13, 14 и 15. Но есть ограничение – они все должны работать на одной частоте в диапазоне между 1 Гц и 1 КГц.
Чтобы воспользоваться ШИМ на контакте, надо сначала создать объект контакта. Например:
>>> import machine
>>> p12 = machine.Pin(12)
Затем создайте объект ШИМ при помощи:
>>> pwm12 = machine.PWM(p12)
Далее можно задать частоту и коэффициент заполнения:
>>> pwm12.freq(500)
>>> pwm12.duty(512)
Значение коэффициента заполнения варьируется между «0» (все время «0») и «1023» (все время «1»), т.е. значение «512» будет означать коэффициент заполнения 50%. Значения за пределами этих минимума/максимума будут обрезаны. Чтобы узнать текущую конфигурацию ШИМ, распечатайте ШИМ-объект:
>>> pwm12
PWM(12, freq=500, duty=512)
Чтобы узнать текущие значения частоты и коэффициента заполнения отдельно друг от друга, используйте методы freq() и duty() без аргументов.
Контакт продолжит работать в ШИМ-режиме, пока вы не деинициализируете его:
>>> pwm12.deinit()
Плавное изменение ШИМ
Теперь давайте при помощи ШИМ выполним плавное изменение яркости светодиода. Если на вашей плате есть светодиод, подключенный ко 2 контакту (как у модулей ESP-12), вы можете создать ШИМ-объект для управления этим светодиодом при помощи:
>>> led = machine.PWM(machine.Pin(2), freq=1000)
Обратите внимание, что в конструкторе ШИМ-объекта можно задать частоту ШИМ.
Дальше нам понадобятся расчет времени и некоторые математические вычисления, так что импортируем модули time и math:
>>> import time, math
Затем создаем функцию, которая заставит светодиод пульсировать:
>>> def pulse(l, t):
... for i in range(20):
... l.duty(int(math.sin(i / 10 * math.pi) * 500 + 500))
... time.sleep_ms(t)
Теперь можем попробовать эту функцию:
>>> pulse(led, 50)
Также можно создать красивый эффект повторяющейся пульсации:
>>> for i in range(10):
... pulse(led, 20)
Помните, что вы можете прервать работу этого (и любого другого) кода с помощью Ctrl + C .
Управление сервомотором
При помощи ШИМ также можно управлять сервомоторами. Им нужна частота в 50 Гц и коэффициент заполнения между 40 и 115 (где 77 будет центральным значением). Если подключить сервомотор к питанию и заземлению, а затем подсоединить сигнальную линию к 12 контакту (но подойдут и другие контакты), вы сможете управлять этим мотором при помощи:
>>> servo = machine.PWM(machine.Pin(12), freq=50)
>>> servo.duty(40)
>>> servo.duty(115)
>>> servo.duty(77)
