Arduino:Основы/Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)
| Содержание | Знакомство с Arduino | Продукты | Основы | Справочник языка Arduino | Примеры | Библиотеки | Хакинг | Изменения | Сравнение языков Arduino и Processing |
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)[1]
В примере «Fading» демонстрируется использование выходных аналоговых данных (т.е. широтно-импульсной модуляции) для изменения яркости светодиода. Открыть этот скетч можно, кликнув в IDE Arduino на Файл > Примеры > Analog > Fading (File > Examples > Analog > Fading).
Широтно-импульсная модуляция (или ШИМ) – это техника получения аналоговых данных цифровыми средствами. «Цифровая» часть используется для того, чтобы сгенерировать квадратную волну, т.е. сигнал, переключаемый между состояниями «вкл» и «выкл». В результате получается паттерн, который работает по принципу «вкл-выкл» и способен имитировать напряжение между 5 и 0 вольтами – через изменение того, как долго сигнал находится в положении «вкл», по отношению к тому, как долго сигнал находится в положении «выкл». Период времени, в течение которого сигнал находится в состоянии «вкл», называется «шириной импульса». Чтобы поменять аналоговое значение, вы меняете (т.е. модулируете) эту ширину импульса. Если достаточно быстро повторять определенный паттерн этих «вкл» и «выкл», то результатом будет сигнал, обозначающий стабильное напряжение в диапазоне от 0 до 5 вольт, которым можно, к примеру, управлять яркостью светодиода.
На рисунке ниже зеленые линии показывают равномерные периоды времени. Этот период – величина, обратная частоте ШИМ. Другими словами, если частота ШИМ на Arduino составляет около 500 Гц, то зеленые линии будут отмерять по 2 миллисекунды (т.е. 0,002 сек). Таким образом, если вызвать функцию analogWrite() – диапазон значений у нее составляет от «0» до «255» – и указать в аргументе значение «255», то коэффициентом заполнения у нее будет 100% (т.е. постоянный «вкл»), а если указать «127», то коэффициент заполнения будет 50% (т.е. «вкл» лишь половину периода).
Запустив этот пример, возьмите Arduino и потрясите ее вверх-вниз. По сути, эта тряска – это проецирование времени в определенном пространстве. Вашим глазам будет казаться, что огонек светодиода превращается в линию. Покуда светодиод будет становиться ярче или меркнуть, генерируемые им линии будут становиться то длиннее, то короче. Поздравляем, теперь вы своими глазами увидели широтно-импульсную модуляцию!
См.также
Внешние ссылки
| Arduino продукты | |
|---|---|
| Начальный уровень | Arduino Uno • Arduino Leonardo • Arduino 101 • Arduino Robot • Arduino Esplora • Arduino Micro • Arduino Nano • Arduino Mini • Arduino Starter Kit • Arduino Basic Kit • MKR2UNO • TFT-дисплей Arduino |
| Продвинутые функции | Arduino Mega 2560 • Arduino Zero • Arduino Due • Arduino Mega ADK • Arduino Pro • Arduino Motor Shield • Arduino USB Host Shield • Arduino Proto Shield • MKR Proto Shield • MKR Proto Large Shield • Arduino ISP • Arduino USB 2 Serial Micro • Arduino Mini USB Serial Adapter |
| Интернет вещей | Arduino Yun • Arduino Ethernet • Arduino MKR1000 • Arduino WiFi 101 Shield • Arduino GSM Shield V2 • Arduino WiFi Shield • Arduino Wireless SD Shield • Arduino Wireless Proto Shield • Arduino Ethernet Shield V2 • Arduino Yun Shield • Arduino MKR1000 Bundle |
| Носимые устройства | Arduino Gemma • Lilypad Arduino Simple • Lilypad Arduino Main Board • Lilypad Arduino USB • LilyPad Arduino SimpleSnap |
| 3D-печать | Arduino Materia 101 |
| Устаревшие устройства | - |
| Примеры Arduino | |
|---|---|
| Стандартные функции | |
| Основы |
|
| Цифровой сигнал |
|
| Аналоговый сигнал |
|
| Связь |
|
| Управляющие структуры |
|
| Датчики |
|
| Дисплей |
Примеры, объясняющие основы управления дисплеем:
|
| Строки |
|
| USB (для Leonardo, Micro и Due плат) |
В этой секции имеют место примеры, которые демонстрируют использование библиотек, уникальных для плат Leonardo, Micro и Due.
|
| Клавиатура |
|
| Мышь |
|
| Разное | |
