- Необходими компоненти:
- Какво е ШИМ сигнал?
- 555 Схема и обяснение на ШИМ генератора на таймера
- Симулиране на генериране на ШИМ с помощта на 555 IC таймер:
PWM (Pulse Width Modulation) е важна характеристика на всеки днешен микроконтролер поради изискването му да контролира почти всички устройства във всяка област на електрониката. ШИМ се използва широко за управление на двигатели, управление на осветлението и др. Понякога не използваме микроконтролер в нашите приложения и ако трябва да генерираме ШИМ без микроконтролер, тогава предпочитаме някои интегрални схеми с общо предназначение като оп-усилвател, таймери, генератори на импулси и т.н. използват 555 IC таймер за генериране на ШИМ. 555 IC таймер е много полезна и с общо предназначение IC, която може да се използва в много приложения.
Необходими компоненти:
- 555 таймер IC -1
- 10K пот -1
- 100ohm резистор -1
- 0.1uF кондензатор -1
- 1k резистор -1 (по избор)
- Дъска за хляб -1
- 9v батерия -1
- LED -1
- мултицет или CRO -1
- Тел за джъмпер -
- Съединител за батерия -1
Какво е ШИМ сигнал?
Модулация на широчината на импулса (PWM) е цифров сигнал, който се използва най-често в схемите за управление. Този сигнал се задава високо (5v) и ниско (0v) за предварително зададено време и скорост. Времето, през което сигналът остава висок, се нарича „on time“, а времето, през което сигналът остава нисък, се нарича „off time“. Има два важни параметъра за ШИМ, както е обсъдено по-долу:
Работен цикъл на ШИМ:
Процентът от времето, през което ШИМ сигналът остава ВИСОКИ (навреме) се нарича работен цикъл. Ако сигналът винаги е включен, той е в 100% работен цикъл и ако винаги е изключен, това е 0% работен цикъл.
Работен цикъл = Време за включване / (Време за включване + Време за изключване)
Честотата на PWM сигнал определя колко бързо PWM завършва един период. Един период е завършен и изключен на ШИМ сигнал, както е показано на горната фигура. В нашия урок ще зададем честота от 5KHz.
Можем да забележим дали светодиодът е изключен за половин секунда, а светодиодът свети за друга половина секунда Но ако честотата на включване и изключване пъти се увеличи от "1 в секунда" на "50 в секунда". Човешкото око не може да улови тази честота. За нормално око светодиодът ще се вижда като светещ с половината от яркостта. Така че с по-нататъшно намаляване на времето за включване светодиодът изглежда много по-лек.
Преди сме използвали ШИМ в много от нашите проекти, проверете ги по-долу:
- Модулация с широчина на импулса с ATmega32
- ШИМ с Arduino Uno
- Генериране на ШИМ с помощта на микроконтролер PIC
- Урок за PWM на Raspberry Pi
- Управление на постояннотоков двигател с Raspberry Pi
- 1 вата LED димер
- LED димер, базиран на Arduino, използващ ШИМ
555 Схема и обяснение на ШИМ генератора на таймера
В тази генераторна схема на PWM, както споменахме по-горе, използвахме 555 IC таймер за генериране на PWM сигнал. Тук сме контролирали изходната честота на ШИМ сигнала, като сме избрали резистор RV1 и кондензатор C1. Използвахме променлив резистор вместо фиксиран резистор за промяна на работния цикъл на изходния сигнал. Зареждането на кондензатор чрез D1 диод и разреждането чрез D2 диод ще генерира PWM сигнал на изходния щифт на 555 на таймера.
Формулата по-долу се използва за извеждане на честотата на ШИМ сигнала:
F = 0,693 * RV1 * C1
Цялата работа и демонстрация на PWM поколение е дадена във видеото в края, където можете да намерите PWM ефекта върху светодиода и да го проверите на мултиметър.
Симулиране на генериране на ШИМ с помощта на 555 IC таймер:
По-долу са някои снимки:
