Arduino Due ist ein ARM-Controller-basiertes Board für Elektronikingenieure und Hobbyisten. Die ARM-Architektur hat großen Einfluss auf die moderne Elektronik. Wir verwenden sie überall, wie z. B. auf unseren Handys, iPods und Computern usw. Wenn jemand industrielle Systeme entwerfen möchte, muss dies auf ARM-Controllern geschehen. ARM-Controller sind aufgrund ihrer Agilität sehr wichtig.
Wir haben bereits die Grundlagen von Arduino Due in Erste Schritte mit Arduino Due behandelt. In diesem Tutorial werden wir nun die Helligkeit einer LED mithilfe des von DUE erzeugten PWM-Signals anpassen. Ein DUE PWM- Signal (Pulse Width Modulation) liefert eine variable Spannung über eine konstante Stromversorgung.
Pulsweitenmodulation:
In der obigen Abbildung leuchtet die LED während dieser Zeit kontinuierlich, wenn der Schalter über einen bestimmten Zeitraum kontinuierlich geschlossen ist. Wenn der Schalter für eine halbe Sekunde geschlossen und für die nächste halbe Sekunde geöffnet ist, leuchtet die LED erst in der ersten halben Sekunde. Der Anteil, für den die LED über die Gesamtzeit leuchtet, wird als Arbeitszyklus bezeichnet und kann wie folgt berechnet werden:
Arbeitszyklus = Einschaltzeit / (Einschaltzeit + Ausschaltzeit)
Arbeitszyklus = (0,5 / (0,5 + 0,5)) = 50%
Die durchschnittliche Ausgangsspannung beträgt also 50% der Batteriespannung.
Dies ist für eine Sekunde der Fall und wir können sehen, dass die LED für eine halbe Sekunde AUS und die LED für die andere halbe Sekunde AN ist. Wenn die Häufigkeit der EIN- und AUS-Zeiten von "1 pro Sekunde" auf "50 pro Sekunde" erhöht wurde. Das menschliche Auge kann diese Frequenz von EIN und AUS nicht erfassen. Für ein normales Auge leuchtet die LED mit der Hälfte der Helligkeit. Mit einer weiteren Reduzierung der Einschaltdauer erscheint die LED also viel heller.
Wir werden den DUE programmieren, um eine PWM zu erhalten, und eine LED anschließen, um ihre Funktionsweise zu zeigen.
Es gibt 12 PWM-Kanäle (Pin 2 bis Pin 13) im DUE und wir können einen oder alle verwenden. In diesem Fall bleiben wir bei einem PWM-Signal an PIN2.
Komponenten:
- Arduino fällig
- Stromversorgung (5V)
- LED
- Knöpfe (zwei Teile),
- 1KΩ Widerstand (zweiteilig), 220Ω Widerstand
Und Arduino IDE - Arduino Nightly Software (https://www.arduino.cc/en/Main/Software).
Schaltplan und Funktionserklärung:
Die Schaltung wird gemäß Schaltplan auf einem Steckbrett angeschlossen. Beim Anschließen der LED-Klemmen ist jedoch darauf zu achten. Die Tasten können zwar einen Bouncing-Effekt zeigen, aber in diesem Fall verursacht es keine wesentlichen Fehler, sodass wir uns diesmal keine Sorgen machen müssen.
Es ist einfach, ein PWM-Signal von DUE zu erhalten. Arduino IDE bietet nützliche Funktionen, die die Schwierigkeit des Programmierers verringern. Wenn wir uns für die Bare-Chip-Programmierung entscheiden, müssen wir einen ATMEGA-Controller für das PWM-Signal einrichten, was nicht einfach ist. Wir müssen viele Register und Einstellungen für ein genaues Signal definieren, aber in Arduino müssen wir uns nicht mit all diesen Dingen befassen. Wir haben die Pulsweitenmodulation bereits mit ATmega32, mit Arduino Uno und mit 555-Timer-IC behandelt.
Standardmäßig sind alle Header-Dateien und Register von der Arduino IDE vordefiniert. Wir müssen sie nur aufrufen und fertig. Wir haben einen PWM-Ausgang an der entsprechenden PIN. Wir müssen auch bestimmte Befehle aufrufen, um ein PWM-Signal zu erhalten. Diese werden unten erläutert:
pinMode (2, OUTPUT) analogWrite (Pin, Wert)
Zuerst müssen wir den PWM-Ausgangskanal auswählen oder einen Pin aus 12 Pins von DUE auswählen, danach müssen wir diesen Pin als Ausgang einstellen. Da wir PIN2 als Ausgabe verwenden, setzen wir es wie in der ersten Zeile gezeigt auf OUTPUT.
Als nächstes müssen wir die PWM-Funktion von DUE aktivieren, indem wir die Funktion " analogWrite (Pin, Wert) " aufrufen. Hier steht 'Pin' für die Pin-Nummer, bei der wir einen PWM-Ausgang benötigen. Wir setzen es als '2', also erhalten wir bei PIN2 PWM-Ausgabe. "Wert" ist der Einschaltwert und variiert zwischen 0 (immer aus) und 255 (immer ein). In diesen Bereich können wir den entsprechenden Wert für die erforderliche Helligkeit der LED schreiben.
Wir haben ein paar Tasten an der DUE-Platine angebracht, um diesen Wert zu variieren. Eine Taste dient zum Erhöhen des Helligkeitswerts und die andere zum Verringern des Helligkeitswerts. Sobald die Due-Programmierung abgeschlossen ist, können wir die Helligkeit durch Drücken dieser Tasten anpassen.