Generujte signál modulace šířky pulzu (pwm) pomocí 555 ic časovače

PWM (Pulse Width Modulation) je důležitou vlastností dnešního každého mikrokontroléru kvůli jeho požadavku téměř na ovládání mnoha zařízení v každé oblasti elektroniky. PWM je široce používán pro řízení motorů, ovládání osvětlení atd. Někdy v našich aplikacích nepoužíváme mikrokontrolér a pokud potřebujeme generovat PWM bez mikrokontroléru, pak dáváme přednost některým integrovaným obvodům pro všeobecné použití, jako jsou operační zesilovače, časovače, generátory pulsů atd. používají 555 časovač IC pro generování PWM. 555 Timer IC je velmi užitečný a univerzální IC, který lze použít v mnoha aplikacích.

Požadované komponenty:

1. 555 časovač IC -1
2. 10K hrnec -1
3. 100ohm rezistor -1
4. 0,1uF kondenzátor -1
5. 1k rezistor -1 (volitelně)
6. Chlebová deska -1
7. 9v baterie -1
8. LED -1
9. multimetr nebo CRO -1
10. Propojovací drát -
11. Konektor baterie -1

Co je signál PWM?

Pulse Width Modulation (PWM) je digitální signál, který se nejčastěji používá v řídicích obvodech. Tento signál je nastaven na vysokou (5v) a nízkou (0v) v předdefinovaném čase a rychlosti. Čas, během kterého signál zůstane vysoký, se nazývá „čas zapnutí“ a čas, během kterého signál zůstane nízký, se nazývá „čas vypnutí“. Níže jsou popsány dva důležité parametry pro PWM:

Pracovní cyklus PWM:

Procento času, ve kterém signál PWM zůstává VYSOKÝ (v čase), se nazývá pracovní cyklus. Pokud je signál vždy zapnutý, je ve 100% pracovním cyklu a pokud je vždy vypnutý, je to 0% pracovní cyklus.

Pracovní cyklus = čas zapnutí / (čas zapnutí + čas vypnutí)

Frekvence signálu PWM určuje, jak rychle PWM dokončí jednu periodu. Jedna perioda je kompletní ZAPNUTÍ a VYPNUTÍ signálu PWM, jak je znázorněno na obrázku výše. V našem tutoriálu nastavíme frekvenci 5KHz.

Můžeme si všimnout, zda LED nesvítí půl sekundy a LED svítí další půl sekundy. Pokud se však doba zapnutí a vypnutí zvýšila z „1 za sekundu“ na „50 za sekundu“. Lidské oko nemůže tuto frekvenci zachytit. Pro normální oko bude LED dioda viditelná jako zářící polovinou jasu. S dalším zkrácením doby zapnutí se tedy LED bude jevit mnohem světlejší.

Dříve jsme použili PWM v mnoha našich projektech, zkontrolujte je níže:

• Modulace šířky pulzu s ATmega32
• PWM s Arduino Uno
• Generování PWM pomocí mikrokontroléru PIC
• Výukový program PWM pro Raspberry Pi
• Řízení stejnosměrného motoru s Raspberry Pi
• 1 wattový LED stmívač
• Arduino LED stmívač pomocí PWM

Obvodové schéma a vysvětlení generátoru 555 PWM generátoru:

V tomto obvodu generátoru PWM, jak jsme zmínili výše, jsme použili 555 časovače IC pro generování signálu PWM. Zde jsme řídili výstupní frekvenci signálu PWM výběrem odporu RV1 a kondenzátoru C1. Pro změnu pracovního cyklu výstupního signálu jsme místo pevného odporu použili proměnný rezistor. Nabíjení kondenzátoru přes diodu D1 a výboj přes diodu D2 generuje signál PWM na výstupním kolíku časovače 555.

Níže uvedený vzorec se používá pro odvození frekvence signálu PWM:

F = 0,693 * RV1 * C1

Celá práce a ukázka generování PWM je uvedena ve videu na konci, kde najdete efekt PWM na LED a můžete jej zkontrolovat na multimetru.

Simulace generování PWM pomocí časovače IC 555:

Níže jsou uvedeny některé snímky: