Die Pulsbreitenmodulation (PWM) ist eine Technik, die zur Steuerung der an elektronische Geräte abgegebenen Leistung verwendet wird. Sie wird üblicherweise in Arduino-Projekten zur Steuerung von Motordrehzahlen, LED-Helligkeit und anderen Anwendungen verwendet, die variable Leistungspegel erfordern. Um die Berechnung des Arbeitszyklus und seine effektive Anwendung zu verstehen, ist es für eine präzise Steuerung unerlässlich.

Was ist Duty Cycle?

Der Duty-Cycle gibt den prozentualen Anteil der Zeit an, in der sich ein Signal innerhalb eines Zyklus im Zustand "hoch" befindet, er bestimmt die durchschnittliche Leistung, die an ein Gerät abgegeben wird. Ein Duty-Cycle von 100% bedeutet, dass das Signal immer eingeschaltet ist, während 0% bedeutet, dass es immer ausgeschaltet ist.

Berechnung des Arbeitszyklus

Der Arbeitszyklus wird nach der Formel berechnet:

Zyklus (%) = (Zeitlich / Gesamtzeitraum) × 100

Wenn die PWM-Periode beispielsweise 20 Millisekunden beträgt und das Signal 5 Millisekunden lang hoch ist, ist der Duty-Cycle:

(5 ms / 20 ms) × 100 = 25%

Duty Cycle in Arduino anwenden

In Arduino wird die Funktion FLT:0 verwendet, um PWM-Signale zu erzeugen. Es akzeptiert einen Wert zwischen 0 und 255, was einem Duty-Cycle von 0% bis 100% entspricht.

Die Formel zur Umrechnung eines prozentualen Zollzyklus in den Arduino-Wert lautet:

Wert = (Duty Cycle % / 100) × 255

Für einen Arbeitszyklus von 50% wäre der Arduino-Wert:

(50 / 100) × 255 ≈ 127

Zusammenfassung

Zu verstehen, wie Duty Cycle berechnet und angewendet werden können, ermöglicht eine präzise Steuerung elektronischer Komponenten in Arduino-Projekten. Durch die Anpassung des PWM-Signals können Benutzer die Energieversorgung verschiedener Geräte effektiv verwalten.