Pulse عرض Modulation (PWM) یک تکنیک است که برای کنترل قدرت تحویل داده شده به دستگاه های الکتریکی مانند موتور استفاده می شود، هنگامی که از یک Raspberry Pi برای کنترل موتور استفاده می شود، انتخاب فرکانس مناسب PWM برای عملکرد و بهره وری صاف ضروری است. این مقاله یک راهنمای گام به گام برای محاسبه فرکانس PWM برای برنامه های کنترل موتور فراهم می کند.

درک محدودیت های PWM و Raspberry Pi

Raspberry Pi سیگنال های PWM را از طریق پین های GPIO خود تولید می کند. سخت افزار از PWM سخت افزاری در پین های خاص و نرم افزار PWM بر دیگران پشتیبانی می کند. حداکثر فرکانس قابل دستیابی بستگی به روش استفاده شده و قابلیت پردازش سیستم دارد.به طور معمول، PWM سخت افزار می تواند به فرکانس های بالاتر، که ترجیح می دهد کنترل موتور برای کاهش نویز و بهبود صدا و پاسخگویی.

محاسبه فرکانس PWM

فرکانس PWM توسط منبع ساعت و رزولوشن PWM تعیین می شود. فرمول کلی این است:

قابلیت = ساعت / (پیش مقیاس پذیر)

کجا:

  • فرکانس ساعت پایه از سخت افزار PWM Raspberry Pi، به طور معمول 19.2 مگاهرتز است.
  • پیش مقیاسr ساعت را به فرکانس پایین تر تقسیم می کند، قابل تنظیم از طریق نرم افزار یا تنظیمات سخت افزار.
  • Period مقدار تعیین شده در ثبت PWM، تعیین تعداد شمارش در هر چرخه است.

مثالی از Calculation

فرض کنید ساعت پایه 19.2 مگاهرتز است و شما یک پیش مقیاس از 192 را انتخاب می کنید.این دوره به 1000 تنظیم می شود. فرکانس PWM خواهد بود:

قابلیت = 192000.000 / (192 * 1000) = 100 هرتز

تنظیم برای کنترل موتور Optimal

برای کنترل موتور، فرکانس PWM بین 50 هرتز و 1 هرتز رایج است. فرکانس های بالاتر باعث کاهش سر و صدا و ارتعاشات مکانیکی می شود. تنظیم مقادیر پیش مقیاس و دوره بر اساس برای دستیابی به فرکانس مطلوب در محدوده سخت افزاری Raspberry Pi.