パルス幅変調(PWM)は、Arduinoプロジェクトで使用される技術で、モーター、LED、およびその他の電子部品などのデバイスに配信された電力を制御することができます。 これにより、複雑なハードウェアを必要としない電圧および電流の効率的な規制が可能になります。 PWMの仕組み、計算を実行する方法、および効果的なプロジェクト設計のために不可欠である場所を調べることができます。

Arduino PWMの基本

Arduinoは、高・低状態のデジタル出力ピンを急速に切り替えることで、PWM信号を生成します。シグナルが総期間と比較してHIGHにとどまる時間の比率はデューティーサイクルと呼ばれます。 デューティーサイクルは、0%が常にLOWと100%の平均が常に高い割合で表されます。

PWMの計算

PWM計算の主パラメーターは周波数、期間、およびデューティサイクルです。デューティサイクルは、納期が納品される平均電圧を制御する一方で、周波数は毎秒何サイクルが起こるかを決定します。デューティサイクルの式は次のとおりです。

デュティサイクル(%) = (時間高 / 総合期間) × 100

例えば、50%のデューティサイクルは、信号が時間半減、供給電圧の約半分の平均電圧で得られる。

リアルワールド利用シナリオ

PWMは、デバイス動作を制御するためにさまざまなアプリケーションで使用されます。一般的なシナリオには、LEDの明るさを調整したり、モータ速度を制御したり、電子回路の電力を管理したりします。デューティサイクルを変化させることで、ユーザーは供給電圧を変更することなく、デバイスの性能を微調整することができます。

  • ]:]]を薄暗くするLEDは、デューティーサイクルを変更することで、明るさを滑らかに調整します。
  • モータ速度制御:] バリでDCモータのスピードを効率的に。
  • パワーレギュレーション:]] パワーデリバリーを機密コンポーネントに管理します。
  • ]ヘーティング要素:]] 電源を調節することによって温度を制御します。