Ako používať PWM na rozhranie senzorov s mikrokontrolérmi?

Modulácia pulznej šírky (PWM) je šikovná technika, ktorá je veľmi užitočná, pokiaľ ide o senzory prepojenia s mikrokontrolérmi. Ako dodávateľ PWM som videl z prvej ruky, ako táto technológia môže revolúciou v spôsobe interakcie so senzormi. V tomto blogu rozoberiem, ako môžete použiť PWM na rozhranie senzorov s mikrokontrolérmi, takže sa poďme ponoriť priamo do!

Čo je PWM?

Predtým, ako sa dostaneme do nitty - odvážnych snímačov rozhrania, poďme rýchlo prekonať, čo je PWM. PWM je metóda riadenia napájania dodávaného do elektrického zariadenia rýchlym zapnutím a vypnutím napájania. Pomer času, keď je výkon zapnutý (šírka impulzu) k celkovému času cyklu, sa nazýva pracovný cyklus. Napríklad, ak je sila zapnutá pre polovicu cyklu, pracovný cyklus je 50%.

Tento koncept je dôležitý, pretože rôzne cykly pracovných služieb môžu predstavovať rôzne hodnoty. Napríklad v aplikácii riadenia motora môže vyšší pracovný cyklus znamenať rýchlejšie točenie motora, zatiaľ čo nižší pracovný cyklus znamená, že sa točí pomalší.

Prečo používať PWM na rozhranie senzora?

Existuje niekoľko dôvodov, prečo je PWM skvelou voľbou pre senzory rozhrania s mikrokontrolérmi. Po prvé, je to jednoduché. Väčšina mikrokontrolérov bola postavená - v moduloch PWM, čo znamená, že na jeho implementáciu nepotrebujete veľa externých komponentov.

Po druhé, môže poskytnúť výstup s vysokým rozlíšením. Úpravou pracovného cyklu môžete získať širokú škálu hodnôt, čo je veľmi užitočné pri riešení senzorov, ktoré majú veľký dynamický rozsah.

Nakoniec je PWM energia - účinná. Pretože iba vypína napájanie a vypnutie, nestráca veľa energie ako teplo, vďaka čomu je ideálny pre aplikácie na batériu.

Rozhranie analógové senzory s PWM

Začnime analógovými senzormi. Tieto senzory produkujú kontinuálny rozsah hodnôt napätia založené na fyzickom množstve, ktoré meria, ako je intenzita teploty alebo svetla.

Krok 1: Pripojte senzor

Prvým krokom je pripojenie analógového senzora k mikrokontroléru. Zvyčajne pripojíte výstup senzora k analógovému vstupnému kolíku na mikrokontroléri. Napríklad, ak používate Arduino, môžete pripojiť teplotný senzor k jednému z jeho analógových vstupných kolíkov (A0 - A5).

Krok 2: Prečítajte si hodnotu senzora

Akonáhle je senzor pripojený, musíte si prečítať analógovú hodnotu. Väčšina mikrokontrolérov má analógový - digitálny prevodník (ADC), ktorý dokáže previesť kontinuálne analógové napätie zo senzora na diskrétnu digitálnu hodnotu. V Arduino môžete použiťAnalogread ()funkcia na to. Napríklad:

int senzorValue = Analogread (A0);

Tento kód číta hodnotu z analógového vstupného PIN A0 a ukladá ho do premennejsenzorová hodnota.

Krok 3: Konvertujte hodnotu na PWM

Po prečítaní hodnoty senzora musíte ju previesť na pracovný cyklus PWM. Môžete to urobiť mapovaním hodnoty senzora do rozsahu hodnôt PWM. V Arduino môžete použiťmapa ()funkcia. Napríklad:

int pwmValue = map (senzorValue, 0, 1023, 0, 255);

Tento kód mapuje hodnotu senzora (ktorá sa pohybuje od 0 do 1023 na Arduino) na hodnotu PWM, ktorá sa pohybuje od 0 do 255.

Krok 4: Nastavte výstup PWM

Nakoniec musíte nastaviť výstup PWM na mikrokontroléri. V Arduino môžete použiťAnalogWrite ()Funkcia Na nastavenie pracovného cyklu PWM na výstupnom kolíku PWM. Napríklad:

Analogwrite (9, pWmValue);

Tento kód nastaví pracovný cyklus PWM na PIN 9 na základepwmValueVypočítali sme skôr.

Rozhranie digitálnych senzorov s PWM

Digitálne senzory produkujú diskrétne hodnoty, zvyčajne iba 0 alebo 1. V niektorých prípadoch však môžete stále použiť PWM na ich prepojenie s mikrokontrolérmi.

Krok 1: Pripojte senzor

Podobne ako v analógových senzoroch musíte pripojiť digitálny senzor k mikrokontroléru. Pripojte výstup senzora k digitálnemu vstupnému kolíku na mikrokontroléri.

Krok 2: Prečítajte si hodnotu senzora

Ak chcete prečítať hodnotu digitálneho senzora, môžete použiťDigitalRead ()Funkcia v Arduino. Napríklad:

int senzorValue = digitalRead (2);

Tento kód číta hodnotu z digitálneho vstupného PIN 2 a uloží ho do premennejsenzorová hodnota.

Krok 3: Generujte PWM na základe hodnoty senzora

V závislosti od hodnoty snímača môžete vygenerovať iný signál PWM. Napríklad, ak senzor zistí objekt, možno budete chcieť zvýšiť pracovný cyklus PWM, aby ste rýchlejšie poháňali motor. Môžete použiťak - inakVyhlásenie na dosiahnutie tohto cieľa. Napríklad:

if (senzorValue == High) {AnalogWrite (9, 200); } else {AnalogWrite (9, 50); }

Tento kód nastaví pracovný cyklus PWM na kolíku 9 až 200, ak je hodnota senzora vysoká, a na 50, ak je nízka.

Naše ovládače solárneho náboja PWM

Ako dodávateľ PWM ponúkame celý rad kvalitných regulátorov solárnych nábojov PWM. Tieto ovládače sú skvelé pre systémy solárnej energie, pretože môžu efektívne nabíjať batérie pomocou technológie PWM.

Máme a10A PWM Solar Charge ControllerTo je ideálne pre malé solárne aplikácie, napríklad nabíjanie jednej batérie. Je kompaktný, ľahko inštalovateľný a veľmi spoľahlivý.

Ak potrebujete trochu viac energie, máme tiež20A PWM Solar Charge Controller. Tento ovládač dokáže zvládnuť väčšie solárne panely a súčasne nabíjať viac batérií.

Pre ešte väčšie systémy solárnej energie, naše30A PWM Solar Charge Controllerje skvelá voľba. Dokáže spravovať vysoké - napájacie solárne polia a zabezpečiť efektívne nabíjanie batérie.

Kontaktujte nás kvôli obstarávaniu

Ak vás zaujíma naše produkty PWM alebo máte nejaké otázky týkajúce sa používania PWM na rozhranie senzora, radi by sme sa od vás dozvedeli. Či už ste fanatik pracujúci na malom projekte alebo profesionáli v priemysle, môžeme vám poskytnúť správne riešenia PWM. Oslovte nás, aby sme začali diskusiu o obstarávaní a nájsť najlepšie produkty PWM pre vaše potreby.

Odkazy

• Referenčná príručka Arduino
• Mikrokontrolérové údaje