PWM (Pulse Width Modulation) 은 거의 모든 전자 분야에서 많은 장치를 제어해야하기 때문에 오늘날 모든 마이크로 컨트롤러의 중요한 기능입니다. PWM은 모터 제어, 조명 제어 등에 널리 사용됩니다. 때때로 우리는 애플리케이션에서 마이크로 컨트롤러를 사용하지 않으며 마이크로 컨트롤러 없이 PWM 을 생성 해야하는 경우 연산 증폭기, 타이머, 펄스 발생기 등과 같은 일부 범용 IC를 선호합니다. 여기서는 PWM 생성을 위해 555 타이머 IC를 사용하고 있습니다. 555 타이머 IC는 많은 응용 분야에서 사용할 수있는 매우 유용하고 범용적인 IC입니다.
필수 구성 요소:
- 555 타이머 IC -1
- 10K 냄비 -1
- 100ohm 저항 -1
- 0.1uF 커패시터 -1
- 1k 저항 -1 (옵션)
- 브레드 보드 -1
- 9v 배터리 -1
- LED -1
- 멀티 미터 또는 CRO -1
- 점퍼 와이어-
- 배터리 커넥터 -1
PWM 신호 란 무엇입니까?
펄스 폭 변조 (PWM)는 제어 회로에서 가장 일반적으로 사용되는 디지털 신호입니다. 이 신호는 미리 정의 된 시간과 속도로 높음 (5v) 및 낮음 (0v)으로 설정됩니다. 신호가 높게 유지되는 시간을 "on time"이라고하고 신호가 낮게 유지되는 시간을 "off time"이라고합니다. PWM에는 아래에서 설명하는 두 가지 중요한 매개 변수가 있습니다.
PWM의 듀티 사이클:
PWM 신호가 HIGH (on time)로 유지되는 시간의 비율을 듀티 사이클이라고합니다. 신호가 항상 ON이면 100 % 듀티 사이클이고 항상 꺼져 있으면 0 % 듀티 사이클입니다.
듀티 사이클 = Turn ON 시간 / (Turn ON 시간 + Turn OFF 시간)
PWM 신호의 주파수는 PWM이 한주기를 완료하는 속도를 결정합니다. 1주기는 위의 그림과 같이 PWM 신호의 ON 및 OFF가 완료됩니다. 튜토리얼에서는 주파수를 5KHz로 설정합니다.
LED가 0.5 초 동안 꺼지고 나머지 0.5 초 동안 LED가 켜져 있는지 알 수 있습니다. 그러나 ON 및 OFF 시간의 주파수가 '초당 1'에서 '초당 50'으로 증가하면. 인간의 눈은이 주파수를 포착 할 수 없습니다. 정상적인 눈의 경우 LED가 밝기의 절반으로 빛나는 것처럼 보입니다. 따라서 ON 시간을 더 줄이면 LED가 훨씬 더 밝아집니다.
이전에 많은 프로젝트에서 PWM을 사용하여 아래에서 확인하십시오.
- ATmega32를 사용한 펄스 폭 변조
- Arduino Uno를 사용한 PWM
- PIC 마이크로 컨트롤러를 사용하여 PWM 생성
- Raspberry Pi PWM 튜토리얼
- Raspberry Pi를 사용한 DC 모터 제어
- 1 와트 LED 조광기
- PWM을 사용하는 Arduino 기반 LED 조광기
555 타이머 PWM 발생기 회로 다이어그램 및 설명:
이 PWM 생성기 회로에서는 위에서 언급했듯이 PWM 신호를 생성하기 위해 555 Timer IC를 사용했습니다. 여기서는 저항 RV1과 커패시터 C1을 선택하여 PWM 신호의 출력 주파수를 제어했습니다. 출력 신호의 듀티 사이클을 변경하기 위해 고정 저항 대신 가변 저항을 사용했습니다. D1 다이오드를 통한 커패시터 충전 및 D2 다이오드를 통한 방전은 555 타이머의 출력 핀에서 PWM 신호를 생성합니다.
아래 공식은 PWM 신호의 주파수를 유도하는 데 사용됩니다.
F = 0.693 * RV1 * C1
PWM 생성의 전체 작업 및 데모 는 마지막 비디오 에서 제공되며, 여기서 LED에서 PWM 효과를 확인하고 멀티 미터에서 확인할 수 있습니다.
555 타이머 IC를 사용하여 PWM 생성 시뮬레이션:
다음은 몇 가지 스냅 샷입니다.