PWM (Pulse Width Modulated) square wave, PWM파 with 아두이노

 

- PWM (Pulse width modulated)파

- PWM (Pulse width modulated)

- Arduino에서 PWM

 

 

 

 PWM (Pulse Width Modulated)파

 

 

이런 꺽쇠 모양의 signal을 주는 것을 PWM 제어, wave라고 합니다.

PWM은 특정 목표값을 갖기 위한, 피드백을 주고 받으며 하는 제어가 아닌, (=PID)

on/off 제어만 있는 시스템에 0 ~ 1의 제어가 가능하게 해주는 signal 전달법입니다.

(0, 0.1, 0.25, 0.5, 1 등 파워의 세분화가 가능해진다.)

 

 

 PWM (Pulse Width Modulated)

 

• 시그널이 없고 duty cycle이 0%부터 시작해서, off없이 쭉 시그널을 주는 duty cycle이 100%인 값까지 제어가 가능합니다.
• Duty cycle은 간단히 파워 (최대)1 중 몇퍼센트의 힘을 내는가 이고, 반복되는 구간(Period) 안에 시그널을 얼마동안 on (Pulse Width, pulse를 준 상태) 해주냐입니다. (면적 비)
• 파워를 아주 짧은 시간에 켰다 껐다를 반복하며 (최대)1의 값이 아닌 0.5, 0.25, 0.1의 output을 낼 수 있게 되는 것입니다. 즉, 장치가 on/off의 진동을 인지하지 못할 정도의 빠르기로 on/off를 줌으로써, 장치에 공급되는 전력량을 제어하고, 그로인해 세분화된 파워 컨트롤이 가능해지는 것입니다.

 

 아두이노에서 PWM (Pulse Width Modulated)

 

Arduino에서

 

디지털 핀은 기본적으로 0 or 1. 즉, 0V output이나 5V output만 줄 수 있습니다. 0 ~ 1024까지 세분화된 아웃풋을 줄 수 있는 아날로그 핀과 달리.

이 디지털 핀으로도 0과 5만이 아닌, 세분화된 파워컨트롤을 할 수 있게 해주는 것이 PWM wave를 보내는 것입니다.

 

이 PWM wave를 사용할 수 있는 핀은 정해져 있습니다. 핀 번호 앞에 ~(물결) 모양이 있는 핀으로, Arduino uno 보드에서는 3, 5, 6, 9, 10, 11번이 이에 해당합니다. (파워는 0~255로 세분화 가능.)

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5,6번 핀의 경우 980Hz, 나머지 핀의 경우 490Hz까지 빠른 진동이 가능하다고 합니다. 1초에 980, 490번을 진동하는 정도의 빠르기로, 아주 짧은 시간에 5V를 주었다 0V를 유지해줍니다. 그렇기에 장치가 판단하길 이를 5V와 0V로 판단하는 것이 아닌 그들이 주어지는 시간에 따른 세분화된 파워 값으로 받아들입니다. (0과 5V 사이의 특정 값)

 

이를 통해 가볍게는 LED의 밝기를 조절하고,

Fan등의 회전체의 회전속도를 제어하기도 하고,

다른 여러 장치의 파워 컨트롤이 가능할 것입니다.

 

 

마무리

 

PWM

: digital output에서 0 또는 1이 아닌, 0.5도 0.25도 가능하게끔 해주는 signal output 기술.

이를 사용해 파워컨트롤을 해줄 수 있다.

 

하지만 특정 목표값에 가까워 지기 위한 컨트롤 법은 따로 있다.

PID 컨트롤.

2020/09/20 - [정리, 공부해요/전기, 전자, 통신] - PID 제어 (Proportional Integral Derivative control) 원리/정리/튜닝

PID 제어 (Proportional Integral Derivative control) 원리/정리/튜닝