Сформувати сигнал широтно-імпульсної модуляції (ШІМ) за допомогою таймера 555 таймера

ШІМ (модуляція ширини імпульсу) є важливою особливістю кожного мікроконтролера сьогодні завдяки його вимогам майже для управління багатьма пристроями в будь-якій галузі електроніки. ШІМ широко використовується для управління двигуном, управління освітленням тощо. Іноді ми не використовуємо мікроконтролер в наших додатках, і якщо нам потрібно створити ШІМ без мікроконтролера, тоді ми віддаємо перевагу деяким мікросхемам загального призначення, таким як операційний підсилювач, таймери, генератори імпульсів тощо. використовують генератор мікросхем 555 таймера для генерації ШІМ. 555 IC Timer - це дуже корисна і загальна мета IC, яка може бути використана в багатьох додатках.

Необхідні компоненти:

1. 555 таймер IC -1
2. 10K горщик -1
3. Резистор 100 Ом -1
4. 0,1 мкФ конденсатор -1
5. 1k резистор -1 (додатково)
6. Хлібна дошка -1
7. 9 В акумулятор -1
8. Світлодіод -1
9. мультиметр або CRO -1
10. Дріт перемички -
11. Роз'єм акумулятора -1

Що таке ШІМ-сигнал?

Широтно-імпульсна модуляція (ШІМ) - це цифровий сигнал, який найчастіше використовується в схемі управління. Цей сигнал встановлюється високим (5v) і низьким (0v) заздалегідь визначеним часом і швидкістю. Час, протягом якого сигнал залишається високим, називається "вчасно", а час, протягом якого сигнал залишається низьким, називається "часом вимкнення". Існує два важливі параметри ШІМ, про які йдеться нижче:

Робочий цикл ШІМ:

Відсоток часу, протягом якого сигнал ШІМ залишається ВИСОКИМ (у часі), називається робочим циклом. Якщо сигнал завжди ввімкнений, він знаходиться у 100% робочому циклі, а якщо він завжди вимкнений, це 0% робочого циклу.

Цикл роботи = час включення / (час включення + час вимкнення)

Частота ШІМ-сигналу визначає, наскільки швидко ШІМ завершує один період. Один Період завершено УВІМКНЕННЯ та ВИМКНЕННЯ сигналу ШІМ, як показано на малюнку вище. У нашому посібнику ми встановимо частоту 5 кГц.

Ми можемо помітити, якщо світлодіод вимикається на половину секунди, а світлодіод - на іншу половину секунди. Але якщо частота періодів увімкнення та вимкнення зросла з "1 на секунду" до "50 на секунду". Людське око не може вловити цю частоту. Для звичайного ока світлодіод буде видно, що світиться половиною яскравості. Тож із подальшим зменшенням часу включення світлодіод виглядає набагато світлішим.

Ми раніше використовували ШІМ у багатьох наших проектах, перевірте їх нижче:

• Ширина імпульсу Модуляція за допомогою ATmega32
• ШІМ з Arduino Uno
• Генерація ШІМ за допомогою мікроконтролера PIC
• Підручник з ШІМ Raspberry Pi
• Управління двигуном постійного струму з Raspberry Pi
• 1 Вт світлодіодний диммер
• Світлодіодний диммер на основі Arduino з використанням ШІМ

Схема та пояснення генератора ШІМ таймера 555:

У цій схемі генератора ШІМ, як ми вже згадували вище, ми використовували 555 IC таймера для генерації ШІМ-сигналу. Тут ми контролювали вихідну частоту сигналу ШІМ, вибираючи резистор RV1 і конденсатор C1. Ми використовували змінний резистор замість нерухомого резистора для зміни робочого циклу вихідного сигналу. Зарядка конденсатора через діод D1 і розряд через діод D2 генерує ШІМ-сигнал на вихідному штифті таймера 555.

Нижче наведена формула, яка використовується для визначення частоти ШІМ-сигналу:

F = 0,693 * RV1 * C1

Вся робота та демонстрація ШІМ-генерації наведена у відео в кінці, де ви можете знайти ефект ШІМ на світлодіоді та перевірити його на мультиметрі.

Імітація генерації ШІМ за допомогою таймера 555 IC:

Нижче наведено кілька знімків: