¿Cómo usar PWM para interactuar sensores con microcontroladores?

La modulación de ancho de pulso (PWM) es una técnica ingeniosa que es súper útil cuando se trata de sensores de interfaz con microcontroladores. Como proveedor de PWM, he visto de primera mano cómo esta tecnología puede revolucionar la forma en que interactuamos con los sensores. En este blog, desglosaré cómo puedes usar PWM para interactuar con los sensores con microcontroladores, ¡así que vamos a sumergirnos!

¿Qué es PWM?

Antes de entrar en los sensores de interfaz, arenoso, repasemos rápidamente lo que es PWM. PWM es un método para controlar la potencia entregada a un dispositivo eléctrico activando rápidamente la alimentación y apagado. La relación del tiempo en que la potencia está encendida (ancho del pulso) al tiempo total del ciclo se llama ciclo de trabajo. Por ejemplo, si la potencia está en marcha para la mitad del ciclo, el ciclo de trabajo es del 50%.

Este concepto es importante porque diferentes ciclos de servicio pueden representar diferentes valores. Por ejemplo, en una aplicación de control de motor, un ciclo de trabajo más alto podría significar que el motor gira más rápido, mientras que un ciclo de trabajo más bajo significa que gira más lento.

¿Por qué usar PWM para la interfaz del sensor?

Hay varias razones por las cuales PWM es una excelente opción para los sensores de interfaz con microcontroladores. En primer lugar, es simple. La mayoría de los microcontroladores se han construido, en módulos PWM, lo que significa que no necesita muchos componentes externos para implementarlo.

En segundo lugar, puede proporcionar una salida de alta resolución. Al ajustar el ciclo de trabajo, puede obtener una amplia gama de valores, lo cual es muy útil cuando se trata de sensores que tienen un gran rango dinámico.

Finalmente, PWM es energía - eficiente. Dado que solo enciende y apaga la alimentación, no desperdicia mucha energía como calor, por lo que es ideal para aplicaciones alimentadas por batería.

Sensores analógicos de interfaz con PWM

Comencemos con sensores analógicos. Estos sensores producen un rango continuo de valores de voltaje basados en la cantidad física que están midiendo, como la temperatura o la intensidad de la luz.

Paso 1: Conecte el sensor

El primer paso es conectar el sensor analógico al microcontrolador. Por lo general, conectará la salida del sensor a un pin de entrada analógica en el microcontrolador. Por ejemplo, si está utilizando un Arduino, puede conectar un sensor de temperatura a uno de sus pines de entrada analógica (A0 - A5).

Paso 2: Lea el valor del sensor

Una vez que el sensor está conectado, debe leer el valor analógico. La mayoría de los microcontroladores tienen un convertidor digital (ADC) analógico que puede convertir el voltaje analógico continuo del sensor en un valor digital discreto. En Arduino, puedes usar elAnalogread ()función para hacer esto. Por ejemplo:

int sensorValue = Analogread (a0);

Este código lee el valor del pin de entrada analógica A0 y lo almacena en la variablevalor sensorial.

Paso 3: Convierta el valor a PWM

Después de leer el valor del sensor, debe convertirlo en un ciclo de trabajo PWM. Puede hacerlo mapeando el valor del sensor a una gama de valores de PWM. En Arduino, puedes usar elmapa()función. Por ejemplo:

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

Este código mapea el valor del sensor (que varía de 0 a 1023 en un Arduino) a un valor PWM que varía de 0 a 255.

Paso 4: Establezca la salida PWM

Finalmente, debe establecer la salida PWM en el microcontrolador. En Arduino, puedes usar elAnalogwrite ()función para establecer el ciclo de trabajo PWM en un pin de salida PWM. Por ejemplo:

Analogwrite (9, pwmvalue);

Este código establece el ciclo de trabajo PWM en el PIN 9 según elpwmvalueCalculamos anteriormente.

Sensores digitales interfacios con PWM

Los sensores digitales producen valores discretos, generalmente solo 0 o 1. Sin embargo, aún puede usar PWM para interactuar con microcontroladores en algunos casos.

Paso 1: Conecte el sensor

Similar a los sensores analógicos, debe conectar el sensor digital al microcontrolador. Conecte la salida del sensor a un pin de entrada digital en el microcontrolador.

Paso 2: Lea el valor del sensor

Para leer el valor del sensor digital, puede usar elDigitalRead ()función en Arduino. Por ejemplo:

int sensorValue = digitalread (2);

Este código lee el valor del PIN 2 de entrada digital y lo almacena en la variablevalor sensorial.

Paso 3: Genere PWM según el valor del sensor

Dependiendo del valor del sensor, puede generar una señal PWM diferente. Por ejemplo, si el sensor detecta un objeto, es posible que desee aumentar el ciclo de trabajo PWM para conducir un motor más rápido. Puedes usar unSi - lo másdeclaración para lograr esto. Por ejemplo:

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

Este código establece el ciclo de trabajo PWM en el PIN 9 a 200 si el valor del sensor es alto, y a 50 si es bajo.

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Referencias

• Manual de referencia de Arduino
• Hojas de datos de microcontroladores