Verwendung des analogen Ausgangs (PWM)

Ziel

Sie lernen die Ansteuerung von Ausgängen mittels PWM kennen und können damit die Helligkeit einer LED steuern und mit einem Soundmodul Töne mit verschiedenen Frequenzen erzeugen.

Verständnisfragen

• Was sagt das Abtasttheorem aus?
• Was bedeutet PWM?
• Welche Parameter kann ich bei PWM ändern?
• Was bedeutet Bit-Banging PWM?
• Welche Frequenzen lassen sich über den PWM-Ausgang beim Arduino erzeugen?
• Bestimmen Sie die Parameter der im MC verbauten PWM-Einheit.
• Wie funktioniert die tone-Funktion des Arduino?
• Wie kann ich das Ausgangssignal glätten?

LED-Dimmer

• Stellen Sie die Helligkeit der LED an Arduino-Pin (PWM) entsprechend des Potentiometer-Ausgangs ein!
• Lassen Sie die LED (PWM) auf und abdimmen.

Sound

• Achtung: es muss keine Betriebsspannung an das Modul angeschlossen werden. Die Beschreibung des Moduls ist hier zu finden.
• Nutzen Sie den vorgeschlagenen Sound-Pin für das Soundmodul.
• Versuchen Sie, einen Ton (z.B. Kammerton A = A1) nur mittels digitalWrite zu erzeugen!
• Welche Tonfrequenzen lassen sich mittels der Funktion tone(pin, frequency, duration) abspielen?
• Beispiel für Töne mittels Notenbezeichnern: Examples -> Digital -> toneMelody

Ressourcen

• PWM
• Bauteile
• Tiefpass berechnen
• ToneLibrary
• PWM-Details

Ergebnisse

• Nutzung: analogWrite(pin, duty_cycle)
• Pulsweitenmodulation
  • Prescaler: 64 für alle Timer voreingestellt (0, 8, 32 ,64, 128, 256, 1024)
  • Timer 0: OC0A: 6, OC0B: 5 (Fast PWN: 980 Hz), Achtung: genutzt für delay() und millis()
  • Timer 1: OC1A: 9, OC1B: 10 (Phase Correct PWM: 490 Hz)
  • Timer 2: OC2A: 11,OC2B: 3 (Phase Correct PWM: 490 Hz)
• Frequenzbereich tone-Funktion (16 MHz Clock): 31 Hz - 8 MHz (Referenz)
• Glätten mittels Tiefpassfilter (RC: Widerstand + Kondensator)
• Funktionen: tone(), noTone()
• Demo-LED-Dimmer
• Demo toneMelody
• Simulator-Demo

PWM-Signal im Logic-Analysator

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Letzte Änderung: 28. April 2023 18:18