{"id":32549,"date":"2022-04-05T08:00:08","date_gmt":"2022-04-05T06:00:08","guid":{"rendered":"https:\/\/botland.com.pl\/blog\/?p=32549"},"modified":"2025-01-17T09:35:43","modified_gmt":"2025-01-17T08:35:43","slug":"sygnal-pwm-czym-jest","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/botland.com.pl\/blog\/sygnal-pwm-czym-jest\/","title":{"rendered":"Sygna\u0142 PWM \u2013 czym jest?"},"content":{"rendered":"Czas czytania:<\/span> 3<\/span> min.<\/span><\/span>\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Co to jest PWM i w jaki spos\u00f3b mo\u017cna go odczytywa\u0107?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Pod poj\u0119ciem PWM kryje si\u0119 angloj\u0119zyczny skr\u00f3t \u201ePulse Width Modulation\u201d, kt\u00f3ry oznacza modulacj\u0119 szeroko\u015bci impuls\u00f3w. Jest to nic innego jak metoda sterowania uk\u0142adami elektronicznymi przy pomocy manipulacji samym sygna\u0142em steruj\u0105cym<\/b>, a konkretniej jego parametrami technicznymi.\u00a0Wynika to z samej charakterystyki fizycznej sygna\u0142u PWM, kt\u00f3ry sk\u0142ada si\u0119 ze wspomnianych wcze\u015bniej impuls\u00f3w. Ich podstawowe parametry dotycz\u0105 czasu pozostania w stanie wysokim<\/b> (warto\u015b\u0107 logiczna\u00a0<\/span>1) <\/span>oraz cz\u0119stotliwo\u015bci prze\u0142\u0105czania sygna\u0142u<\/b> PWM. Co to dok\u0142adnie oznacza?<\/span><\/p>

Sygna\u0142 PWM pompy<\/strong> – Z\u0142\u0105cze do sterowania sygna\u0142em PWM (modulacja szeroko\u015bci impulsu) umo\u017cliwia szybkie pod\u0142\u0105czenie elektroniki pompy do sterownika, np. z pieca gazowego lub pompy ciep\u0142a. Gdy sygna\u0142 PWM jest pod\u0142\u0105czony, praca pompy jest kontrolowana przez ten sygna\u0142, a w jego braku przez wewn\u0119trzny sterownik pompy.<\/div>


Mianem szeroko\u015bci okre\u015bla si\u0119 stosunek czasu, w kt\u00f3rym podczas jednego impulsu PWM do pod\u0142\u0105czonego odbiornika dostarczany by\u0142 \u0142adunek elektryczny<\/b>. Przyk\u0142adowo, je\u015bli pomiar sygna\u0142u PWM wyka\u017ce cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 wynosz\u0105c\u0105 300 Hz, to czas poszczeg\u00f3lnego pe\u0142nego impulsu wyniesie 1\/300 sekundy [3,(3) milisekundy].\u00a0Analogicznie przeliczy\u0107 mo\u017cna czas, przez jaki w ci\u0105gu jednego impulsu PWM zostanie podany pr\u0105d \u2013 wystarczy tylko otrzymany wcze\u015bniej wynik przemno\u017cy\u0107 przez wype\u0142nienie.<\/span><\/p>

Zatem jak odbywa si\u0119 pomiar sygna\u0142u PWM? Najpro\u015bciej mo\u017cna dokona\u0107 tego, badaj\u0105c go przy pomocy oscyloskopu<\/a><\/b> laboratoryjnego. Uzyskuje si\u0119 wtedy tak\u017ce jego bezpo\u015bredni\u0105 interpretacj\u0119 graficzn\u0105.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Pr\u0105d b\u0119dzie p\u0142yn\u0105\u0107 przez dany uk\u0142ad skokowo, a szeroko\u015b\u0107 poszczeg\u00f3lnego impulsu wyznacza\u0107 b\u0119dzie wsp\u00f3\u0142czynnik wype\u0142nienia<\/b> ilustruj\u0105cy czas, w kt\u00f3rym do odbiornika podane zosta\u0142o zasilanie. Im poszczeg\u00f3lne \u201eg\u00f3rki\u201d b\u0119d\u0105 szersze, tym d\u0142u\u017cej podawana b\u0119dzie energia.<\/p>

Z kolei, je\u015bli pomiar sygna\u0142u PWM na oscyloskopie laboratoryjnym poka\u017ce lini\u0119 ci\u0105g\u0142\u0105 (zak\u0142adaj\u0105c wi\u0119ksz\u0105 ni\u017c 0 warto\u015b\u0107), to znaczy, \u017ce do pod\u0142\u0105czonego odbiornika ci\u0105gle p\u0142ynie pr\u0105d, a tym samym wsp\u00f3\u0142czynnik wype\u0142nienia wynosi\u0107 b\u0119dzie 100%.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Sygna\u0142\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
Przyk\u0142adowy przebieg sygna\u0142u PWM o wsp\u00f3\u0142czynniku wype\u0142nienia 50%<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Gdzie PWM znajduje swoje zastosowanie?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Sygna\u0142 PWM stosowany jest mi\u0119dzy innymi w zasilaczach impulsowych<\/a><\/b>, kt\u00f3re dzi\u0119ki niemu s\u0105 w stanie sterowa\u0107 pod\u0142\u0105czonymi do niego urz\u0105dzeniami. Najcz\u0119\u015bciej jednak tego typu sygna\u0142y odpowiadaj\u0105 za precyzyjn\u0105 regulacj\u0119 pr\u0119dko\u015bci obrotowej silnika<\/b> elektrycznego, chocia\u017c mo\u017ce on tak\u017ce pe\u0142ni\u0107 funkcj\u0119 sterownika o\u015bwietleniowego<\/b>. Stosuj\u0105c do sterowania sygna\u0142 PWM o niskim wsp\u00f3\u0142czynniku wype\u0142nienia otrzymujemy efekt spowolnienia pracy silnika lub efekt \u015bciemnienia w przypadku \u017ar\u00f3de\u0142 o\u015bwietlenia. Zwi\u0119kszaj\u0105c jego warto\u015b\u0107 silnik obraca si\u0119 szybciej, a dioda LED emituje wi\u0119cej \u015bwiat\u0142a.<\/p>

R\u00f3wnie cz\u0119sto impuls PWM jest stosowany w wentylatorach<\/a><\/b>. Pozwala to na dostosowanie wydajno\u015bci przep\u0142ywu przet\u0142aczanego przez nie powietrza, przy jednoczesnej minimalizacji ha\u0142asu generowanego przez poszczeg\u00f3lne \u0142opaty wiatraka.<\/p>

PWM mo\u017cna tak\u017ce spotka\u0107 we wzmacniaczach impulsowych<\/b>, a tak\u017ce uk\u0142adach sterowniczych, kt\u00f3rych podstawowym zadaniem jest zarz\u0105dzanie prac\u0105 serwomotor\u00f3w<\/b>. To w\u0142a\u015bnie dlatego precyzyjny pomiar sygna\u0142u PWM jest tak wa\u017cny w projektach opartych o mikrokomputery z rodziny Arduino<\/a> oraz Raspberry Pi<\/a>.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

W jaki spos\u00f3b zastosowa\u0107 modulacj\u0119 sygna\u0142u PWM?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Wiesz ju\u017c, gdzie stosowany jest sygna\u0142 PWM. Co to wszystko jednak oznacza w praktyce? Zwi\u0105zek z tym maj\u0105 wszelkiego rodzaju odbiorniki pr\u0105du, takie jak mi\u0119dzy innymi silniki elektryczne, \u017car\u00f3wki, diody LED, a tak\u017ce serwomotory. Wszystkie tego typu\u00a0urz\u0105dzenia mog\u0105 by\u0107 sterowane dzi\u0119ki zastosowaniu zjawiska modulacji szeroko\u015bci impuls\u00f3w<\/b>.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Minikomputer\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tSPRAWD\u0179<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

<\/p>\n

Dlatego te\u017c sygna\u0142 PWM stanowi serce wielu projekt\u00f3w opartych o p\u0142ytki rozwojowe z rodziny Arduino. Przy pomocy minikomputer\u00f3w tego rodzaju mo\u017cliwy jest nie tylko sam pomiar sygna\u0142u PWM, lecz r\u00f3wnie\u017c jego praktycznie dowolna generacja. Wystarczy tylko, posi\u0142kuj\u0105c si\u0119 funkcjami \u201epwmCounter\u201d oraz \u201epwmValue\u201d, napisa\u0107 stosunkowo prosty kod, <\/b>kt\u00f3rego celem b\u0119dzie zarz\u0105dzanie zewn\u0119trznymi modu\u0142ami i urz\u0105dzeniami pod\u0142\u0105czonymi do minikomputera Arduino<\/a>. Najpro\u015bciej rzecz ujmuj\u0105c, okre\u015blony pin wyj\u015bciowy p\u0142ytki b\u0119dzie naprzemiennie podawa\u0142 i odcina\u0142 napi\u0119cie w \u015bci\u015ble okre\u015blonym, niewielkim odst\u0119pie czasu<\/b>. W praktyce oznacza to, \u017ce \u015brednia warto\u015b\u0107 napi\u0119cia na danym pinie, zmniejszy si\u0119 adekwatnie do parametr\u00f3w zastosowanego sygna\u0142u PWM. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Zatem jak wykorzysta\u0107 sygna\u0142 PWM w praktyce? <\/span>Przy jego pomocy mo\u017cna w \u0142atwy spos\u00f3b dostosowa\u0107 jasno\u015b\u0107 diody LED<\/b> wykorzystywanej np. do do\u015bwietlania otoczenia znajduj\u0105cego si\u0119 w kadrze kamery pod\u0142\u0105czonej do mikrokomputera.\u00a0<\/span>W tym przypadku nale\u017cy jednak pami\u0119ta\u0107, by cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 generowanego sygna\u0142u PWM pokrywa\u0142a si\u0119 z parametrem przes\u0142ony aparatu \u2013 w przeciwnym wypadku obraz b\u0119dzie nara\u017cony na powstawanie charakterystycznych artefakt\u00f3w pogarszaj\u0105cych jako\u015b\u0107 zapisywanego filmu.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n

Sygna\u0142 PWM – FAQ<\/h2>\n\n
\n
\n