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PWM Grundlegend
Blaue_Leds
PwmOut funktioniert im Simulator nicht für die vier blauen Leds. Weiters ist im Simulator immer ein wait-Befehl notwendig und funktioniert nicht mit dem Timer, muss also innerhalb der while(1)-Schleife codiert werden.
Verwende das PwmOut-Interface bzw. Klasse, um die Frequenz und das Tastverhältnis eines PWM-Signals zu steuern.
Tipps
Stelle zuerst die Zykluszeit (cycle time) und dann das Tastverhältnis (duty cycle) ein, indem entweder eine relative Zeitspanne über die Funktion write() oder eine absolute Zeitspanne über die Funktion pulsewidth() festgelegt wird. Die Standardperiode ist 0.020s und die Standardimpulsbreite ist 0.
Die Periodendauer (period) und die Pulsweite (pulsewidth) kann sowohl in Sekunden, Milli-/Mikrosekunden als auch in Prozente der Periodendauer angegeben werden (siehe Tabelle). Die Default Periodendauer ist 20ms, und die Default-Pulsweite ist 0.
PwmOut myled(p6); : myled = 0.25f;
PwmOut & operator= (float value) A operator shorthand for write()
verwendet den PwmOut operator= als Abkürzung für led.write(0.25), was den duty cycle in Prozent als float angibt. D.h. der duty cycle ist 25%, die high-time pulse width ist 1/4 der Periode. Das gleiche bewirkt:
// specify period first, then everything else
myled.period_ms(20.0f); // 20 milli second period
myled.write(0.25f); // 25% duty cycle
Das gleiche aber mit absoluten Werten:
myled.period_ms(20.0f); // 20 mili second period myled.pulsewidth_ms(5); // 5 mili second pulse (on)
Die PwmOut Hardware ist an bestimmte Timer gebunden, sodass eine Änderung der Periodendauer auf einem Output sich auch die anderen mit ändern. Die Pulsweite kann unabhängig für jeden Output-Pin geändert werden. Weiters ist die Reihenfolge der Befehle wichtig, damit der Duty-Cycle richtig zugeordnet wird (bei zwei Objekten pwmOne und pwmTwo würde das zweite einen invertierten bekommen):
pwmOne.period_us(100); // zuerst die Periode für beide dann die Dauer pwmTwo.period_us(100); pwmOne.write(0.20f); pwmTwo.write(0.20f);
Achtung
Die Implementationsdetails der PWM Pins des LPC1768 haben nur einen Timer für alle Pwm-Pins, ändert man die Periode für einen Pin, ändert sich diese auch für die anderen.
PWM-Programmierung der RGB-Leds¶
Die RGB-Leds sind auf PWM-fähigen Ports angeschlossen und haben folgende Zuordnung:
| Rot | P2_3 | p23 |
| Grün | P2_2 | p24 |
| Blau | P2_1 | p25 |
Definition im Programm:
PwmOut red(p23); PwmOut green(p24); PwmOut blue(p25); : green.period(0.001); // Periodendauer für Grün ist 1ms blue = red = 1; // Leds ausschalten
Die Übergabe an die PWM-Einheit erfolgt über eine float-Variable (0.0 bis 1.0), wobei die Zuordnung über 1=LED off und 0 =LED 100% hell definiert ist.
Fragen¶
- Wo kann die PWM eingestzt werden?
- Lassen sich LEDs über die Spannung dimmen? (Begründung)
- Mit welcher Frequenz sollte eine LED gedimmt werden? (100Hz .. 1kHz; max 9kHz)
- Welcher Duty Cycle muss eingestellt werden, sodass eine LED nur mit ca. 1/4 der Leuchtstärke leuchtet?(Codezeilen)
- Welchen Mittelwert ergibt das PWM Signal mit einer Spannung von 5V an einem Motor mit tein = 10ms bei einer Frequenz von 200kHz. (tein/T*U = 50mV)
- Sie haben eine Periode von 4s und einen DC von 50%. Stellen Sie diese Werte mit den Funktionen period() und write() bzw. mit period() und pulswidth() ein.