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Because we'll be mixing the colors together, we sanded the LED lightly to help diffuse the light. This example cycles through all color hues: Red fading to orange then fading to yellow and so on. Although we are pumping roughly the same current for each color, some colors have greater intensity and perceived brightness than others. In molti articoli ho utilizzato e descritto i segnali PWM e come utilizzarli parlando spesso di Duty Cycle ossia del ciclo di lavoro in cui hai uno stato attivo ( HIGH ) all’interno di un periodo ti tempo stabilito. Qualche giorno fa ho letto che la frequenza di lavoro dei pin PWM su Arduino non e la medesima per tutti i pin. Incuriosito ho voluto approfondire questa informazione e partendo dal sito ufficiale ho trovato questa decrizione. Guardando la tabella noti innanzitutto che i 3 timer sono riportati con la disitura TCCRx in cui x vale 0,1 e 2 e che il Timer0 ha una Frequenza doppia rispetto agli altri due che si ripercuote alla fine della tabella sulla Frequanza PWM di Default in cui la Frequenza PWM dei pin 5 e 6 e doppia rispetto a quella dei pin 3,9,10 e 11. La risposta e nel fatto che ciascun Timer ( TCCRx ) possiede due registri denominati A e B, rispettivamente per il Timer0 sono TCCR0A e TCCR0B il cui compito e definire le modalita di funzionamento e altri parametri dei Timer stessi. Modificando quindi il prescaler di un Timer puoi variare la Frequenza PWM dei pin collegati ad esso.
Ricorda che la frequenza non e il Duty Cycle, variando la frequenza PWM otterrai un periodo inferiore ma non un duty cycle differente.
Tutte queste informazioni le ho apprese su molti siti che ho sfogliato e letto prima di capire come funzionassero i Timer e i prescaler, ma un ringraziamento speciale voglio rivolgerlo ad un blogger che ha scritto un articolo davvero interessante e ben fatto: settorezero. Gentilmente NON incollare sketch nei commenti, usa la casella info del blog che trovi nella pagina contatti. Leggendo questo articolo e decidendo di usare lo sketch proposto ti assumi ogni responsabilita. Salve Maur, avrei da chiederti una info, sto realizzando un progettino con un at mega 2560, il quale dovrebbe avere 15 pwm di cui ne sto utilizzando 6 precisamente il pin 3, 5, 6, 9, 10, 11. Nello specifico volevo porgerti una domanda, ho provato a generare segnali pwm con diverse frequenze di lavoro.
Mauro ho scoperto che la libreria Servo.h e la libreria OneWire.h vanno in conflitto fra loro!
Grazie 1000 Alessandro ne terro conto, anche io ignoravo il conflitto tra queste due librerie, so che alcune librerie possono essere incompatibili tra loro tuttavia non mi era mai capitato un caso pratico come il tuo. Ne deduco quindi che la classe servo si avvale del timer 1 e non del timer 0, altrimenti in che modo si spiega questo evento? Mauro vorrei chiederti un favore, dato che siamo in tema PWM, vorresti per caso fare un’approfondimento sui filtri RC passa basso? Ciao Alessandro, mi incuriosisce la tua affermazione sui timer perche non immaginavo la classe servo usasse il TIMER di un pin a cui non e collegato un servo, devo verificare. Per i filtri RC non saprei semplificare quello che si trova su internet, e un argomento complesso e chi lo conosce meglio di me sono certo lo spieghi piu chiaramente possibile.
Volevo chiederti una cosa: hai scritto che cambiando frequenza di PWM non cambio il duty culle ma solo il periodo.
Per chiarirti il senso dell’articolo se hai un duty cycle 50% vuol dire che hai un segnale per il 50% a livello alto e 50% a livello basso indipendentemente da quanto dura in frequenza il periodo.
Solitamente ho usato driver che accettano in ingresso un segnale PWM e variano la tensione mantenendo costante la corrente, un esempio e il driver per led realizzato da Luca e che trovi tra i miei tutorial.
In ogni caso mi sorge il dubbio che avresti comunque un numero limitato di cambi in quanto i prescaler sono fissi e definiti ed oltre quelli non puoi andare.
Ed e anche consigliato un drive adatto in quanto dubito che un driver per motori possa darti buoni risultati non essendo stato pensato a tale scopo.
Ciao Mauro, volevo sapere se c’era la possibilita di impostare la frequenza del segnale PWM a 2Khz, mi servirebbe per poter pilotare un ESC brushed.
Ciao Stefano, come hai letto nell’articolo i fattori di divisione sono al massimo 7 per i pin. Ho aggiunto il ringraziamento ed il link al tuo articolo perche tutti potessero leggere l’articolo ispiratore e, a mio avviso, scritto in modo eccellente. Se reputi che l’articolo sia scorretto nei tuoi confronti lo elimino o sostituisco con un articolo che parli del pwm, duty cycle e frequenza arduino in modo differente.
Salve a tutti, sono nuovo del sito, o meglio ho corrisposto via mail e devo dire che sono contento di aver ricevuto delle risposte. Salve, ho notato una cosa alquanto strana collegando un oscilloscopio (da due soldi) al pin pwm di arduino: aumentando il duty cycle la tensione dello stato ON non e 5 v ma decresce, arrivando a 1 v circa verso il massimo, questo sia con i pin a vuoto che non.
Pulse width modulation (PWM) is a commonly used technique for generating precisely timed, repetitive digital waveforms.
PWM waveforms are "on-off" digital waveforms that are specified by two values: the period and the duty cycle, as shown below. In waveforms above, both "a" and "b" have duty cycles of 50% since they are "on" fifty percent of the time. The PWM output from the Dragon12 board is from the PP0 - PP7 pins, corresponding to the PWM0 - PWM7 outputs from the PWM unit. While PWM can be used to generate digital waveforms, such as used for stepping a stepper motor or controlling other digital circuits, PWM output can also generate analog voltages, albeit at low power. We can use either frequency and period in setting up clocks, depending on convenience and the design situation. The examples below show the steps in calculating the register values for the PWM0 register. For further details of using PWM, see the pages PWM Using DBug12 and PWM Using The Logic Analyzer.
Spesso l'effetto di tali comandi in PWM e direttamente visibile nelle risorse di autodiagnosi con unita di misura in percentuale (ad esempio: comando apertura EGR 18%).


Un segnale PWM (dall'inglese Pulse Width Modulation, ovvero modulazione a variazione della larghezza d'impulso) e un'onda quadra di “duty cycle” variabile, che permette di controllare l'assorbimento (la potenza assorbita) di un carico elettrico (in questo caso un attuatore o un motore elettrico), variando ("modulando” appunto) il “duty cycle”. Le grandezze principali di un segnale analogico sinusoidale che possono essere modulate sono: ampiezza, frequenza e fase.
Per maggiore chiarezza, se consideriamo gli ultimi due casi citati, un duty cycle pari a 0% indica un impulso di durata nulla, in pratica assenza di segnale e quindi di alimentazione, mentre un valore prossimo al 100% indica, in estrema sintesi, il massimo trasferimento del segnale e, di conseguenza, la piena e costante alimentazione del dispositivo comandato.
Come si puo intuire, con un duty cycle pari a zero la potenza trasferita e nulla, mentre al 100% la potenza corrisponde al valore massimo trasferito.
Una centralina elettronica (come ad esempio una ECU motore, piuttosto che una centralina clima eccetera) fornisce quindi ad alcuni attuatori un segnale a onda quadra a frequenza fissa (infatti tecnicamente si afferma che il periodo e costante) "modulata" pero a "ciclo variabile": ecco quindi il "duty cycle" - "comando in PWM".
Il valore della depressione utile da far arrivare alla capsula manometrica dipende, come e logico, dalla porzione di apertura dell'elettrovalvola messa in serie sul tubicino di depressione. Il comando dell'ECU motore sara dunque un segnale che andra ad alimentare la bobina dell'elettrovalvola in grado di: aprirla completamente, chiuderla completamente ma, soprattutto, "parzializzarne" l'apertura. Cio si realizza variando il valore efficace della tensione di alimentazione della bobina dell'elettrovalvola. La variazione del valore efficace si ottiene "modulando" l'alimentazione elettrica della bobina = si varia quindi il duty cycle del segnale PWM che alimenta la bobina. In pratica, la centralina fa variare la tensione di comando (ad esempio +12 V) fino a 0 Volt a una frequenza tale che l'attuatore (in questo caso l'elettrovalvola) non si muova seguendo il valore istantaneo della tensione ma raggiunga una certa posizione che dipendera dalla proporzione tra il tempo in cui e presente la tensione (bobina alimentata) e il tempo di assenza della tensione (bobina non alimentata). Nei tre esempi in figura 4 sono rappresentate tre distinte percentuali di duty cycle, con la risultante della tensione efficace che producono sull'attuatore.
Nota bene: se la frequenza di pilotaggio non fosse corretta (e fissata in centralina in sede progettuale) il "giochino" non funzionerebbe (tecnicamente il solenoide andrebbe in "isteresi magnetica").
In conclusione, il duty cycle e determinato dallo stato attivo del segnale PWM (presenza di tensione) e viene espresso in percentuale (%) sul periodo totale.
Estremamente utile ai fini della diagnosi e l’utilizzo anche di un Generatore di Segnali che consente di “simulare” (variando anche frequenza e duty cycle) il comando di uscita in PWM in modo da poter diagnosticare rapidamente e in maniera sicura anche malfunzionamenti hardware delle centraline.
Nel Forum degli Autoriparatori e presente una ricchissima casistica di discussioni tecniche sia sulla corretta interpretazione dei segnali PWM sia - soprattutto - sui metodi piu efficaci di indagine diagnostica (sull’utilizzo sia dell’oscilloscopio sia del generatore di segnali): per un maggior approfondimento vi rimandiamo alla lettura delle pagine del Forum.
By adjusting the percentage of on time vs off time, the brightness of the LED can be controlled. PWM is often used for controlling motors, regulating DC power, Digital to analogue conversion and much more.
A better approach would be to use the inbuilt PWM functionality on the ATmega168A microcontroller. These are selected by setting the appropriate WGMx2, WGMx1 and WGMx0 bits in TCCRxA and TCCRxB. To achieve this we'll use a HSB (Hue, Saturation, Brightness) color model, which is then converted to RGB values.
Is it possible to connect ATmega168p to a PIR sensor for an air compressor to actuate inflatable components? When I setup fast PWM using my timers the PWM seems to work and I can display and cycle various colours. Ma il contatto 9 e 10 funzionano da contatti digitali e non pwm quindi arrivato il valore a 255 in uscita a questi due pin c’e la 5v al di sotto di 255 ci sono zero volt. La cosa mi e riuscita senza alcun intoppo grazie a quanto hai scritto, ma se io avessi, come di fatto ho, la necessita di utilizzare una frequenza ben delineata che non fa parte delle varie possibilita ottenibili modificando i vari prescaler? Cambiando la frequenza di PWM del pin 9 del mio arduino uno, il servomotore collegato al pin 6 (sul timer 0) e letteralmente impazzito fino a bruciarsi non potendo ruotare fino al suo fine corsa. In rete si trova tutto spiegato in modo molto complicato, niente a che vedere con la tua chiarezza. Francamente non ho mai provato a far variare di continuo la frequenza dei pin arduino in corso d’opera e potresti sperimentare comportamenti anomali. Di solito i sistemi a vibrazione dei cellulari sono realizzati con semplici motorini a cui viene applicato una puleggia sbilanciata in modo da creare vibrazione.
3 e 5 e facendo i calcoli avresti bisogno di un fattore di divisione 16 per giungere ad un valore prossimo ai 2KHz, ma tale valore non e disponibile.
This can be done with dedicated digital ICs, but in our case we will use the Freescale (Motorola) HCS12, which has a built in PWM unit which can generate up to 8 channels of PWM output, at up to 6 MHz. However, their periods are different, with waveform "b" having half the period (twice the frequency) of waveform "a". The output of each of these pins is taken relative to the chip ground, such as the VSS2 pin (see Dragon12 Schematic 1 for the pin-outs, ground locations, etc dragon12_1_revE.jpg). For instance, if you connect a low-current LED (plus resistor of course) to a PWM output, you will find that the intensity increases as the duty cycle goes from 0% to 100%, assuming that you have a relatively fast period, say, 10 msec. This selects which clock (A, SA, B or SB) will be used as the main time unit for each PWM channel. This is a prescaler (divider) for the clock A in PWMCLK, and in our case sets the frequency of the A clock.
Most formula in the HCS12 manuals refer to frequency, but often it is easier to work in terms of periods.
Pertanto si puo parlare di modulazioni AM (Amplitude Modulation), FM (Frequency Modulation) e PM (Phase Modulation). Ogni valore intermedio determina quindi una corrispondente "frazione percentuale" di comando.
La tensione efficace sul nostro attuatore e rappresentata dalla linea grigia (average power). Come si nota chiaramente, piu cresce la percentuale di duty cycle (segnale "alto" piu "largo") maggiore e la tensione efficace (e quindi il comando utile) sull'attuatore. The scaling factor adjusts for the different intensities in order to preserve white balance.


Martin Ederveen, one of our customers sent us a solution that supports 3 lines, but can easily be modified for more. Si puo ottenere quanto chiesto attraverso la modifica dello sketch oppure l’unica soluzione e di integrare nel circuito componenti hardware in grado di fare cio? While we can generate any variety of digital waveforms on the HCS12 by periodically writing to the various ports, using timer output capture, etc., these all require direct CPU time for each output pulse. Waveforms "c" and "d" both have the same periods, but waveform "c" has a duty cycle of 10%, and waveform "d" has a duty cycle of 80%. We use two clocks for each PWM channel: Clocks A and B are for coarse control, and clocks SA and SB are for fine control.
For the PWMSCLA, PWMPERx and PWMDTYx registers, the numerical values correspond directly to the hex values we write there.
When you reduce current through an LED there are unintended consequences like color shifts and dropouts. The 90% duty cycle example would produce the greatest brightness whilst the 10% duty cycle will produce the least. We plugged these values into the LED Resistor Calculator and picked the nearest sizes we had on hand.
A great advantage of PWM is that once the registers are set up and enabled, the PWM waveforms are generated without any CPU overhead, so we can then use valuable CPU time for other tasks. As a pulse approaches 100% "on" time, the duty cycle approaches 100%, and as it approaches being always "off", the duty cycle approaches 0%. You first hook up the high-frequency PWM output to an H-bridge or some other type of motor driver that can take small input currents and can generate large output currents (there is not enough current from the HCS12 PWM pins to drive a motor). If finer resolution is needed, PWM registers can be concatenated to give 16 bit resolution.
For instance, if we type ">mm a0 01" at the DBug12 prompt ($01 = %0000 0001), this will write a binary "1" to bit 0 of address $00A0, and will thus start (enable) PWM channel 0. The clock rate divider is actually given by 2^x, where "x" is the value we wrote to the register (eg, "x" = 7 gives divider of 2^7 = 128, "x" = 5 gives a divider of 2^5 = 32, etc.). For instance, if we write a $80 to the PWMPER0 register (x=0), we have a numerical value of 128 ($80 = 128).
As you increase the duty cycle form the PWM, the motor speeds up in direct proportion to the duty cycle.
If we wrote ">mm a0 55" at the DBug12 prompt ($55 = %0101 0101), we would enable PWM channels 6,4,2 and 0 . For each clock, we will use a "prescaler" or "divider" value, which basically takes our main E clock and slows it down by the divider factor.
If we wrote a $00 to the PWMSCLA register, we have a special case where we divide clock A by (2*256). You can even use PWM to generate audio signals if you use some low-pass filtering to get rid of the high-frequency harmonics present in the PWM waveforms. The one exception is that a write of $00 to the PWMSCLA register sets the numerical value to 256 (see manual). So, we can look at all the A, SA and PWMPERx values as being either dividers in terms of frequency (ie, we divide the starting E fequency by a series of values), or multipliers in terms of period (we multiply the starting E period by a series of values). But for the PWMPRCLK register, the hex values DO NOT correspond to direct numerical values. You MUST use this manual to really understand what is going on with the PWM registers, so make sure to have a look at it.
This technique is widely used in almost all devices in which voltage variation is required.
In PWM, steady DC Voltage is converted into square wave with varying pulse width and the ratio of the total time period (T) of the wave to the time of the “ON” pulse width is called Duty Cycle. Modern Electronics power switches like Mosfets, transistors are required for PWM, and some time, very sophisticated electronics circuit is required when PWM signals have to carry a very high load. Major use of PWM is in Power control by varying the duty cycle of the pulse, the amount of power delivered can be controlled. Someone may think that we can limit the power flow by using resistances, then why people prefer using PWM technique? We can control power flow by using a simple resistor, but in this way, lots of power will be lost and system will be very inefficient.
Also, when we have to control a large amount of power, then the price of the resistors would be more than the whole PWM system for the same power rating system. Another widely used PWM technique is in conveying information which is embedded in the duty cycle of the wave. For example, if a wave has a duty cycle of 25% and we design a system that make a decision on the basis of the duty cycle of the incoming wave than this PWM single can be used for conveying information as well as controlling the power flow. Uses of PWM Technique: 1) Servo motorIn this servo motor the rotational angle depend upon the incoming wave duty cycle. PWM is used in RGB leds to make different colors from three basic colors PWM is used in DC-DC convertors where we have to limit the power flow in an efficient way.
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Comments

  1. Real_Sevgi

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