Was PWM tatsächlich bewirkt

Ein digitaler Pin kann nur die volle Spannung oder gar keine Spannung ausgeben. Wie erhalten Sie also eine gedimmte LED statt nur hell oder dunkel? 💡

Die Antwort lautet PWM: Schalten Sie den Pin so schnell ein und aus, dass Ihr Auge die Lichtimpulse zu einer gleichmäßigen Helligkeit dazwischen verschmilzt.

PWM steht für Pulse Width Modulation. Sie schalten den Pin ständig um und verändern die Breite jedes Einschaltimpulses, um die durchschnittliche Leistung zu steuern.

Das Tastverhältnis ist der Prozentsatz jedes Zyklus, während dessen der Pin eingeschaltet bleibt. 50 % Einschaltzeit bedeuten ungefähr halbe Leistung und eine halbhelle LED.

Ein breiterer Impuls bedeutet mehr Einschaltzeit, sodass die LED heller leuchtet oder sich ein Motor schneller dreht. Schmale Impulse ergeben eine dunklere LED und langsamere Bewegung.

PWM gibt niemals eine echte mittlere Spannung aus. Der Pin ist immer vollständig HIGH oder vollständig LOW und schaltet nur schnell genug, um gleichmäßig zu wirken.

Die LED flackert tatsächlich, aber die Schaltvorgänge sind so schnell, dass die Nachbildwirkung des Sehens sie wie eine konstante Helligkeitsstufe erscheinen lässt.

Die Frequenz gibt an, wie viele Ein-Aus-Zyklen pro Sekunde stattfinden. Arduino verwendet PWM mit etwa 490 Hz – schnell genug, um das Flackern zu verbergen.

Nicht jeder Pin unterstützt PWM. Suchen Sie auf einem Uno nach Pins mit einem Tilde-Symbol neben Nummern wie 3, 5, 6, 9, 10 und 11.

PWM ermöglicht echte Effekte: eine LED dimmen, Licht sanft ein- und ausblenden, die Motordrehzahl steuern und sogar einfache Töne mit einem Summer erzeugen. 🔊

Im Code müssen Sie den Pin nicht selbst umschalten. Ein einziger integrierter Aufruf von analogWrite legt das Tastverhältnis fest, und der Chip erzeugt die Impulse für Sie.

PWM simuliert eine analoge Ausgabe, indem ein digitaler Pin schnell Impulse ausgibt. Das Tastverhältnis bestimmt die Leistung, und Ihre Augen nehmen die Impulse als gleichmäßige Helligkeit wahr. 🎉