PWM이 실제로 하는 일

디지털 핀은 최대 전압을 출력하거나 전혀 출력하지 않는 것만 가능합니다. 그렇다면 밝거나 어두운 LED가 아니라 어두운 정도를 조절할 수 있는 LED는 어떻게 만들까요? 💡

답은 PWM입니다. 핀을 너무 빠르게 켰다 꺼서 눈이 깜박임을 하나의 일정하고 중간 밝기로 인식하게 만드는 방식입니다.

PWM은 펄스 폭 변조를 뜻합니다. 핀을 계속 전환하면서 켜지는 각 펄스의 폭을 바꾸어 평균 전력을 조절합니다.

듀티 사이클은 한 주기 동안 핀이 켜져 있는 비율입니다. 50% 동안 켜져 있으면 대략 절반의 전력이 공급되고 LED도 절반 정도 밝아집니다.

펄스가 넓으면 켜진 시간이 길어져 LED가 더 밝아지거나 모터가 더 빠르게 회전합니다. 좁은 펄스는 어둡고 느린 동작을 만듭니다.

PWM은 실제 중간 전압을 출력하지 않습니다. 핀은 항상 완전히 HIGH이거나 완전히 LOW이며, 충분히 빠르게 전환될 뿐입니다.

LED는 실제로 깜박이지만 전환이 매우 빠르기 때문에 잔상 효과로 인해 하나의 일정한 밝기처럼 보입니다.

주파수는 1초에 켜짐과 꺼짐이 몇 번 반복되는지를 뜻합니다. Arduino는 약 490Hz로 PWM을 실행하므로 깜박임이 보이지 않을 만큼 빠릅니다.

모든 핀이 PWM을 지원하는 것은 아닙니다. Uno에서는 3, 5, 6, 9, 10, 11처럼 숫자 옆에 물결표 기호가 표시된 핀을 찾으십시오.

PWM은 LED 밝기 조절, 조명의 페이드 인·아웃, 모터 속도 제어, 심지어 부저로 간단한 음을 만드는 등 실제 효과를 구현합니다. 🔊

코드에서 직접 핀을 켰다 끄지 않아도 됩니다. 내장된 analogWrite 호출 하나가 듀티 사이클을 설정하면 칩이 대신 펄스를 만들어 줍니다.

PWM은 디지털 핀을 빠르게 펄스 형태로 작동시켜 아날로그 출력을 흉내 냅니다. 듀티 사이클이 전력을 설정하고, 눈은 이를 부드러운 밝기로 인식합니다. 🎉