સમાચાર

પલ્સ-વિડ્થ મોડ્યુલેશન (PWM) એ ડિજિટલ સિગ્નલના એક પ્રકાર માટે એક ફેન્સી શબ્દ છે. PWM નો ઉપયોગ જટિલ નિયંત્રણ સર્કિટ સહિત વિવિધ એપ્લિકેશનોમાં થાય છે. સ્પાર્કફન પર આપણે તેનો ઉપયોગ કરવાની એક સામાન્ય રીત એ છે કે RGB LED ને મંદ કરવું અથવા સર્વોની દિશા નિયંત્રિત કરવી. આ બંને એપ્લિકેશનોમાં આપણે વિવિધ પરિણામો પ્રાપ્ત કરી શકીએ છીએ કારણ કે PWM આપણને એનાલોગ રીતે સિગ્નલ ઊંચા હોય તે સમયની માત્રામાં ફેરફાર કરવાની મંજૂરી આપે છે. જ્યારે સિગ્નલ કોઈપણ સમયે ફક્ત ઊંચો (સામાન્ય રીતે 5V) અથવા નીચો (જમીન) હોઈ શકે છે, ત્યારે આપણે સતત સમય અંતરાલ પર સિગ્નલ ઊંચા અને નીચા હોવાના સમયના પ્રમાણમાં ફેરફાર કરી શકીએ છીએ.

ફરજ ચક્ર

જ્યારે સિગ્નલ વધારે હોય છે, ત્યારે આપણે તેને "સમયસર" કહીએ છીએ. "સમયસર" ની માત્રાનું વર્ણન કરવા માટે, આપણે ડ્યુટી ચક્રનો ખ્યાલ વાપરીએ છીએ. ડ્યુટી ચક્ર ટકાવારી ટકાવારી ખાસ કરીને અંતરાલ અથવા સમયગાળામાં ડિજિટલ સિગ્નલ કેટલા સમય સુધી ચાલુ રહે છે તેનું વર્ણન કરે છે. સમયગાળો તરંગ સ્વરૂપની આવર્તનનો વ્યસ્ત છે. જો ડિજિટલ સિગ્નલ અડધા સમય પર હોય અને બીજા અડધા સમયની બહાર હોય, તો આપણે કહીએ છીએ કે ડિજિટલ સિગ્નલમાં 50% ડ્યુટી ચક્ર હોય છે, જે આદર્શ ચોરસ તરંગ જેવું જ છે. જો ટકાવારી 50% કરતા વધારે હોય, તો ડિજિટલ સિગ્નલ નીચી સ્થિતિમાં કરતાં ઉચ્ચ સ્થિતિમાં વધુ સમય વિતાવે છે, અને જો ડ્યુટી ચક્ર 50% કરતા ઓછું હોય તો ઊલટું. નીચેનો આકૃતિ આ ત્રણ કિસ્સાઓ દર્શાવે છે:

૧૦૦% ડ્યુટી ચક્ર એ વોલ્ટેજને ૫ વોલ્ટ (ઉચ્ચ) પર સેટ કરવા જેવું જ છે. ૦% ડ્યુટી ચક્ર એ સિગ્નલને જમીન સાથે જોડવા જેવું જ છે.

ઉદાહરણ

તમે ડ્યુટી ચક્રને સમાયોજિત કરીને LED ની તેજને નિયંત્રિત કરી શકો છો.

RGB (લાલ, લીલો અને વાદળી) LEDs વડે, તમે ત્રણેય રંગોને અલગ અલગ માત્રામાં ઝાંખા કરીને મિશ્રિત કરવાની માત્રાને નિયંત્રિત કરી શકો છો.

જો ત્રણેયને સમાન માત્રામાં ચાલુ કરવામાં આવે, તો પરિણામ સફેદ પ્રકાશના વિવિધ શેડ્સ હશે. વાદળી અને લીલા રંગનું સમાન મિશ્રણ વાદળી-લીલો રંગ બનાવશે. થોડા વધુ જટિલ ઉદાહરણ માટે, 50% ડ્યુટી ચક્ર પર લાલને સંપૂર્ણપણે ચાલુ, લીલોને સંપૂર્ણપણે ચાલુ અને નારંગી રંગ બનાવવા માટે વાદળીને સંપૂર્ણપણે બંધ કરવાનો પ્રયાસ કરો.

LEDs ને નિયંત્રિત કરતી વખતે, યોગ્ય ડિમિંગ અસર પ્રાપ્ત કરવા માટે ચોરસ તરંગની આવર્તન પૂરતી ઊંચી હોવી જરૂરી છે. 1 Hz પર 20% ડ્યુટી સાયકલ વેવ સ્પષ્ટપણે બતાવશે કે તે તમારી આંખને ચાલુ અને બંધ થઈ રહ્યું છે, જ્યારે 20 Hz કે તેથી વધુ પર 100% ડ્યુટી સાયકલ સંપૂર્ણપણે ચાલુ હોય તેના કરતાં ઝાંખું દેખાશે. મૂળભૂત રીતે, જો તમારો ધ્યેય LEDs સાથે ડિમિંગ અસર પ્રાપ્ત કરવાનો હોય, તો સમયગાળો ખૂબ મોટો ન હોઈ શકે. તમે રોબોટિક આર્મ જેવા યાંત્રિક ઉપકરણ સાથે જોડાયેલ સર્વો મોટરના ખૂણાને નિયંત્રિત કરવા માટે પલ્સ-પહોળાઈ મોડ્યુલેશનનો પણ ઉપયોગ કરી શકો છો. સર્વોમાં એક શાફ્ટ હોય છે જે તેની નિયંત્રણ રેખાના આધારે ચોક્કસ સ્થિતિ તરફ વળે છે. અમારા સર્વો મોટર્સની રેન્જ લગભગ 180 ડિગ્રી હોય છે.

ફ્રીક્વન્સી/પીરિયડ ચોક્કસ સર્વોને નિયંત્રિત કરવા માટે વિશિષ્ટ છે. એક લાક્ષણિક સર્વો મોટર દર 20 ms પર અપડેટની અપેક્ષા રાખે છે, જેમાં 1 ms અને 2 ms ની વચ્ચે પલ્સ હોય છે - બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, 50 Hz વેવફોર્મ પર 5% અને 10% ની વચ્ચે ડ્યુટી ચક્ર. 1.5 ms પલ્સ સાથે, સર્વો મોટર તેની કુદરતી 90-ડિગ્રી સ્થિતિમાં હશે. 1 ms પલ્સ પર, સર્વો 0 ડિગ્રી પર હશે, અને 2 ms પલ્સ પર, સર્વો 180 ડિગ્રી પર હશે. તમે સર્વોને વચ્ચેના મૂલ્યોમાં અપડેટ કરીને ગતિની સંપૂર્ણ શ્રેણી મેળવી શકો છો.

પલ્સ-વિડ્થ મોડ્યુલેશનનો ઉપયોગ વિવિધ એપ્લિકેશનોમાં થાય છે, ખાસ કરીને કંટ્રોલમાં. હવે જ્યારે તમે જાણો છો કે તેનો ઉપયોગ LEDs ને મંદ કરવા અને સર્વો મોટર્સના ખૂણાને નિયંત્રિત કરવા માટે થઈ શકે છે, તો તમે અન્ય સંભવિત ઉપયોગો શોધવાનું શરૂ કરી શકો છો. જો તમે ખોવાઈ ગયા હોવ, તો SparkFun Inventor's Kit તપાસવા માટે નિઃસંકોચ રહો, જેમાં પલ્સ-વિડ્થ મોડ્યુલેશનનો ઉપયોગ કરવાના ઉદાહરણો શામેલ છે. જો તમે તરત જ કોડિંગ શરૂ કરવા માટે તૈયાર છો અને Arduino ધરાવો છો, તો અહીં PWM કોડિંગ ઉદાહરણો તપાસો.