PWM é uma técnica utilizada para controle de dispositivos variando a intensidade. Por exemplo, intensidade de giro de um motor, brilho de uma lâmpada e etc. Para exemplificar o uso de PWM vamos montar um circuito com Arduino para controlar o brilho de um LED. Iremos explicar mais sobre a técnica do PWM analisando o código exemplo mais adiante. Assim você já terá uma ideia para usar em seus projetos o PWM com Arduino.
Material Necessário
1x LED 5mm vermelho
1x Resistor 1K ohm
1x Jumpers macho-macho
Montagem do projeto PWM com Arduino
Programação Arduino
// Projeto Brilho LED PWM
int ledPin = 11;
float sinVal;
int ledVal;
void setup()
{
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
void loop()
{
for (int x=0; x<180; x++)
{
// converte graus para radianos e então obtém o valor do seno
sinVal = (sin(x*(3.1412/180)));
ledVal = int(sinVal*255);
analogWrite(ledPin, ledVal);
delay(25);
}
}
Compile o código e rode em seu Arduino. Você verá que o LED pulsará em ON/OFF suavemente em vez de um simples ON/OFF abrupto. Será desta forma que controlaremos o brilho de um LED. Abaixo uma explicação mais profunda do código.
Entendendo a programação PWM com Arduino
Primeiramente foi setado as variáveis do LED Pin, um float (floating point data type) para a onda seno, e um ledVal que será o valor inteiro a ser enviado para saída digital PWM Pin 11.
O conceito aqui é que estamos criando uma onda seno em que o brilho do LED a está seguindo em parte da onda, fazendo com que o valor do brilho seja alterado mais vagarosamente do que simplesmente brilho máximo e mínimo.
Como a função seno é somente positiva até 180 graus o laço for limita os valores entre 0 e 179, logo não haverá resultados negativos e o valor para o brilho somente poderá variar entre 0 e 255. Vale ressaltar que a função seno recebe valores apenas em radianos, logo é necessário converter de graus para radianos como mostra o código abaixo.
sinVal = (sin(x*(3.1412/180)));
Os valores do seno serão multiplicados por 255 e o resultado será transformado em inteiro, trancando assim a casa decimal para que seja possível enviar para a saída digital PWM Pin 11.
analogWrite(ledPin, ledVal);
Este trancamento significa que você converteu o ponto flutuante float em um inteiro, eliminando assim possíveis casas decimais. Mas como posso enviar um sinal analógico por uma porta digital?
Se você olhar o Arduino verá que em alguns pinos digitais está escrito PWM, este pinos são diferentes dos outros pois são capazes de enviar um sinal PWM com Arduino, que é uma técnica usada para digitalizar sinais analógicos. Nestes pinos, o Arduino envia uma onda quadrada alternando o pino em ON/OFF rapidamente. A sequência destes ON/OFFs podem simular a variação de tensão entre 0 a 5v. Isto é feito trocando-se a quantidade de tempo que a saída fica em 1 (on) ou em 0 (off). A duração deste tempo é conhecida como pulse widht (largura de pulso).
Por exemplo, caso você envie o valor 0 pela saída digital PWM Pin 11 usando analogWrite(), o período em ON será zero, ou terá 0% de duty cycle (ciclo de trabalho). Se enviar o valor 64 (25% do valor máximo 255) o pino ficará em ON por 25 porcento do tempo e 75 porcento em OFF, logo duty cicle de 25%. O valor 191 terá o teu duty cicle de 75% e o valor 255 de 100%.
Logo basta escolher a intensidade do brilho que se encaixa melhor em seu projeto e enviar via PWM conforme explicamos acima.
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