Mit Bascom, PWM-Signale erzeugen
(Bezogen auf den Mega8. Aber es gilt in etwa, auch für andere AVR's)
Puls Weiten Modulation (PWM)
Bei der Puls-Weiten-Modulation (PWM), wird ein digitales Ausgangssignal erzeugt,
dessen Tastverhältnis moduliert wird.
Das Tastverhältnis, gibt das Verhältnis der Länge des eingeschalteten Zustands
zur Periodendauer an. Dabei bleiben die Frequenz und der Pegel des Signals immer
gleich!
Es ändert sich nur die Länge von High zu Low.
Dieses Bild zeigt ein Tastverhältnis von 10% und 50 %
Man könnte das in etwa mit einem Wasserhahn vergleichen, denn man z.B. alle Minuten betätigt.
Wenn man ihn in jeder Minute nur kurz aufdreht, und dann gleich wieder zumacht,
kommt in Summe nur wenig Wasser raus.
Wenn man ihn aber in jeder dieser Minuten, länger offen lässt,
kommt mehr Wasser raus.
Der Rhythmus bleibt immer gleich, aber es ändert sich in Summe die Wassermenge,
die raus kommt.
Mit dem PWM Signal kann man nun tolle Sachen machen.
Zum Beispiel eine LED (oder über einen Transistor auch eine Lampe) an den PWM Ausgang
anschliessen und mit der Länge des PWM-Signal’s die Helligkeit der LED verändern.
Oder auch einen Motor in der Geschwindigkeit regeln.
Man kann aber auch dem PWM-Signal, ein RC-Filter nachschalten, dass das
PWM-Signal glättet. Dann hat man eine regelbare Gleichspannung, wo das Minimum
dann 0V und das Maximum 5V ist.
Es gibt grundsätzlich zwei Gruppen von PWM-Arten.
Software PWM und Hardware PWM
- Software PWM
- Vorteile: Man kann dieses PWM auf jeden Ausgabe-Pin des AVR anwenden.
- Nachteil: Da das PWM per Software gemacht wird, ist er eher langsam.
- Hardware PWM
- Vorteile: Sehr schnell (Maximal die Quarzfrequenz / Periode)
- Nachteile: Man kann nur bestimmte Ausgänge dafür verwenden
Der Mega8 hat nun drei Hardware PWM Ausgänge.
Diese laufen nach Definition der Register/Werte, selbstständig ab.
(Darum ist Hardware-PWM auch sehr schnell und belastet die Abarbeitung des Programms nicht.)
Leider sind die Ausgänge aber bestimmten Ausgangs Pin’s, fix zugeordnet.
Man kann diese also nicht auf andere Pins legen und muss sich deshalb vorher
Gedanken machen, wie man den Mega8 beschaltet.
Ganz anders beim Software-PWM, dass ja rein Software mässig erzeugt wird
und wo man dann das PWM-Signal, fast an jeden Pin ausgeben kann.
Für die Hardware-PWM Erzeugung, kann man beim Mega8
den Timer1 und den Timer2 verwänden.
Timer1 hat zwei Compare Register und kann dadurch zwei PWM Signale erzeugen.
(Compare A = Pin 15 und Compare B= Pin 16)
Weiters kann man beim Timer1 eine Auflösung von 8, 9 und 10 Bit einstellen.
Timer2 hat nur ein Compare Register (Ausgang am Pin 17), nur 8 Bit
Auflösung und kann auch nur ein PWM erzeugen.
Fortsetzung folgt.... :-)
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