Arduino Due là một bo mạch dựa trên bộ điều khiển ARM được thiết kế cho các kỹ sư điện tử và những người yêu thích. Kiến trúc ARM có ảnh hưởng rất lớn trong các thiết bị điện tử hiện đại, chúng ta sử dụng chúng ở mọi nơi như điện thoại di động, iPod và máy tính, v.v… Nếu ai đó muốn thiết kế các hệ thống công nghiệp thì phải sử dụng bộ điều khiển ARM. Bộ điều khiển ARM rất quan trọng vì sự nhanh nhẹn của chúng.
Chúng tôi đã trình bày những kiến thức cơ bản về Arduino Due khi Bắt đầu với Arduino Due. Bây giờ trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ điều chỉnh độ sáng của đèn LED, bằng cách sử dụng tín hiệu PWM do DUE tạo ra. Tín hiệu DUE PWM (Điều chế độ rộng xung) cung cấp điện áp thay đổi trên nguồn điện không đổi.
Điều chế độ rộng xung:
Trong hình trên, nếu công tắc được đóng liên tục trong một khoảng thời gian, đèn LED sẽ 'BẬT' liên tục trong thời gian này. Nếu công tắc đóng trong nửa giây và mở trong nửa giây tiếp theo, thì đèn LED sẽ chỉ BẬT trong nửa giây đầu tiên. Bây giờ tỷ lệ mà đèn LED BẬT trong tổng thời gian được gọi là Chu kỳ hoạt động và có thể được tính như sau:
Chu kỳ làm việc = Thời gian BẬT / (Thời gian BẬT + Thời gian TẮT)
Chu kỳ nhiệm vụ = (0,5 / (0,5 + 0,5)) = 50%
Vì vậy điện áp đầu ra trung bình sẽ là 50% điện áp của pin.
Đây là trường hợp trong một giây và chúng ta có thể thấy đèn LED TẮT trong nửa giây và đèn LED BẬT trong nửa giây còn lại. Nếu Tần suất thời gian BẬT và TẮT tăng từ '1 trên giây' lên '50 trên giây'. Mắt người không thể nắm bắt được tần số BẬT và TẮT này. Đối với mắt bình thường, đèn LED sẽ phát sáng với một nửa độ sáng. Vì vậy, với việc giảm thời gian BẬT hơn nữa, đèn LED sẽ sáng hơn nhiều.
Chúng tôi sẽ lập trình DUE để nhận PWM và kết nối đèn LED để hiển thị hoạt động của nó.
Có 12 Kênh PWM (Pin 2 đến Pin 13) trong DUE và chúng ta có thể sử dụng bất kỳ một hoặc tất cả chúng. Trong trường hợp này, chúng tôi sẽ gắn vào một tín hiệu PWM tại PIN2.
Các thành phần:
- Arduino Đến hạn
- Nguồn điện (5v)
- Đèn LED
- Các nút (hai mảnh),
- Điện trở 1KΩ (hai mảnh), điện trở 220Ω
Và Arduino IDE - Phần mềm Arduino Nightly (https://www.arduino.cc/en/Main/Software).
Sơ đồ mạch và giải thích hoạt động:
Mạch được kết nối trên breadboard theo Sơ đồ mạch. Tuy nhiên, người ta phải chú ý trong quá trình kết nối các thiết bị đầu cuối LED. Mặc dù các nút có thể hiển thị hiệu ứng nảy nhưng trong trường hợp này nó không gây ra sai số đáng kể, vì vậy chúng tôi không cần phải lo lắng lần này.
Nhận tín hiệu PWM từ DUE thật dễ dàng; Arduino IDE cung cấp các tính năng hữu ích giúp giảm bớt khó khăn cho lập trình viên. Nếu chúng ta muốn lập trình chip trần, chúng ta cần thiết lập bộ điều khiển ATMEGA cho tín hiệu PWM, điều này không dễ dàng; chúng ta phải xác định nhiều thanh ghi và cài đặt để có tín hiệu chính xác, tuy nhiên trong Arduino chúng ta không phải xử lý tất cả những thứ đó. Chúng tôi đã đề cập đến Điều chế độ rộng xung với ATmega32, với Arduino Uno và với IC hẹn giờ 555.
Theo mặc định, tất cả các tệp tiêu đề và thanh ghi được xác định trước bởi Arduino IDE, chúng ta chỉ cần gọi chúng là xong, chúng ta sẽ có một đầu ra PWM ở chân thích hợp. Chúng ta cũng cần gọi một số lệnh nhất định để nhận tín hiệu PWM, chúng được thảo luận dưới đây:
pinMode (2, OUTPUT) analogWrite (pin, giá trị)
Đầu tiên chúng ta cần chọn kênh đầu ra PWM hoặc chọn một chân từ 12 chân của DUE, sau đó chúng ta cần đặt chân đó làm đầu ra. Vì chúng tôi đang sử dụng PIN2 làm đầu ra, chúng tôi sẽ đặt nó là OUTPUT như được hiển thị trong dòng đầu tiên.
Tiếp theo, chúng ta cần kích hoạt tính năng PWM của DUE bằng cách gọi hàm “ analogWrite (pin, giá trị) ”. Ở đây 'pin' đại diện cho số pin mà chúng ta cần đầu ra PWM. Chúng tôi đặt nó là '2', vì vậy ở PIN2, chúng tôi nhận được đầu ra PWM. “Giá trị” là giá trị BẬT, nó thay đổi giữa 0 (luôn tắt) và 255 (luôn bật). Chúng tôi có thể viết giá trị thích hợp trong không gian này cho độ sáng yêu cầu của đèn LED.
Chúng tôi đã đính kèm một vài nút vào bảng DUE để thay đổi giá trị này. Một nút dùng để tăng giá trị độ sáng và nút còn lại để giảm giá trị độ sáng. Khi quá trình hoàn thành lập trình, chúng ta có thể điều chỉnh độ sáng bằng cách nhấn các nút này.