Совет 1: Что такое ШИМ и как она используется в Arduino

Давайте разберёмся, что скрывается за аббревиатурой ШИМ, как это работает, для чего нужно и как мы можем использовать её в работе с Arduino.
Вам понадобится
  • - Arduino;
  • - светодиод;
  • - резистор сопротивлением 200 Ом;
  • - компьютер.
Инструкция
1
Цифровые выводы Arduino могут выдавать только два значения: логический 0 (LOW, низкий уровень) и логическую 1 (HIGH, высокий). На то они и цифровые. Но есть у Ардуино "особые" выводы, которые обозначаются PWM. Их иногда обозначают волнистой чертой "~" или обводят кружочками или ещё как-то выделяют среди прочих. PWM расшифровывается как "Pulse-width modulation" или широтно-импульсная модуляция, ШИМ.
Широтно-импульсно модулированный сигнал - это импульсный сигнал постоянной частоты, но переменной скважности (соотношение длительности импульса и периода его следования). Из-за того, что большинство физических процессов в природе имеют некоторую инерцию, то резкие перепады напряжения от 1 к 0 будут сглаживаться, принимая некоторое среднее значение. С помощью задания скважности можно менять среднее напряжение на выходе ШИМ.
Если скважность равняется 100%, то всё время на цифровом выходе Arduino будет напряжение логическая "1" или 5 вольт. Если задать скважность 50%, то половину времени на выходе будет логическая "1", а половину - логический "0", и среднее напряжение будет равняться 2,5 вольтам. Ну и так далее.
В программе скважность задаётся не в процентах, а числом от 0 до 255. Например, команда "analogWrite(10, 64)" скажет микроконтроллеру подать на цифровой PWM выход №10 сигнал со скважностью 25%.
Выводы Arduino с функцией широтно-импульсной модуляции работают на частоте около 500 Гц. Значит, период следования импульсов - около 2 миллисекунд, что и отмеряют зелёные вертикальные штрихи на рисунке.
Получается, что мы можем сымитировать аналоговый сигнал на цифровом выходе! Интересно, правда?!
Как же мы это можем использовать? Применений масса! Например, это управление яркостью светодиода, управление скоростью вращения двигателя, управление током транзистора, извлечение звука из пьезоизлучателя...
Понятие широтно-импульсной модуляции
2
Давайте рассмотрим самый базовый пример - управление яркостью светодиода с помощью ШИМ. Соберём классическую схему.
Схема для демонстрации ШИМ в Arduino
3
Откроем из примеров скетч "Fade": Файл -> Образцы -> 01.Basics -> Fade.
Открываем образец для демонстрации ШИМ в Arduino
4
Немного изменим его и загрузим в память Arduino.
Скетч для демонстрации ШИМ
5
Включаем питание. Светодиод плавно наращивает яркость, а затем плавно уменьшает. Мы сымитировали аналоговый сигнал на цифровом выходе с помощью широтно-импульсной модуляции.
ШИМ + Arduino в действии

Совет 2: Что такое скетч

Скетч – многозначный термин. Одновременно он относится к миру художников и кинематографистов. Самым близким русским синонимом для скетча является слово «зарисовка».

Скетч в живописи


Широко известно, что даже самые известные художники перед тем, как приступить к масштабным полотнам, делали огромное количество зарисовок и эскизов. Основным назначением таких эскизов было построение композиции будущей картины. Именно это и является основной задаче скетча, он позволяет наметить правильное, гармоничное расположение всех элементов картины, соотнести пропорции и поиграть с различными вариантами.


Все скетчи делятся на два типа – схематичные и детальные. Первые нужны для обозначения примерной формы будущих элементов и их взаимного расположения. Детальные скетчи представляют выстроенные композиционно рисунки с дотошным изображением самых важных деталей будущей картины.


Существуют и промежуточные варианты. Однако любой эскиз или зарисовка должны демонстрировать главный, самый важный элемент, являющийся основой композиции, который и притягивает внимание во время изучения изображения. Это доминирование основного элемента чаще всего выражено при помощи его расположения и размера, остальные детали должны лишь подчеркивать его важность.
Скетчи используются, чтобы понять и прочувствовать законы композиции. Скетч является хорошим помощником для начинающих художников, позволяя им поиграть с расположением элементов картины в попытках добиться идеального баланса и композиции.


Скетч в театре и кино


Для людей, связанных с миром кино и телевидения, скетч – это комедийная зарисовка длиной от минуты до десяти. Очень часто в рамках скетчей актеры импровизируют, а затем наиболее успешные дубли записываются и демонстрируются в рамках скетч-шоу.


Скетчи произошли от водевилей или мюзик-холлов. По сути, они выросли из театральных коротких комедийных сценок, которым часто разбавляли основное действие, чтобы дать главным действующим лицам возможность сменить костюм или грим. Затем скетчи появились в радио-программах, а оттуда перешли и на телевидение. Настоящий бум скетч-шоу переживали в семидесятых-восьмидесятых годах двадцатого века.


В настоящее время с доступностью технологий (домашние камеры, интернет, компьютеры) скетчи стали популярным форматом любительских съемок. Они не требуют какой-то существенной подготовки или ресурсов, позволяют изучить простейшие приемы съемки и монтажа. Поэтому на популярных интернет-ресурсах можно найти целые любительские скетч-сериалы. Некоторые из них весьма интересны.
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500