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Blog Arduino, LabVIEW y Electrónica

Señal PWM

Señal PWM
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Selección de temas básicos de ingeniería y electrónica

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Es importante tener presentes estos conceptos y sus aplicaciones, de tal forma que se puedan utilizar ampliamente todos los componentes electrónicos que nos proveen de estas modalidades/funciones.

La finalidad de estos artículos es proveer de información básica y eficiente para contar con todas las herramientas necesarias antes de proseguir a los temas de ingeniería intermedia o avanzada como Arduino, Microcontroladores, Raspberry Pi, etcétera.

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Señal PWM

PWM proviene del inglés “Pulse Width Modulator”, que significa literalmente “Modulador de ancho de pulso”, esto representa, en función del periodo de la señal de el tiempo, donde el periodo se refiere al tiempo en el que se está repitiendo dicha señal. Frecuencia se refiere a la cantidad de veces en la que la señal periódica se repite en un segundo, la unidad de medida es Hertz, la cuál es inversamente proporcional al periodo (T).  La expresión matemática la podemos definir de la siguiente forma:

Frecuencia= 1 / T

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En general, una señal digital es ampliamente utilizada para controlar el valor de promedio del voltaje cuando se emplea en una señal cuadrada. Dicho esto, si contamos con un voltaje análogo constante, y lo dividimos en secciones (pulsos), variando el ancho de cada uno de ellos; entones el valor promedio de dicho voltaje puede ser modificado. En este caso podemos encontrar las aplicaciones generales de modificar el ancho de pulso mediante PWM, por ejemplo el control lumínico de un LED, el control de posición de un servomotor, el control de la velocidad de un motor de corriente directa, entre otros. Específicamente hablando del motor de DC, al momento de hacer decreciente el ciclo de trabajo en la señal de control del circuito de potencia, logramos que el motor comience a ir más lento.

Es importante también tener presente que en el momento de programación, cuando se está hablando de la función PWM en Arduino o cualquier otra interfaz, el ciclo de trabajo será medido en porcentaje, donde se describe el periodo de tiempo en el que dicha señal digital se encuentra en modo HIGH, de acuerdo a la función del tiempo.

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Vamos a observar mediante un LED conectado al Arduino, el cambio que nosotros generemos en el porcentaje del ciclo de trabajo, el cuál funcionará de la siguiente forma.

Cuando estamos utilizando la función AnalogWrite, se maneja un rango de valores desde 0 hasta 255, se considera la relación porcentual de 0% a 100%, por lo tanto, si queremos que nuestro ciclo trabaje a 75%, se escribe el valor de 190 en el value de la función antes mencionada.

Para tener una idea completa de las salidas PWM que podemos modificar en analogWrite (pin , valor), la relación porcentual respecto al valor es la siguiente: 0-0%, 63-25%, 127-50%, 190-75%, 255-100%.

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/* señal PWM en el pin 5 de ciclo de trabajo 25%*/

int digPin = 5; // pin digital 5

void setup() 
{
                // No es necesario declarar el pin como salida analógica
}

void loop() {
   analogWrite(digPin,63); // Señal PWM a 25% en el PIN 5
}