⑥Arduinoで楽しもう！

これまでに何度かワードが出現していた、ＰＷＭ制御ですが

今回の記事では、

PWM機能をイメージと先入観を感じてもらえればと思います。

では始めましょう。

⇒PWMって「Pulse Width Modulation」の略で、

変調方式の一つで、って言われても、イメージつかないですよね。

さっぱり…って感じですよね。。。

日常生活でも、カチカチとスイッチの切り替えしますよね。
ＰＷＭ制御は　そのスイッチの繰り返しON/OFFを高速でくりかえすイメージです。（もちろん手動でスイッチを高速で切り替えませんよ　笑）

この点滅を1秒間にだいたい100〜200回以上行うと、人間の目には早すぎて点滅として認識できないんです

時間の比率を変えると明るさが調整できる、ということになります。これが「PWM」制御です。

この図では、LEDをONにする時間とOFFにする時間は同じにしています。ON/OFFの繰り返し1回分のうち、DUTY（デューティー）50%をON、50%をOFFにしています。

Highの時の電圧は１２Vであれば、これは「６Vの実効電圧（ここでは時間平均的な電圧)で連続点灯しているように見えます」が、人間の目には超高速すぎてon/offを繰り返しスイッチングしているようには見えません！

ここまででおわかり頂けたと思いますが

もうひとつ例としてあげると、
Duty値が７５％のときは、実効電圧 ９Vで連続的(実際はon/offしてますが)に光っているようにみえることになります。

さて ここまで色々 用語出てきましたが、最後に整理しましょう！

■パルス(PULSE)
パルスとは短時間に立ち上がる変化をする信号のことを言います。PWMでは図のように山と谷のある波形となり、その電圧がもっとも高くなる山の幅をパルス幅といい、その単位[s(秒)]は時間となります。

■周期
ON状態の山と山（図の黄色の部分になります）、つまり”パルス”同士の間隔を『周期』といいます。 また周期の逆数をとったものを『周波数』と呼び、単位を[Hz]もしくは[1/s]で表します。 これは、ある周期の波形が1秒の間に何回あられるかを意味しています。
～例～
1[Hz]：1秒間に1つの波形、5000[Hz]：1秒間に5000回の波形
といった具合です。

■デューティー比　[%]
『パルス幅』を『周期』で割り算したものをデューティー比といい
「デューティー比＝パルス幅 / 周期」と表します。

上の図のような、ある一定時間だけONになる信号は「パルス信号(Pulse Signal)」と呼ばれています。「Pulse」とは「鼓動」などの意味です。

LEDを制御する際に、このパルス(Pulse)の時間幅(Width)を変えて制御しました。「変えて制御すること」は一般に「変調」と呼ばれていて、英語では「Modulation」と呼ばれています。
ということでこのような制御方法を「PWM制御」と呼んでいます。

今後も、PWM制御で LEDやDCモーターなどの制御する投稿記事を予定してまます。

参考までに下図の書籍はかなりお薦めです。

『最新版 モータ技術のすべてがわかる本 (史上最強カラー図解)』

史上最強カラー図解と本自体のタイトルでもあるように

文字よりも図の説明が上回っており、
モーターの種類や、モーターの基礎力学など説明されており、
今まで読んだモーター関連の本で一番理解しやすかったです！

ここまでお読み頂きありがとうございました。

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