GÉNÉRATEUR de P.W.M.

Génération d’impulsions à modulation de largeur :

Nombreuses sont les applications faisant appel à des impulsions à largeur modulées, alias de la P.W.M : Pulse Width Modulation. Se sont des signaux électriques « rectangulaires » dont la fréquence est fixe mais le rapport cyclique peut varier de 0 à 100 en fonction des besoins. Ce type d’onde est tellement employé dans le monde des micro-automatismes que l’ATmega328 peut configurer six de ses sorties pour engendrer de tels signaux. Les sorties fonctionnent alors en mode PWM. La sortie D11 en mode PWM sur l’ATmega328 oscille à un 490Hz précis et stable. (Soit une période de 2040μS) Comme ce type de fonctionnement met en service l’un des TIMERS, il est donc possible d’obtenir un tel signal en tâche de fond alors que le microcontrôleur est occupé à d’autres travaux. C’est ainsi que dans notre mini laboratoire, on pourra de la sorte mettre en application cette faculté et pouvoir en « interne » tester le fréquencemètre, le périodemètre, l’impulsiomètre etc. Pour avoir plus de détails concernant cette fonction de service de l’ATmega328 consultez la fiche nommée Les sorties analogiques PWM. Bien que ces formes d’ondes soient périodiques et varient entre tout ou rien, elles sont souvent réputées sorties ANALOGIQUES et surtout utilisées comme tel. Par exemple avec ce type de signaux on peut faire varier graduellement le chauffage d’une résistance, la vitesse de rotation d’un moteur à courant continu, la luminosité d’une LED.

Générer de la PWM manuellement ou automatiquement.

Facilitant considérablement le travail des concepteurs, le langage C de l’environnement d’Arduino nous gratifie d’une instruction spécifique avec laquelle « modulo pulser » devient un jeu d’enfant. Par exemple analogWrite(11, 128) va fournir un signal carré, (Donc de rapport cyclique 0,5) sur la sortie D11 à une fréquence stable de 489,7Hz. En faisant varier le paramètre bleu clair entre 1 et 254, le rapport cyclique va varier entre 0 et 1. On ne peut rêver plus simple.

Fig 1

L’encadré en bas de cette page précise les divers modes de fonctionnement ainsi que les manipulations à faire sur les deux B.P. de service pour les imposer. C’est P17_GENERATEUR_PWM.ino qui permet de mettre au point cette séquence de programme dont l’organigramme de la Fig.1 résume le comportement.

En mode manuel, nous réutilisons le bouton rotatif, autrement dit le potentiomètre de 4,7kΩ dont la sortie doit être reliée à l’entrée E comme précisé sur le dessinFig.1 du chapitre La génération de signaux « carrés » …

Il n’y a donc besoin d’aucun complément au matériel actuellement décrit. Quand on tourne le bouton, en fonction des essais en cours qui peuvent exiger de la logique positive, ou de la logique négative, comme indiqué dans le tableau FC – permet de changer le sens de variation. Pour tester les effets de cette fonctionnalité, il suffit de brancher une LED un peu sensible entre la sortie D12 et la masse. À 490 Hz l’onde agit comme une tension analogique et les variations de luminosité seront représentatives de la grandeur du rapport cyclique.

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