今回はArduinoで出力したPWM波形(analogWrite)をこの前購入した激安オシロスコープでみてみたいと思います。
激安オシロスコープの記事は上に貼り付けて置きます。
また今回は前回の記事で使用した可変抵抗をそのまま使用するためもし見ていない方は是非ご覧ください。
・配線
まずオシロスコープに信号を送るために接続します。
今回は手前側に向かっている黒い線がGND 黄色い線が信号線です。
・実演
いつもであれば先に理論を書いてから実演しますが、今回は先に実演をし、その実演結果から理論を説明していこうと思います。
まずLEDがついていないときです。
上の部分がぶれていますがご了承ください。
少し可変抵抗をひねりました。
実際にはこんなにひずんでいないと思うのですが、安物オシロなのでしょうがないです。
本来であればきれいな四角い波(矩形波とかパルス波とか呼ばれる物)が出てくると思うのですが...
先ほどよりもうちょっとひねりました。
5Vの部分が大きくなっていますね。
回し切った物です。簡単に言うと100%です。
きれいに5Vのみが出ています。
ちなみにArduino MEGAでは500Hzでスイッチングしているようです。
・理論
PWMはPulse Width Modulation パルス幅変調といいます。
基本的なサイクル(周波数)は変更せず、0Vと5Vの長さを変化させることで仮想的な電圧をつくりだすような技術です。
上のようなPWM波が存在したとします。
5Vの時間が0.1秒 0Vの時間が0.1秒だとすると比率は5V：0V = 1：1になります。
という事は仮想的な電圧は2.5Vになるということですね。
(ただし瞬間的に5Vは発生しているため2.5Vになった訳ではないです)
このような比率の事をデューティ比とも言います。
デューティ比 = HIGHになっている時間 ÷ (HIGHとLOWを足した時間)
で出すことができます。
デューティ比から仮想的な電圧を出すことも可能と言うことですね。