Firmware - Febbraio 2014 / N°97 - (Page 21)

PCB-Pool - circuiti stampati continua o semplicemente per variare la luminosità delle lampade/LED. Alcuni esempi possono essere: - Negli alimentatori elettronici, negli inverter e nei gruppi di continuità la modulazione può essere regolata in funzione della tensione in uscita, in modo da introdurre una retroazione che stabilizza la tensione al variare di quella in ingresso. - Nei regolatori di luminosità domestici, si utilizza un particolare sistema PWM in cui la modulazione viene applicata alla tensione sinusoidale della rete elettrica, nel momento in cui si ha il passaggio attraverso lo zero della tensione, un circuito dedicato determina un ritardo temporale compreso tra circa zero e un semiperiodo, dipendentemente della posizione di un potenziometro; trascorso tale ritardo viene innescato un dispositivo (Triac) che inizia a condurre da questo momento fino al prossimo passaggio per lo zero. - Nel comando di valvole proporzionali si utilizza un comando di tipo PWM che si sovrappone all'onda principale a una frequenza di qualche kHz, per mantenere in leggera vibrazione il nucleo e ridurre così l'isteresi della valvola. In alternativa viene usato un PWM a bassa frequenza (50-200Hz) in modo che sia l'ondulazione (ripple) della corrente a garantire la vibrazione necessaria. In ogni caso come si evince da questi bre- vi esempi le applicazioni del PWM sono molteplici e i moduli per la sua generazione li troviamo nella maggior parte dei microcontrollori; ma ora scendiamo nei dettagli, per comprendere fino in fondo il suo funzionamento e le caratteristiche ai fini di un suo corretto impiego, facendo riferimento alla famiglia PIC16F della Microchip. PULSE-WIDTH MODULATION Il PWM non è altro che un tipo di modulazione digitale che permette di ottenere una tensione media variabile dipendente dal rapporto tra la durata del valore logico alto (1) e la durata di quello basso (0). Solo per avere un'idea dei blocchi funzionali e registri da impostare in un PIC per poter configurare correttamente un PWM, si veda Figura 1 in cui è riportato un diagramma a blocchi semplificato per un PIC16F. Tre cose fondamentali vanno impostate, il periodo, il duty cycle e la risoluzione. Facendo riferimento alla Figura 2, in cui è riportato un segnale impulsivo costituente un'onda rettangolare; possiamo definire "duty cycle" (ciclo di lavoro) la frazione di tempo che un segnale passa in uno stato alto in proporzione al tempo totale considerato, quindi il rapporto tra la durata del segnale alto e il periodo totale del segnale (T PWM ), esprimendo per quanta porzione di periodo il segnale è a un livello logico alto. Il risultato di tale rapporto è sempre un numero compreso tra 0 e 1, nel caso in cui si abbia un duty cycle pari a "0" o "1" si è in presenza di segnali continui. Generalmente si preferisce esprimere il ciclo di lavoro in percentuale, considerando che lo 0% indica un impulso di durata nulla, in pratica assenza di segnale e come si può intuire la potenza trasferita è nulla; mentre un valore del 100% indica che l'impulso termina nel momento in cui inizia il successivo e la potenza corrisponde al valore massimo trasferito nel caso in cui non sia presente il circuito di modulazione. Ogni valore intermedio determina una corrispondente fornitura di potenza. I LIMITI DELLA RISOLUZIONE Sebbene molte applicazioni possano funzionare con risoluzioni PWM inferiori a 8 bit, vi è una gamma di applicazioni, come la regolazione di lampade, dove è richiesta una risoluzione più alta a causa della sensibilità dell'occhio umano. La risoluzione effettiva (misurata Figura 1: Blocchi funzionali semplificati per generazione PWM nei PIC16 FOCUS ON SKILLS INSIDE TOOLS ANALOG TIPS'N TRICKS MARKET NEWS SPOTLIGHT EVENTS ZAPPING MEMBERSHIP

Tabella dei contenuti per la edizione digitale del Firmware - Febbraio 2014 / N°97

News
TIPS'n tricks
FOCUS on I Microcontrollori Kinetis K60
SKILLs
High Resolution PWM
Rilevamento Scheda con NFC e RFID “Low-Power”
INside
Power Supply Layout ed EMI
Evitare le Interferenze E.M. nel progetto di PCB
Regolatore PoE, “Power-over- Ethernet”
ANALOG
Bilanciare le Celle Li-Ion
Misurazioni di Energia con MSP430
TOOLS Freescale Code Warrior
SPOTlight Scheda di Valutazione per RX111
EVENTS zapping
Guida

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