Geração de sinal PWM no Arduino e lógica digital básica

Como fazer um sinal PWM no Arduino?
PWM no Arduino
  1. PINO: número do pino do Arduino o qual se deseja que o sinal PWM seja gerado. Conforme dito anteriormente, somente pinos com símbolo/identificação ~ podem gerar sinais PWM.
  2. VALOR_ANALOGICO: valor (de 0 a 255), proporcional ao Duty Cycle a ser gerado.
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Se estiver a trabalhar com o Arduino, pode precisar de gerar um sinal PWM para controlar alguns dispositivos como motores DC, LEDs ou servos. PWM significa Pulse-Width Modulation (modulação por largura de pulso), o que significa que a largura do pulso é modulada com base no ciclo de trabalho do sinal. Neste artigo, discutiremos como gerar um sinal PWM usando o Arduino e como conectar vários coolers à tomada. Também abordaremos os conceitos básicos de lógica digital, portas lógicas e circuitos digitais.

Geração de sinal PWM no Arduino

Para gerar um sinal PWM num Arduino, pode utilizar a função analogWrite(). Esta função recebe dois argumentos, que são o número do pino e o valor do ciclo de trabalho. O valor do ciclo de trabalho deve estar entre 0 e 255, em que 0 significa que o sinal está sempre desligado e 255 significa que o sinal está sempre ligado. Por exemplo, se quiser gerar um sinal PWM com um ciclo de trabalho de 50% no pino 9, pode utilizar o seguinte código:

analogWrite(9, 128);

Este código irá gerar um sinal PWM com uma frequência de cerca de 490 Hz, que é a frequência predefinida para os pinos PWM no Arduino UNO. Se quiser alterar a frequência PWM, pode utilizar a biblioteca Timer ou configurar os registos do temporizador manualmente.

Ligar vários refrigeradores à tomada

Para ligar vários refrigeradores à tomada, pode utilizar um módulo de relé. Um relé é um interruptor eléctrico que pode ser controlado por um sinal digital. Quando o sinal digital é alto, o relé é fechado e a corrente pode fluir através do circuito. Quando o sinal digital é baixo, o relé está aberto e o circuito é interrompido. É possível ligar os refrigeradores aos contactos do relé e o Arduino pode controlar o relé utilizando um pino digital.

Lógica digital básica

A lógica digital é o bloco de construção fundamental dos circuitos digitais. São baseadas em dígitos binários, que podem ser 0 ou 1. As lógicas digitais básicas são AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR e XNOR. Estas lógicas podem ser combinadas para formar circuitos mais complexos como somadores, multiplexadores e flip-flops.

Portas lógicas utilizadas na lógica digital

As portas lógicas são componentes electrónicos que implementam a lógica digital básica. As portas lógicas mais comuns são as portas AND, OR, NOT, NAND e NOR. Uma porta AND produz um sinal alto apenas se todas as suas entradas forem altas. Uma porta OR produz um sinal alto se qualquer uma das suas entradas for alta. Uma porta NOT produz o sinal oposto ao da sua entrada. As portas NAND e NOR são combinações de portas AND e NOT ou portas OR e NOT.

Função de um circuito digital Os circuitos digitais são utilizados em muitas aplicações, como computadores, smartphones e sistemas de controlo industrial. A função de um circuito digital é processar e transmitir sinais binários. Os circuitos digitais podem efectuar operações lógicas, operações aritméticas e armazenamento de dados. Podem também interagir com dispositivos analógicos utilizando conversores analógico-digitais e conversores digital-analógicos.

Porta analógica Uma porta analógica é um pino numa placa Arduino que pode ler sinais analógicos. Ao contrário dos sinais digitais, os sinais analógicos são contínuos e podem ter qualquer valor dentro de um intervalo. A placa Arduino tem várias portas analógicas que podem ler tensões entre 0 e 5 volts. É possível utilizar uma porta analógica para ler a saída de um sensor ou controlar um dispositivo analógico, como um motor ou um LED.

Conclusão

Gerar um sinal PWM no Arduino é fácil com a função analogWrite(), e pode utilizar um módulo de relé para ligar vários refrigeradores à tomada. As lógicas digitais são os blocos de construção dos circuitos digitais e as portas lógicas são componentes electrónicos que implementam essas lógicas. Os circuitos digitais efectuam operações lógicas, operações aritméticas e armazenamento de dados. Uma porta analógica é um pino numa placa Arduino que pode ler sinais analógicos, que são contínuos e podem ter qualquer valor dentro de um intervalo.

FAQ
Qual é o melhor sinal analógico ou digital?

Não é possível dizer qual sinal é melhor, analógico ou digital, pois isso depende da aplicação e dos requisitos específicos. Os sinais analógicos são contínuos e podem representar uma ampla gama de valores com infinitas possibilidades, o que os torna adequados para tarefas como processamento de áudio e vídeo. Os sinais digitais, por outro lado, são discretos e só podem representar um número limitado de valores, o que os torna adequados para tarefas que exigem elevada precisão e exactidão, como a transmissão de dados e os sistemas de controlo. Em última análise, a escolha entre sinais analógicos e digitais depende das necessidades específicas da aplicação.

Consequentemente, o que é a entrada analógica e a entrada digital?

A entrada analógica é um tipo de entrada em que o sinal pode variar continuamente numa gama de valores. Por exemplo, um sensor de temperatura que fornece um sinal analógico que varia com base nas alterações de temperatura. Por outro lado, a entrada digital é um tipo de entrada em que o sinal pode assumir apenas dois valores discretos, normalmente 0 ou 1. Por exemplo, um interruptor de botão de pressão pode fornecer um sinal digital com um valor de 0 quando não está premido e 1 quando está premido. No Arduino, as entradas analógicas são rotuladas com um “A” antes do número do pino, enquanto as entradas digitais são rotuladas apenas com o número do pino.