Arduino PWM ile LED Parlaklık Ayarı

PWM (Pulse Width Modulation) ile LED parlaklığını ayarlamayı öğrenin.

PWM (Pulse Width Modulation - Darbe Genişliği Modülasyonu), bir LED'in parlaklık seviyesini kontrol etmek için kullanılan çok etkili ve enerji verimli bir yöntemdir. İşte adım adım nasıl çalıştığı: ### 1. LED'lerin Doğası ve Parlaklık Kontrolü Sorunu LED'ler (Light Emitting Diode - Işık Yayan Diyotlar) doğaları gereği ya tamamen açıktır (ON) ya da tamamen kapalıdır (OFF). Bir LED'e daha düşük voltaj uygulayarak veya akımını azaltarak doğrudan analog bir şekilde parlaklığını kısmak mümkün olsa da, bu her zaman verimli veya istenen doğrusal tepkiyi vermeyebilir ve renk kaymalarına neden olabilir. Ayrıca, güç kaybı dirençlerde ısı olarak ortaya çıkar. ### 2. PWM'nin Temel Prensibi PWM, bu sorunu "dijital" bir yöntemle çözer: * **Hızlı Açma/Kapama:** LED'i çok hızlı bir şekilde art arda açıp kapatırız. Bu hız, insan gözünün bu açma/kapama döngülerini ayrı ayrı algılayamayacağı kadar yüksek olmalıdır (genellikle 100 Hz'den, hatta 1 kHz'den daha yüksek frekanslar kullanılır). * **Ortalama Parlaklık:** İnsan gözü, bu hızlı açma/kapama döngüleri sırasında yayılan ışığı bir "ortalama" olarak algılar. * **Darbe Genişliği (Duty Cycle) Kontrolü:** LED'in bir döngü içinde ne kadar süreyle "açık" kaldığını ayarlayarak, gözün algıladığı ortalama parlaklığı kontrol ederiz. ### 3. PWM Terimleri ve LED Parlaklığına Etkileri İki temel PWM parametresi vardır: **a. Frekans (Frequency):** * **Tanım:** Bir PWM sinyalinin bir saniyedeki tam döngü sayısıdır (açık ve kapalı periyotların toplamı). Genellikle Hertz (Hz) birimiyle ifade edilir. * **Etkisi:** LED parlaklığını doğrudan etkilemez, ancak titremeyi (flicker) belirler. Frekans ne kadar yüksek olursa, göz o kadar az titreme algılar ve ışık o kadar akıcı görünür. Düşük frekanslarda (örneğin 50 Hz gibi) LED'in yanıp söndüğünü fark edebilirsiniz. **b. Görev Döngüsü (Duty Cycle - Darbe Genişliği):** * **Tanım:** Bir PWM sinyalinin bir döngü içinde "açık" kaldığı sürenin, toplam döngü süresine oranıdır. Yüzde (%) olarak ifade edilir. * **Etkisi:** LED'in algılanan parlaklığını doğrudan kontrol eden parametredir. * **%0 Görev Döngüsü:** LED her zaman kapalıdır (yani hiç açık kalmaz). Parlaklık: %0 (tamamen kapalı). * **%25 Görev Döngüsü:** LED bir döngünün %25'i boyunca açık, %75'i boyunca kapalı kalır. Parlaklık: Düşük (kısık). * **%50 Görev Döngüsü:** LED bir döngünün %50'si boyunca açık, %50'si boyunca kapalı kalır. Parlaklık: Orta seviye. * **%75 Görev Döngüsü:** LED bir döngünün %75'i boyunca açık, %25'i boyunca kapalı kalır. Parlaklık: Yüksek (parlak). * **%100 Görev Döngüsü:** LED her zaman açıktır. Parlaklık: %100 (tamamen açık). ### 4. Nasıl Uygulanır? (Mikrodenetleyici ile) En yaygın uygulama, bir mikrodenetleyici (Arduino, ESP32, Raspberry Pi Pico vb.) kullanmaktır: 1. **Donanım Bağlantısı:** * Bir LED'i, her zaman bir akım sınırlayıcı direnç ile birlikte, mikrodenetleyicinin PWM yeteneği olan bir pinine bağlarsınız. * Örnek: Arduino'da "PWM" veya "~" işareti olan pinler (örneğin 3, 5, 6, 9, 10, 11). 2. **Yazılım (Kod):** * **Frekans Ayarı:** Çoğu mikrodenetleyicide PWM frekansı varsayılan olarak belirli bir değerdedir (örneğin Arduino'da bazı pinler için ~490 Hz, bazıları için ~980 Hz). Gerekirse bu frekansı kodunuzda değiştirebilirsiniz. * **Görev Döngüsü Ayarı:** Mikrodenetleyicinin sağladığı özel bir fonksiyon (örneğin Arduino'da `analogWrite()`) kullanarak PWM pinine bir değer gönderirsiniz. * `analogWrite(pin, değer);` * `değer` genellikle 0 ile 255 arasında bir sayıdır (8 bit PWM çözünürlüğü için). * `0`: %0 görev döngüsü (LED kapalı) * `127`: Yaklaşık %50 görev döngüsü (LED orta parlaklık) * `255`: %100 görev döngüsü (LED tam parlaklık) * **Dinamik Kontrol:** Bir potansiyometre, LDR (ışık sensörü) veya zamanlayıcı kullanarak görev döngüsü değerini dinamik olarak değiştirebilir ve böylece LED'in parlaklığını kontrol edebilirsiniz. ### Örnek Senaryo (Arduino ile): ```cpp const int ledPin = 9; // LED'i PWM destekleyen bir pine bağlayın (örn: D9) void setup() { pinMode(ledPin, OUTPUT); // Pin'i çıkış olarak ayarla } void loop() { // LED'i yavaşça aç (fade in) for (int brightness = 0; brightness <= 255; brightness += 5) { analogWrite(ledPin, brightness); // Görev döngüsünü ayarla delay(30); // Kısa bir bekleme } // LED'i yavaşça kapat (fade out) for (int brightness = 255; brightness >= 0; brightness -= 5) { analogWrite(ledPin, brightness); // Görev döngüsünü ayarla delay(30); // Kısa bir bekleme } } ``` Bu kod parçası, 0'dan 255'e kadar (kapalıdan tama kadar) parlaklığı artırır ve sonra 255'ten 0'a kadar (tamdan kapalıya kadar) azaltır, böylece LED'in yavaşça yanıp sönmesini (fade in/out) sağlar. ### Özetle: PWM, LED'i gözümüzün algılayamayacağı kadar hızlı bir şekilde açıp kapatarak çalışır. LED'in "açık" kaldığı süreyi (görev döngüsü) değiştirerek, gözün algıladığı ortalama parlaklığı kontrol ederiz. Bu yöntem, enerji verimli, dijital kontrol edilebilir ve geniş bir parlaklık aralığı sunar.
Son Paylaşımlar
Kategoriler
Etiketler
#arduino pwm # led parlaklık # analogWrite