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2.3 - Atenuación de un LED

Hasta ahora, solo hemos utilizado dos señales de salida: nivel alto y nivel bajo (también llamados 1 y 0, ENCENDIDO y APAGADO), lo que se denomina salida digital. Sin embargo, en la práctica, muchos dispositivos no solo funcionan con ENCENDIDO/APAGADO; por ejemplo, al ajustar la velocidad de un motor o la intensidad de una lámpara de escritorio. Antes se utilizaba un deslizador que ajustaba la resistencia para lograr esto, pero este método es poco confiable e ineficiente. Por ello, la Modulación por Ancho de Pulso (PWM) ha surgido como una solución práctica para problemas más complejos.

Un pulso de salida digital compuesto por niveles alto y bajo se denomina pulso, y el ancho de este pulso se puede ajustar variando la velocidad de ENCENDIDO/APAGADO.

Simplificando, cuando estamos en un período corto (como 20 ms, el tiempo de persistencia visual de la mayoría de las personas), si el LED se enciende, se apaga y se enciende de nuevo, no parecerá que se apaga, pero la intensidad de la luz será levemente menor. En este período, cuanto más tiempo permanezca encendido el LED, mayor será su brillo. En otras palabras, en el ciclo, cuanto más amplio sea el pulso, mayor será la «intensidad de señal eléctrica» que el microcontrolador entrega. Así es como el PWM controla la intensidad de un LED (o la velocidad de un motor).

Existen algunos aspectos a tener en cuenta cuando se usa PWM en Pico W. Observa la siguiente imagen.

pin_pwm

Cada pin GPIO del Pico W soporta PWM, pero en realidad tiene un total de 16 salidas PWM independientes (en lugar de 30), distribuidas entre GP0 a GP15 en el lado izquierdo, y el PWM de los GPIO del lado derecho es equivalente a una copia de los del izquierdo.

Es importante evitar asignar el mismo canal PWM para diferentes funciones en el programa (por ejemplo, GP0 y GP16 comparten PWM_0A).

Con estos conceptos claros, intentemos lograr el efecto de atenuación en el LED.

Componentes Necesarios

Para este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

Es muy conveniente adquirir un kit completo, aquí tienes el enlace:

Nombre

ITEMS EN ESTE KIT

LINK DE COMPRA

Kit Kepler

450+

Kepler Ultimate Kit

También puedes comprarlos por separado en los enlaces a continuación.

N°

INTRODUCCIÓN DEL COMPONENTE

CANTIDAD

LINK DE COMPRA

1

Conociendo el Pico W

1

COMPRAR

2

Cable Micro USB

1

3

Protoboard

1

COMPRAR

4

Cables de Puente (Jumpers)

Varios

COMPRAR

5

Resistor

1 (220Ω)

COMPRAR

6

LED

1

COMPRAR

Esquema

sch_led

Este proyecto utiliza el mismo circuito que el primer proyecto 2.1 - ¡Hola, LED!, pero el tipo de señal es diferente. En el primer proyecto se enviaban directamente niveles digitales alto y bajo (0 y 1) desde GP15 para encender y apagar el LED. En este proyecto, se envía una señal PWM desde GP15 para controlar la intensidad del LED.

Conexión

wiring_led

Código

Nota

  • Puedes abrir el archivo 2.3_fading_led.ino en la ruta kepler-kit-main/arduino/2.3_fading_led.

  • O copia este código en el IDE de Arduino.

  • No olvides seleccionar la placa (Raspberry Pi Pico) y el puerto correcto antes de hacer clic en el botón Upload.

El LED aumentará gradualmente su brillo a medida que el programa se ejecute.

¿Cómo funciona?

Declara el pin 15 como ledPin.

const int ledPin = 15;

En el loop(), analogWrite() asigna al ledPin un valor analógico (onda PWM) entre 0 y 255 para modificar la intensidad del LED.

analogWrite(ledPin, value);

Usando un bucle for, el valor de analogWrite() puede ajustarse paso a paso entre el valor mínimo (0) y el máximo (255).

for (int value = 0 ; value <= 255; value += 5) {
    analogWrite(ledPin, value);
}

Para visualizar claramente el efecto, es necesario agregar un delay(30) dentro del ciclo for para controlar el tiempo de cambio de intensidad.

for (int value = 0 ; value <= 255; value += 5) {
    analogWrite(ledPin, value);
    delay(30);
}