PWM 과 DAC 에 대해 알아보기! LED와 전구의 밝기는 어떻게 제어할까? / PWM 제어 / DAC 제어 / LED 제어 / 밝기 조절 / PWM 원리안녕하세요 메카솔루션입니다. 이번에는 PWM과 DAC에 대해 알아보고자 합니다. PWM 이란? PWM 는 pulse width modulation(펄스 폭 변조) 의 약어로 이름 그대로 보내주는 펄스의 폭을 변경하며넛 밝기를 조정하는 방법입니다. 이렇게 말하면 이해가 잘 안갈 수 있으니 차례차례 설명을 하도록 하겠습니다.
사람의 눈은 기본적으로 1초에 12번(12fps)의 장면을 보게됩니다. 주위가 밝으면 그 이상으로보인다고 합니다. 그러면 그동안 망막에 맺히는 동안 꾸준히 빛을 쏘지 않고 쉬엄 쉬엄 빛을 쏜다면 어떻게 될까요? 망막에 맺힌 빛의 총량 은 결국 빛을 계속 키고 있는 것보다 밝지는 않고 더 어둡겠지요? 그것이 PWM제어를 통한 밝기조절의 기본 원리이며
LED를 껏다 켜는 신호입니다. 그리고 LED가 '켜저있는 시간'을 조절하되면 펄스의 '폭' 을 조절하게 되는 것입니다. 이것이 PWM 의 기본원리입니다. PWM을 실감 해보기 PWM 으로 밝기를 조정하는 것을 카메라로 촬영하게되면 위와같이 사진을 얻을 수 있습니다. 카메라에서 PWM 이 이렇게 표현되는 이유를 간단히 정리하자면 사진을 한번에 모두 찍은 다음 차례로 장면을 갱신하는 것이 아닌 위의 픽셀 하나부터 순서대로 계속 갱신을 하기 때문에 한 장면이 위아래로 시간별로 나뉘어 지기 때문에 LED 가 꺼져있는 동안이 줄로써 남게 됩니다. PWM의 폭을 조절하면서 검은 줄무니의 간격이 조절되는 것또한 볼 수 있습니다. 아두이노에서 PWM 을 사용하려면... 대부분의 아두이노 보드는 PWM 출력을 지원합니다. 바로 analogWrite() 라는 함수를 이용해서 제어가 되는데요 그 analogWrite에서 넣어주는 값 많큼 펄스의 폭을 조절해서 출력이 됩니다. PWM에 대한 기본적인 예제는 다음 링크에서 확인 할 수 있습니다. http://blog.naver.com/roboholic84/220749979225  DAC 알아보기 DAC 는 digital to analog convert 의 약자로 디지털 신호를 아날로그 값으로 변경하는 장치를 뜻합니다. 즉 신호를 주면 그 신호에 해당하는 전압값으로 출력하는 방식의 장치입니다. 이는 PWM처럼 시간의 변화등을 이용하는 것이 아닌 실제 밝기를 조절하는 방식입니다. 별다른 어려운 원리 없이 있는 그대로 전압을 변경하는 것이기 때문에 크게 여렵지 않습니다. 다만 PWM이 가지고있는 단점이 하나 있는데 이를 보완 하는 용도로 사용됩니다. 아주 빠른 깜빡임이 우리눈에는 빛의 밝기 조절로 보일 수 는 있지만 이것이 움직이면서 보거나 한 순간이나마 아주 밝은 빛이기 때문에 눈에 피로를 줄 수 있습니다. 이렇기 때문에 실제 전압을 조절하는 DAC 는 좀더 정적으로 눈이 편한 빛을 내줄 수 있다고 합니다.
오른쪽의 LED는 줄무늬가 생기지도 않고 밝기가 확실히 어두운것이 보이나요? 그 사이를 포스트잇을 이용해 빛이 새지 않도록 막아 놓았는데 차이가 정말 확실하게 보입니다. 그렇다고 해서 눈이 편한 DAC가 무조건 좋은 것은 아닙니다. 접압 조절을 위해 전원 효율이 많이 부족하다고 합니다. 반대로 PWM방식은 전원 효율도 높으며 발열토 크지 않고 전용의 모듈없이 아두이노에서는 문제없이 제어할 수 있지요 각각의 특지을 파악하고 LED를 제어할때 잘 선정해 주신다면 원하는 기능을 구현할 수 있으리라 생각합니다.
출처 : 메카솔루션 감사합니다. 담당자: yevgeny 
 |
최신댓글