Читать книгу Aprender Arduino, prototipado y programación avanzada con 100 ejercicios - Rubén Beiroa Mosquera - Страница 17

Otro uso que podemos darle a un condensador es convertir una señal PWM en una señal analógica. Con una señal PWM, podemos regular infinidad de procesos, pero habrá ciertos casos en los que no será adecuado utilizar una señal PWM:

•A la hora de regular componentes cuya tensión de trabajo sea inferior a 5V .

•Cuando sea necesario disponer de un nivel de tensión constante diferente a 3,3 o 5V.

•Para general señales que serán leídas por entradas analógicas.

Para estos casos, podemos utilizar un filtro de paso bajo para modular la señal PWM y convertirla en una salida analógica. Existen diferentes tipos de filtros que, en resumen, se diferencian por el rango de frecuencias con el que trabajan. Para el caso que nos atañe, basta con decir que el filtro de paso bajo será el adecuado para este tipo de aplicación, ya que no es objeto del libro profundizar en este tema.

1.Conectamos una resistencia de 4,7 kΩ y un condensador de 10 μF(35 V) en serie .

2.Este circuito se conectará a una salida PWM.

3.La señal analógica la obtendremos del polo positivo del condensador, así que lo conectamos a una entrada analógica para comprobar que realmente se genera una salida analógica.

4.Por último, conectamos un potenciómetro, el cual se utilizará como valor de consigna y se comparará si se consigue el mismo nivel de tensión en el filtro que en la salida del potenciómetro.

5.Programamos el Arduino para que genere una salida PWM proporcional al valor del potenciómetro y muestre los valores tanto del potenciómetro como del filtro, para así poder compararlos.

6.Con ayuda de la herramienta Serial Plotter, podemos graficar los valores .

Conclusiones:

•Si analizamos la gráfica, encontramos que la señal analógica (azul) se asemeja a la entrada analógica (roja). Resulta normal que la señal no sea exactamente igual, ya que hay que tener en cuenta que el condensador está continuamente cargándose y descargándose.

•Esta señal que acabamos de graficar tiene factores importantes que definen su comportamiento, el tiempo de respuesta (lo que tarda en alcanzar el valor de consigna) y el rizado (esa oscilación que apreciamos en la gráfica). Estos factores están relacionados ya que, si queremos reducir el rizado, aumentará el tiempo de respuesta y viceversa.

•También es importante el dimensionamiento del filtro, para lo cual podemos buscar calculadoras online que nos permitan afinar el diseño.

•La aplicación que se le puede dar a esta solución no sería efectiva si pretendemos conectar una carga, ya que esto influye en el comportamiento del filtro; para ello, lo adecuado sería utilizar, además del filtro, un amplificador operacional.