BEBEK JENIUS

Pulse widh modulation (PWM) adalah istilah yang digunakan untuk menyebutkan salah satu tipe dari sinya digital. Pulse witdh modulation digunakan dalam berbagai aplikasi termasuk rangkaian kontrol pada alat-alat canggih. Namun, biasanya untuk pemula PWM digunakan untuk mengendalikan RGB LED atau mengendalikan arah motor servo. Sama halnya seperti sinyal analog, PWM mampu memberikan variasi tegangan antara 0 volt - 5 volt hanya saja, dalam bentuk tegangan digital. Lalu, bukankah tegangan digital hanya dapat memberikan tegangan 5 volt dan 0 volt? Tapi kenapa PWM dapat menghasilkan tegangan yang bervariasi? Kita dapat mengatur proporsi waktu dari sinyal digital itu sehingga sinyal digital bekerja berdasarkan interval waktu yang telah di tentukan dan dapat menghasilkan tegangan yang bervariasi.

Artikel yang Disarankan

Beberapa artikel mungkin akan lebih membantu kalian untuk lebih memahami artikel kali ini:

• Tegangan, Arus, Tahanan, dan Hukum Ohm
• Analog dan Digital
• Pembagi Tegangan
• Logika Digital

Siklus Kerja (Duty Cycle)

Ketika sinyal pada posisi high, kita sebut saja ini "ontime". Nah, untuk mengatur jumlah dari "ontime", kita menggunakan konsep siklus kerja. Siklus kerja diukur berdasarkan persentase. Persentase siklus kerja memberikan persentase dari sinyal digital pada sebuah interval waktu. Periode ini adalah kebalikan dari frekuensi pada gelombang sinyal.

Jika sinyal digital menghabiskan setengah waktunya untuk berada dipuncak (posisi high) dan setengahnya diposisi off (posisi low), kita dapat mengatakan kalau sinyal digital tersebut memiliki siklus kerja 50% dan menyerupai sebuah square wave(gelombang kotak) yang ideal. Jika persentase siklus kerja diperbesar lebih dari 50%, maka sinyal digital akan menghabiskan waktu lebih lama di posisi high daripada di posisi low dan sebaliknya jika siklus kerja kurang dari 50%. Dibawah ini adalah gambar yang menjelaskan tentang siklus kerja dari tegangan digital:



Masih bingung tentang bagaimana sinyal digital yang tadinya hanya bisa mengeluarkan sinyal high dan low dapat menghasilkan sinyal layaknya sinyal analog? Dilihat dari gambar diatas, 100% siklus kerja berarti sama dengan tegangan 5 volt (high) dan 0% siklus kerja sama dengan 0 volt atau ground. Dari persentase siklus kerja itulah sinyal digital dapat bekerja layaknya sinyal analog dengan hanya tegangan 5 volt dan 0 volt.

Contoh

Kalian dapat mengontrol kecerahan dari sebuah LED dengan mengatur siklus kerja.



dengan RGB(red green blue) LED, kalian dapat mengontrol seberapa terang dari ketiga warna itu dengan memberikan mereka sinyal dengan jumlah siklus kerja yang bervariasi.



Jika ketiga warna diberikan jumlah siklus kerja yang sama, maka akan menghasilkan warna putih dengan tingkat kecerahan yang bervariasi tergantung dari jumlah siklus kerjanya. Sebagai contoh untuk membuat kalian lebih paham, cobalah untuk menyalakan lampu merah dengan siklus kerja 100%, hijau 50%, dan biru 0% untuk membuat warna orange.



Frekuensi untuk square wave haruslah cukup tinggi ketika mengontrol LED untuk mendapatkan efek yang bagus. Siklus kerja dengan persentase 20% pada frekuensi 1 Hz akan membuat LED terlihat mati dan nyala dengan jelas, sedangkan siklus kerja 20% pada frekuensi 100 Hz atau diatasnya akan meredupkan dan terlihat seperti sinyal analog bukan digital.

Kalian juga dapat menggunakan PWM untuk mengontrol sudut dari motor motor servo. akan tetapi untuk mengontrol motor servo perlu waktu yang spesifik. Motor servo yang khusus menunggu 20 ms dengan pulsa antara 1ms dan 2ms, dengan kata lain, diantara 5% dan 10% siklus kerja dengan frekuensi 50 Hz. Dengan pulsa 1.5 ms, motor servo akan bergerak ke posisi 90 derajat. dengan pulsa 1 ms, servo akan berada pada posisi 0 derajat, dan dengan pulsa 2 ms, servo akan berada pada posisi 180 derajat. Kalian dapat menghasilkan berbagai gerakan pada servo dengan memperbarui servo dengan nilai yang berbeda.