Урок 3: Плавное управление яркостью светодиода (PWM)

1. Что такое PWM?

Принцип работы

ШИМ-сигнал переключается между 0 В и 5 В. Доля времени «высокого» уровня называется скважностью (duty cycle). Среднее напряжение и яркость нагрузки пропорциональны этой доле.

Скважность → напряжение

75 % → ≈ 3.75 В
50 % → ≈ 2.5 В
20 % → ≈ 1.0 В

На Arduino UNO аппаратный PWM доступен на выводах 3 ~, 5 ~, 6 ~, 9 ~, 10 ~, 11 ~ (значок «~» на шелкографии).

2. Что понадобится

Кол-во	Компонент
1	Плата Arduino UNO
1	Светодиод 5 мм (красный)
1	Резистор 220 Ω
1	Макетная плата
6	Перемычки «папа–папа»
1	USB-кабель A-B

3. Схема подключения

Анод LED → резистор 220 Ω → D9
Катод LED → GND

4. Скетч

breathing_led.ino

 //PWM
 int ledPin = 9;

 void setup() {
   pinMode(ledPin, OUTPUT);
 }

 void loop() {
   // плавное увеличение яркости
   for (int value = 0; value < 255; value++) {
     analogWrite(ledPin, value);
     delay(5);
   }
   // плавное уменьшение яркости
   for (int value = 255; value > 0; value--) {
     analogWrite(ledPin, value);
     delay(5);
   }
 }

Как работает код

analogWrite(ledPin, value) задаёт скважность: 0 (0 %) … 255 (100 %).
Первый цикл плавно увеличивает яркость, второй — снижает.
Задержка 5 мс между шагами даёт ~2,5 с на полный «вдох–выдох».

5. Пошагово

Соберите схему.
В Arduino IDE выберите плату Arduino UNO и COM-порт.
Откройте скетч, нажмите Upload.
Светодиод начнёт плавно «дышать».

6. Если не работает

Симптом	Причина	Что проверить
LED не горит	Перепутаны анод/катод	Подключения
Яркость не меняется	Использован не PWM-вывод	D3/5/6/9/10/11
Сильно мерцает	Слишком малая задержка	Увеличить `delay` до 10 мс

7. Эксперименты

Измените задержку, чтобы ускорить или замедлить «дыхание».
Подключите второй LED к D6 и управляйте им в противофазе (255 - value).
Подключите потенциометр к A0: читайте analogRead(A0) и передавайте результат в analogWrite() — получите ручной диммер.