우노(Uno)의 경우에는 “Digital (PWM~)”라고 표시되어 있는데, 디지털 핀 중에 앞에 “~”가 붙어있는 번호가 PWM으로 사용되는 핀이라는 표시다.

메가(Mega 2560)의 경우 표시되어 있지는 않지만 44~46번 핀 역시 analogWrite() 함수에 사용될 수 있다.

앞에서 “PWM”이라는 말이 몇 번 나왔는데, analogWrite() 함수의 기능을 한 마디로 정의한 단어이다. PWM은 “Pulse Width Modulation”의 약자로, 진동의 폭을 조절한다는 의미이다.

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이전 시간에 배웠던 digitalWrite() 함수를 생각해보자. digitalWrite(0 또는 LOW)를 쓰면 핀에서 0의 값이 계속 출력되었었다. 1 또는 HIGH를 쓰면 1이 계속 출력됐었고. 그래서 LED를 깜빡이기 위해서 digitalWrite(13, LOW)와 digitalWrite(13, HIGH)를 1초 간격으로 번갈아가며 불렀었지.

이 것을 파형(신호의 그래프)으로 나타내면 아래 그럼과 같다. 

이 파형은 0.5Hz의 주파수를 가지는 50% Duty rate의 PWM 신호이다.

예? 뭐라구요??

주파수가 0.5Hz라는 것은 1초에 0.5번의 주기를 가지는 파형이라는 뜻, 즉 2초에 한 번의 주기를 가진다. 1초 간 LOW, 1초 간 HIGH이고 다시 LOW로 돌아가니까 2초의 주기를 가지는 것이다. Duty rate(듀티비)라는 것은 한 주기 안에서 HIGH를 유지하는 시간의 비율을 나타낸다. 위 파형에서 HIGH는 1초로 한 주기(2초)의 1/2이므로 50%의 듀티비를 가진다고 말한다.

0.5Hz를 1Hz로 만들어볼까? 1Hz라는 건 1초에 한 번의 주기를 가지는 파형이다. HIGH와 LOW가 한번 반복되는 시간이 1초라는 말. 위의 그림에서 한 번의 주기가 2초였으니 딱 반으로 줄이면 된다. 0.5초 간 LOW, 0.5초 간 HIGH.

아~ 쉽다.

그럼 50%의 듀티비를 0% 또는 100%로 만들려면 어떻게 해야 할까? HIGH 시간이 0%가 되려면? 신호가 계속 LOW를 유지하면 되겠지. 그럼 100%는? 맞다. HIGH를 계속 유지하면 100%의 듀티비를 가지게 되는 것이다.

조금 더 어렵게 해보자. 그럼 25%의 듀티비를 가지는 파형을 만들려면 어떻게 해야 할까?

째깍째깍째깍

정답! 1Hz의 주파수를 가지는 파형에서 25%의 듀티비를 가지려면 HIGH를 유지하는 시간이 0.25초, LOW를 유지하는 시간은 1-0.25초, 즉 0.75초가 되면 되겠다.

이렇게 듀티비를 조절할 수 있는 일정한 주기를 가진 파형을 바로 "PWM"이라고 한다.

다시 analogWrite() 함수로 돌아가보자. analogWrite() 함수는 바로 이 PWM 파형을 만들어주는 함수이며, 함수의 원형은 다음과 같다.

void analogWrite(pin, value)

참고로 analogWrite() 함수를 사용해서 출력되는 파형은 약 490Hz의 주파수를 가진다. 즉 한 번의 주기가 2 milliseconds를 조금 넘는다는 말. 주파수는 고정되어 있지만 value 값으로 듀티비를 변경할 수 있다.

다음은 analogWrite() 함수에 0, 64, 127, 191, 255의 값을 각각 줬을 때 나타나는 파형을 그림으로 나타낸 것이다. 그림 출처는 아두이노 홈페이지(www.arduino.cc). 이런 건 확실하게 써줘야 해. 요즘은 저작권이 중요하니깐요.

출처 : www.arduino.cc

끝. analogWrite() 함수도 참 쉽지요?

그런디 이 함수가 도대체 어디에 쓰이는 거여? 왜 쓰이는 거고?

어디에 쓰이는지는 다음 강좌에서. to be continued..

(뭐지, 이 뜬금없는 마무리;;)