技術資料ダウンロ―ド
１．A／D変換とPWMで作る“アナログ制御システム”
マイコンの真価は、「まわりの世界を感じて、動かす」ことにあります。
その柱となるのが A／D変換（ADC） と PWM（パルス幅変調）。A／D変換で電圧やセンサ信号を読み取り、PWMでモーターやLEDを制御する ― これが、いわゆる アナログ制御システム です。
ここでは、入力（A／D変換）～出力（PWM）の連携を、「温度でファン速度を変える」「明るさで照明を調光する」を例に解説します。
２．A／D変換とPWMの基本
「A／D変換で感じて、PWMで動かす」 ― この2つの機能を組み合わせることで、人間の感覚に近いアナログ制御ができるのです。
構成イメージと動作の流れ
[アナログ入力]
（例：可変抵抗・温度・光センサ）
↓
[A／D変換モジュール]
数値化（０〜１０２３）
↓
[制御ロジック]
（A／D変換値からPWM Dutyを算出）
↓
[PWM出力ピン]
デューティ比に応じた信号
↓
[LED・モーター・ヒーター]
１．A／D変換してセンサ値を取得（入力側）
２．CPUがその値をもとに制御量を決定（演算処理）
３．PWM信号で出力デバイスを駆動（出力側）
このループを１ms～１００ms単位で繰り返すことで、リアルタイムなアナログ制御が実現します。
３．例１：明るさでLEDを自動調光する
明るさセンサ（CdSセルなど）で環境光を読み取り、暗くなったらLEDを明るく点ける ― という制御例です。
制御の流れ
🔧 疑似コード例
結果：まるで「人感照明」のようなふるまいになります。
・明るい部屋 → A／D変換値が高くPWMデューティが減ってLEDは暗め
・暗い部屋 → A／D変換値が低くPWMデューティが増えてLEDが明るく
４．例２：温度でファン回転数を制御する
温度センサの出力をA／D変換で読み取り、温度が高くなるほどファンの回転数（PWMデューティ）を上げる制御。
制御の流れ
１．A／D変換入力：NTCサーミスタで温度を電圧変化として取得
２．演算ロジック：
・温度（A／D変換値）→ PWMデューティに変換
・例えば ２５℃未満は２０%、５０℃以上は１００%
３．PWM出力：ファンをFETドライバ経由で駆動
🔧 疑似コード例
これで環境温度に応じた「自動ファンコントロール」を実現できます。
💡PWM制御のコツ（出力側）
PWM（パルス幅変調）は、デューティ比によって平均電圧を調整する技術です。
Duty比 ＝ ON時間 ÷ （ ON＋OFF時間 ）
・０% → 常にOFF（出力０V）
・５０% → 平均出力 約１/２
・１００% → 常にON（出力電源電圧）
周波数とフィルタの設定ポイント
ルネサスRL７８シリーズなど多くのMCUでは、タイマモジュール（TAUなど）でPWM生成が簡単に設定可能です。
５．A／D変換とPWMの連携を安定化させるには？
🔧 システム全体イメージ
この構成で、「入力に応じて出力をリアルタイムに変化させる。――それがアナログ制御の基本的な考え方です。
🧩 応用のヒント
PWM出力を制御すれば、モーターや照明など、さまざまなアクチュエータを自在に動かせます。
「マイコンが世界を感じ、動かす」――まさにその一歩です。
６．まとめ
A/D変換はセンサから現実を読み取り、PWMはその結果をもとに世界を動かす手段。
両者を組み合わせることで、明るさ調整・温度制御・速度制御など幅広い応用が可能。
PWM波形の精度を求めるなら、①リファレンス電圧の安定化、②同期制御（A／D変換データ取得とPWM出力の同期）、③DMA活用が鍵。
A/D変換とPWMは「入力と出力の両輪」。
この２つを使いこなせば、マイコンが“感じて動く”アナログ制御システムを簡単に作ることができます。