Arduino Uno er basert på en ATmega382P mikrokontroller. Denne brikken har to 8-biters tidtakere, som kjører to PWM-kanaler hver, og en 16-biters tidtakere, som driver de to siste kanalene.

Du kan ikke øke oppløsningen til 8-biters tidtakere. Du kan imidlertid sette 16-bits tidtakeren i 16-bits modus, i stedet for 8-bit-modusen som brukes av Arduino-kjernebiblioteket. Dette gir deg to 16-biters PWM-kanaler, med en redusert frekvens på 244 Hz (maksimum). Du må sannsynligvis konfigurere timeren selv, og vil ikke dra nytte av den enkle å bruke analogWrite () -funksjonen. For detaljer, se seksjonen Timer 1 i ATmega328Pdatasheet.

Oppdatering : Her er en implementering av en 16-bits analogWrite ( ) . Itonly fungerer på pinn 9 og 10, da dette er de eneste pinnene som er koblet til 16-bits tidtakeren.

  / * Konfigurer digitale pinner 9 og 10 16-biters PWM-utganger. * / ugyldig oppsettPWM16 () {DDRB | = _BV (PB1) | _BV (PB2); / * sett pinner som utganger * / TCCR1A = _BV (COM1A1) | _BV (COM1B1) / * ikke-inverterende PWM * / | _BV (WGM11); / * modus 14: rask PWM, TOP = ICR1 * / TCCR1B = _BV (WGM13) | _BV (WGM12) | _BV (CS10); / * ingen forhåndsskalering * / ICR1 = 0xffff; / * TOP-tellerverdi * /} / * 16-biters versjon av analogWrite (). Fungerer bare på pinn 9 og 10. * / void analogWrite16 (uint8_t pin, uint16_t val) {switch (pin) {case 9: OCR1A = val; gå i stykker; tilfelle 10: OCR1B = val; gå i stykker; }}  

Du vil kanskje legge merke til at toppen av motsekvensen er konfigurert eksplisitt. Du kan endre dette til en mindre verdi for å lage PWMfaster, på bekostning av redusert oppløsning.

Og her er et eksempel på en skisse som illustrerer bruken av den:

  ugyldig oppsett () {setupPWM16 ();} / * Test: send veldig sakte sagtannbølger. * / void loop () {statisk uint16_t i; analogWrite16 (9, i);
analogWrite16 (10, 0xffff - i); i ++; forsinkelse (1);}  

Med noen kalibreringer kan du oppsummere utgangene til to PWM-kanaler med forskjellige vektningsmotstander. På det ytterste kan du bruke en utgang for å gi 8 bits oppløsning og skalere den andre til 1 / 256th nivået og legge dem til slik at den andre kanalen dekker en bit av området, og du (igjen ideelt) får 16 bits oppløsning. Uten enorm omsorg og justering vil alt du får være et rot.
Men ved å dele den andre kanalen med 16 eller 32, kan du legge til flere ekstra biter av PWM-oppløsning. Bare ved å legge til 2 PWM-kanaler, analoge filtrerte utganger, legger du til en ekstra bit (ettersom potensialområdet er doblet for uendret mV / bit).
Merkelig (igjen) for hver ekstra divisjon med 2 får du en ekstra bit oppløsning, men dette kan bare utføres for kanskje 4 eller 5 eller 6 ekstra biter, med økende nøyaktighetskrav til skaleringsmotstander og vanskeligere kalibrering og tilbøyelighet til feil.

Kort eksempel.
Hvis en PWM skaleres ned for å si si 0 - 255 mV i 1 mV trinn, vil summen av to PWMer med lik amplitude gi et 0 - 510 mV område i trinn på 1 mV .
Hvis en PWM skaleres ned med faktoren 32, vil det i stedet for å legge 255 mV til det opprinnelige PWM-området bare legge til 8 mV til toppenden (0.256,32 = 8 mV, men oppløsningen vil være i 0,03125 (1/32.) MV trinn.

Selv om dette kanskje bare kan oppnås med motstandssummering og RC-filtrering, vil bruk av en op amp sommer forbedre resultatene.

Også PWM-ring kan filtreres med et enkelt RC-filter, men bruk av en opamp som buffer (eller til og med bare en enkelt transistor som emitterfølger) vil gi deg 3 eller 5 poler med lavpasfiltrering og mye bedre sjanse for å oppnå ekstra PWM-oppløsning. har ikke inspisert "fasekoherensen" til PWM-utgangene, men forventer at de beveger seg i relativt låsesteg, slik at du ikke får utjevningsfordelen med å legge til to ukorrelerte bølgeformer.

Mer c omment kan gjøres om nødvendig. Spør hvis du er interessert.