De acordo com a referênciaanalogWrite() do Arduino , a frequência PWM na maioria dos pinos é de ~ 490 Hz. No entanto, é ~ 980 Hz para os pinos 5 e 6 no Uno e para os pinos 3 e 11 no Leonardo.
Por que isso é diferente? É um recurso de design deliberado ou de alguma forma é ditado pelo hardware?
Respostas:
Essas não são as únicas frequências disponíveis para os sinais PWM. No entanto, são as frequências determinadas pelo pré-calibrador aplicado (que você pode alterar facilmente conforme detalhado abaixo).
Cada um dos 3 pares de pinos PWM está vinculado a um temporizador, cada um com sua própria frequência base, da seguinte maneira:
Então, cada conjunto de pinos possui vários valores pré-calibradores que podem ser escolhidos, que dividirão a frequência base desse par de pinos. Os valores disponíveis do pré-calibrador são:
As diferentes combinações produzem diferentes frequências em um dado pino PWM. Observe que o timer 2 (vinculado aos pinos 3 e 11) tem mais valores pré-calibradores disponíveis, resultando em mais frequências disponíveis.
Agora, por que o timer 2 é diferente, essa é uma pergunta separada.
Edit: Aqui está uma lista de possíveis frequências PWM por pino ( deste artigo ):
Para os pinos 6 e 5 (OC0A e OC0B):
- Se TCCR0B = xxxxx001, a frequência é de 64 kHz
- Se TCCR0B = xxxxx010, a frequência é 8 kHz
- Se TCCR0B = xxxxx011, a frequência é 1kHz (esse é o padrão do gerenciador de inicialização Diecimila)
- Se TCCR0B = xxxxx100, a frequência é 250Hz
- Se TCCR0B = xxxxx101, a frequência é 62,5 Hz
Para os pinos 9, 10, 11 e 3 (OC1A, OC1B, OC2A, OC2B):
- Se TCCRnB = xxxxx001, a frequência é 32kHz
- Se TCCRnB = xxxxx010, a frequência é de 4 kHz
- Se TCCRnB = xxxxx011, a frequência é 500Hz (esse é o padrão do carregador de inicialização Diecimila)
- Se TCCRnB = xxxxx100, a frequência é 125Hz
- Se TCCRnB = xxxxx101, a frequência é 31,25 Hz
TCCRnBÉ onde você define os bits do pré-calibrador para o timer n, substituindo npor 0, 1 ou 2, dependendo do timer que deseja definir. Se você ainda não tiver certeza sobre as operações bit a bit, leia este tutorial de matemática em bits .
Minhas fontes:
Observe que parece haver divergência nessas fontes sobre se os pinos 9 e 10 têm o mesmo comportamento que 5 e 6 ou 3 e 11, mas você entendeu a ideia de qualquer maneira. Estou lendo o datashet para tentar descobrir o que é correto ou se isso é uma diferença entre as placas.
Não conheço as considerações de design, mas se você verificar a folha de dados do microcontrolador no seu Arduino, notará que os pinos PWM estão agrupados e por grupo conectado a um timer. A velocidade na qual esse timer é aumentado varia de acordo com o pré-calibrador configurado. Se você alterar o pré-calibrador para um determinado temporizador, alterará a frequência PWM para os pinos PWM relacionados. Acredito que alguns temporizadores duplicam para outros fins, como a millis();função. Se você alterar o pré-calibrador para esse timer, os valores retornados por millis()serão desativados pelo mesmo fator.
Você pode calcular a configuração do pré-calibrador da seguinte maneira:
$$ \ text {prescaler} = \ dfrac {f_ {CPU}} {PWMresolution × f_ {PWM}} = \ dfrac {16 \ text {MHz}} {256 × 490} \ aproximadamente 128 $$
prescaler = f [CPU] / (resolução PWM × f [PWM]) = 16000000 / (256 × 490) = aproximadamente 128.
Verifique a folha de dados e você verá que 128 é realmente um dos valores do pré-calibrador que você pode selecionar.