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Arduino Nano の PWM 機能を使ってみた(FastPWM 編 その2) [Arduino]

Arduino Nano の4種類ある PWM 機能のうち FastPWM (TOP:OCRnA) について確認してみます。

(1) Fast PWM (TOP:0xFF)
(2) Fast PWM (TOP:OCRnA)
(3) Phase Correct PWM (TOP:0xFF)
(4) Phase Correct PWM (TOP:0CRnA)


ArduinoNano.jpg


今回も TIMER2 を使って確認をしてみましょう。PWM 機能については、下記サイトが参考になります。

Secrets of Arduino PWM
http://www.righto.com/2009/07/secrets-of-arduino-pwm.html


TIMER2 の PWM 出力は D11(OC2A)、D3(OC2B) になります。それぞれの出力を COM2A / COM2B ビットで設定できます。

D11(OC2A) をトグル出力に設定します。

COM2Asetting.png

タイマーが OCR2A に設定した値になると出力をトグルします。この時 WGM22 を 1 に設定します。


D3(OC2B) は通常出力に設定します。

COM2Bsetting.png


次に Fast PWM を WGM ビットで設定します。

WGMsetting.png


CS ビットで分周率を設定します。今回も 1/64 に設定してみました。

3_CSsetting.png


このモードでのD11(OC2A) の出力周波数は、次の数式で算出できます。

出力周波数 = システムクロック / (2 * 分周率 * [OCR2A + 1])

トグル出力になるので、出力周波数は設定値の半分になることに注意(ノコギリ2つ分で一周期)。


これらのビットを TCCR2ATCCR2B のレジスタに設定します。

TCCRSetting.png


OCR2B に閾値を設定することで、D3(OC2B) の出力にデューティ比を設定することができます。このモードで出力される波形のしくみを示します。

IdealOutput.png

D11(OC2A) は OCR2A でトグルしますので、常にデューティ比は50% です。


スケッチは、OCR2A = 127、OCR2B = 40 を設定してみました。

#include <avr/io.h>

void setup() {
  pinMode(11, OUTPUT); // OC2A
  pinMode( 3, OUTPUT); // OC2B
  
  TCCR2A  = bit(COM2A0); // Toggle OC2A on compare match
  TCCR2A |= bit(COM2B1); // OC2B None-inverted Mode
  TCCR2A |= bit(WGM21) | bit(WGM20);   //
  TCCR2B  = bit(WGM22);  // Fast PWM (OCR2A)
  TCCR2B |= bit(CS22); // clock/64

  OCR2A =  127;
  OCR2B =    40;
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
}



実際の出力をみてみましょう。


RealOutput.png


期待どおりの出力です。D11(OC2A)の出力周波数もほぼ 976Hz ですので成功です。次は Phase Correct PWM (TOP:0xFF) について確認していきましょう。
(^_^)/~


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