PWM / タイマー計算機

PWM とタイマーレジスタ

PWM（Pulse Width Modulation）はデジタル出力で擬似的にアナログ値を表現する技術です。 周波数とデューティ比（ON時間の割合）の2つのパラメータで制御します。

PIC CCP モジュール（PR2 / CCPR1L）

• PR2 = Fosc ÷ (4 × TMR2プリスケーラ × PWM周波数) − 1（8bit: 0〜255）
• 10bitデューティ = (デューティ比 / 100) × 4 × (PR2 + 1)
• CCPR1L = 10bitデューティ >> 2（上位8bit）
• CCP1CON<5:4> = 10bitデューティ & 0x3（下位2bit）

AVR タイマー（ICR1 / OCR1A）

• タイマークロック = CPUクロック ÷ プリスケーラ
• ICR1 = タイマークロック ÷ PWM周波数 − 1（Fast PWM Mode 14）
• OCR1A = (デューティ比 / 100) × (ICR1 + 1)

用途別の代表的な周波数

• サーボモーター: 50 Hz（周期 20ms、パルス幅 1〜2ms）
• DCモーター制御: 1〜50 kHz（可聴域を避けるなら 20 kHz 以上推奨）
• LED調光: 200 Hz 以上（ちらつきを避けるため）
• スイッチング電源: 50 kHz〜数百 kHz