Наверняка, каждому попадалась задача, в которой нужно управлять яркостью огромного количества светодиодов. Аппаратных ШИМ-каналов никак не хватает, а если посчитать, сколько нужно вычислительных мощностей для программного ШИМ’а, то отпадает всякое желание с этим всем связываться.

Выход из этой ситуации называется BAM (Binary Angle Modulation).

Смысл очень прост — яркость кодируется двоичным числом, каждый бит которого соответствует
включенному состоянию светодиода. Чем старше бит числа, тем больше у него "вес".

“Вес” соответствует длительности включения светодиода. К примеру, если мы хотим зажечь диод с яркостью 0b00101111, то нужно будет пропустить промежутки в 128 и 64, потом включить диод на промежуток 32 тика, потом снова отключить на 16 тиков и включить на 8, 4, 2, 1. Надеюсь, следующая картинка расставит все на свои места:

Чем BAM лучше, чем  ШИМ ?

• Для его реализации нужно значительно меньше вычислительной мощности, чем для реализации ШИМ’а.

  Если для одного прохода 8битного ШИМ’а должно произойти 256 прерываний (для 100Гц ШИМ’а по прерыванию каждые 39мкс), то для BAM той-же глубины и частоты нужно всего 8 прерываний: каждые 5000мкс, 2500мкс, 1250мкс, 625мкс, 312мкс, 156мкс, 78мкс, 39мкс.

• Мерцание диодов, модулированных BAM немного менее заметно, так как включения и выключения диодов происходят с большей чем несущая частотой. (исключение — ровно половина яркости, при таком положении, BAM и ШИМ будут одинаковы).

Почему такое хитрое название? Каждый бит занимает некий кусок фазы включённого состояния светодиода — отсюда слово Angle. Эти куски распределены как степени двойки, вот и получается слово Binary. Ну, то, что это вид модуляции догадаться не сложно. Вот и получается Binare Angle Modulation.

Используя такой подход, народ делает совершенно сумасшедшие вещи, к примеру — https://www.elcojacobs.com/shiftpwm/ Вы только вдумайтесь – регулировать яркость у 768 светодиодов на обычной атмеге! Потрясающе!