Analog dimmen ist mühsam, ein- und auschalten ist einfach. Wird die LED ganz schnell ein- und ausgeschaltet, erscheint diese heller oder dunkler, je nachdem, welchen Bruchteil der Zeit die LED angeschaltet ist. Siehe auch https://www.arduino.cc/en/Tutorial/PWM

  analogWrite(3,25);  // 10% Duty-Cycle (0-255)

Die Arduino-PWM haben eine Frequenz von ca. 0.5 oder 1 kHz, je nach Pin. Die Auflösung ist 8 Bit mit Werten zwischen 0 und 255. Gerade für das Dimmen von LED ist diese Auflösung speziell im tiefen Bereich ungenügend.

/* Configure digital pins 9 and 10 as 16-bit PWM outputs. */
void setupPWM16() {
    DDRB |= _BV(PB1) | _BV(PB2);        /* set pins as outputs */
    TCCR1A = _BV(COM1A1) | _BV(COM1B1)  /* non-inverting PWM */
        | _BV(WGM11);                   /* mode 14: fast PWM, TOP=ICR1 */
    TCCR1B = _BV(WGM13) | _BV(WGM12)
        | _BV(CS10);                    /* no prescaling */
    ICR1 = 0xffff;                      /* TOP counter value */
}
 
/* 16-bit version of analogWrite(). Works only on pins 9 and 10. */
void analogWrite16(uint8_t pin, uint16_t val)
{
    switch (pin) {
        case  9: OCR1A = val; break;
        case 10: OCR1B = val; break;
    }
}