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Io tenterei con uno zener da 3,9V in serie al nodo che va alla batteria, in modo da far cadere tensione e far arrivare all'emettitore una tensione + bassa di 3,9V.
Il filtro via software lo puoi mettere. Io ci provai, ma mi rallentava parecchio il PWM. e non è facilissimo. Meglio aggiungere un condensatore.
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