Um eine LED mit einem Arduino sanft aufleuchten und dimmen zu lassen (Fading), nutzt man PWM (Pulsweitenmodulation). Dabei wird die LED sehr schnell ein- und ausgeschaltet, wobei das Verhältnis von Ein- zu Aus-Zeit (Duty Cycle) die wahrgenommene Helligkeit bestimmt.
In diesem Video kannst du dir den Beispielcode dazu anschauen!