Hardware-Details
Der PCA9685 übernimmt die eigentliche PWM-Erzeugung. Auf dieser Platine ist er über zwei Qwiic-Anschlüssen, einem 6-poligen Stiftleister, einer Schraubklemme für die Servostromversorgung, sechs Lötbrücken zur Einstellung der I2C-Adresse sowie einer siebten, die die I2C- Pull-up-Widerstände steuert.
Die Schraubklemme für die Servostromversorgung ist ein KF235. Der kleine IC daneben, mit der Bezeichnung A04459, ist der P-Kanal-MOSFET AO4459, der die Platine schützt, falls die Servostromversorgung verpolt angeschlossen wird.
Wichtige Spezifikationen
| Specification | Value |
|---|---|
| Schnittstelle | |
| Schnittstelle | I2C (Steuerung), PWM (16 Ausgänge) |
| Qwiic-Steckverbinder | 2 |
| Standard-I2C-Adresse | 0x40 |
| Adressbereich | 0x40 bis 0x7F, Einstellung über sechs Lötbrücken |
| Kanäle | 16, individuell programmierbar |
| Beschluss | 12 Bit, 4096 Schritte pro Kanal |
| PWM-Frequenz | 24 Hz bis 1526 Hz, gemeinsam für alle Kanäle. 200 Hz beim Einschalten des ICs; die „Soldered“-Bibliotheken stellen bei der Initialisierung 50 Hz ein |
| Leistung | |
| Logikspannung | 3,3 V, typisch 6 mA / maximal 10 mA |
| Ausgangsantrieb | 25 mA Senke, 10 mA Quelle pro Kanal bei 5 V; insgesamt 400 mA für das Gehäuse |
| Sonstiges | |
| Treiber-IC | PCA9685 (NXP), Bauteil PCA9685BS,118 |
| Abmessungen | 54 × 38 × 7,2 mm |
| Befestigungslöcher | 2 × 3,2 mm |
| Betriebstemperatur | –40 °C bis +85 °C |
Pinbelegung
| Pin-Kennzeichnung | Pin-Bezeichnung | Beschreibung |
|---|---|---|
| GND (Steckleiste) | Logische Masse | Massebezug für den Anschluss an die Steckleiste. |
| OE | Ausgangsfreigabe | Aktiv low. Auf der Platine auf Low gezogen, sodass standardmäßig alle 16 Ausgänge freigegeben sind. Setzen Sie den Pin auf High, um alle Ausgänge gleichzeitig zu deaktivieren. |
| SCL | I2C-Takt | An die I2C-Taktleitung Ihres Controllers anschließen. Wird auch über die Qwiic-Steckverbinder geführt. |
| SDA | I2C-Daten | An die I2C-Datenleitung Ihres Controllers anschließen. Wird auch über die Qwiic-Steckverbinder geführt. |
| VCC | Logikversorgung | 3,3-V-Versorgung für den PCA9685-IC. Wird auch über die Qwiic-Steckverbinder geführt. |
| V+ (Steckleiste) | Servoversorgung, Steckleiste | Gleiche Versorgungsspannung wie „V+“ der Schraubklemme. Ermöglicht die Stromversorgung der Servos über die Stiftleiste anstelle der Schraubklemme. |
| V+ (Schraubklemme) | Servo-Stromeingang | 5-mm-Schraubklemme. Versorgt die Servo-/PWM-Lasten auf allen 16 Kanälen mit Strom, getrennt von der Logikspannung. |
| GND (Schraubklemme) | Servo-Masse | Masseanschluss für die Servostromversorgung. |
| qwiic (2x) | Qwiic-Anschlüsse | Plug-and-Play-I2C, führt SCL, SDA, 3,3 V und GND. Beide Anschlüsse sind funktionsfähig; der andere ist frei für die Verkettung einer weiteren Qwiic-Platine. |
| CH1–CH16 OUT | Kanal-PWM-Ausgang | Ein PWM-Signal pro Kanal, in der Bibliotheks-API von 0 bis 15 nummeriert. |
| CH1–CH16 V+ | Kanal-Stromversorgung | Die Servo-Stromschiene, pro Kanal herausgeführt. |
| CH1–CH16 GND | Kanal-Masse | Masse, pro Kanal herausgeführt. |
| JP1–JP6 | Jumper zur Adressauswahl | Binäre Adressbits A0 (LSB, JP1) bis A5 (JP6). Sind alle offen (Standardeinstellung), ergibt dies die Adresse 0x40; durch Schließen der Jumper wird deren Bitwert addiert, bis zu 0x7F, wenn alle sechs geschlossen sind. Siehe die untenstehende Tabelle zur Bitgewichtung. |
| JP7 | I2C-Pull-up-Jumper | Standardmäßig geschlossen, verbindet zwei 10-kΩ-Pull-ups mit SDA und SCL. Durchtrennen, um die Verbindung zu trennen. |
Spannungen und Logikpegel
| Anschluss | Unterstützte Spannung | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Logik (VCC) | Nur 3,3 V | Nicht als 5-V-tolerant dokumentiert. Versorgen Sie den Steckverbinder über eine 3,3-V-Schiene, wenn Sie kein Qwiic verwenden. |
Der Qwiic-Stecker überträgt neben I2C auch 3,3-V-Logikspannung, sodass bei einer reinen Qwiic- Verbindung die Logikseite des PCA9685 automatisch mit Strom versorgt wird. Die Servostromversorgung benötigt weiterhin eine eigene Stromversorgung über die Schraubklemmen oder das V+-Pad der Steckleiste; sie wird nicht über Qwiic übertragen.
Abmessungen
54 x 38 mm, 7,2 mm hoch, mit 2 Befestigungslöchern mit 3,2 mm Durchmesser.
Jumper
| Jumper | Standard | Funktion |
|---|---|---|
| JP1 bis JP6 | Offen | I2C-Adressauswahl. Jeder Jumper entspricht einem Adressbit, JP1 ist das LSB (A0, +1) bis JP6 (A5, +32). Schließen Sie eine Kombination, um deren Werte zu 0x40 zu addieren. |
| JP7 | Geschlossen | I2C-Pull-up-Jumper. Verbindet zwei 10-kΩ-Widerstände von VCC zu SDA und SCL. Durchtrennen Sie ihn, um die Pull-ups zu trennen. |
Zwei Adresseinstellungen dürfen nicht gleichzeitig verwendet werden. 0x70 (JP5 und JP6 geschlossen, die übrigen
offen) ist die „LED All Call“-Adresse des PCA9685: Sie ist ab dem Einschalten aktiv,
begin() hält sie eingeschaltet, und jeder PCA9685 am Bus antwortet darauf. 0x7C bis
0x7F (JP3 bis JP6 geschlossen, mit oder ohne JP1 und JP2) sind reservierte I2C-
Adressen. Beide sind in Abschnitt 7.1 des
PCA9685-Datenblatts als reserviert aufgeführt.
Sind alle sechs Adress-Jumper offen, ergibt sich die Standardadresse 0x40. Durch Schließen einer Kombination aus JP1 bis JP6 addieren sich deren Bitwerte, sodass jede Adresse von 0x40 bis 0x7F ist erreichbar; sind alle sechs geschlossen, ergibt sich 0x40 + 63 = 0x7F.
Um beispielsweise die Adresse auf 0x45 (0x40 + 5 oder binär 000101) einzustellen, schließen Sie
JP1 (A0, +1) und JP3 (A2, +4) und lassen Sie JP2, JP4, JP5 und JP6 offen.