DIY - Robot 機器人 - NXP PCA9685 16通道驅動控制模塊介紹（七）

DIY - Robot 機器人 - NXP PCA9685 16通道驅動控制模塊介紹（七）： 

筆者已經利用了兩種方法去驅動 TowerPro MG995 舵機（Servo），雖然知道如何利用脈衝寬度（Pulse Width）來控制舵機角度，但將來會在同一時間內控制多個舵機，這不是非常簡單的問題，就算不是在同一時間驅動舵機，也需要在指定時間來完成驅動不同舵機，需要佔用 MCU 更多的引腳和處理時間，還要令到舵機動作平滑暢順，這是要思考的問題。終於在某寶看見一片可提供驅動 16個舵機的模塊，價格也很平宜（人民幣¥14.7），決定買回來作試驗。

NXP PCA9685 16通道 12位元 LED 驅動控制模塊

這塊驅動控制模塊晶片是 NXP 的 PCA9685，PCA9685 是一款 I2C（I²C / Inter-Integrated Circuit）匯流排界面的 16通道（16-Channel）的控制器，每個通道都可以獨立編程為開、關和閃爍，每個通道輸出都有自己12位元（12-bit）解析度（4096級）固定頻率的獨立 PWM 控制器。晶片內置 25MHz 晶振，無需外部器件，所以令到模塊的大小尺寸減低，祇有 62.3mm × 25.8mm × 1.6mm，重量是 10.7g，可以增加最多連接 62個模塊。PCA9685 的 PWM 控制器運行在 40Hz 到 1000Hz 範圍的頻率下，占空比（Duty Cycle）在 0% 到 100% 範圍內可調，可設置 LED 到一個確定的亮度值。所有輸出都可設置為相同的 PWM 頻率。

NXP PCA9685 16通道 12位元 LED 驅動控制模塊的正面

NXP PCA9685 16通道 12 位元 LED 驅動控制模塊的背面

但這個驅動控制模塊好像特別設計給 Arduino 和 Raspberry（樹莓派），在互聯網大部份都是用在這兩款產品上，使用在其他 MCU 便很少見，而且介紹 NXP PCA9685 的使用，也是不容易找尋！所以都是需要自己深入研究規格書和試驗。驅動控制模塊的接口主要是連接上電源和 I2C 的介面接口。

Arduino 和 Adafruit 16-Channel Servo Driver Board

NXP PCA9685 驅動控制模塊的技術規格特點： 

• 16個 LED 驅動器，每個輸出可編程為關、開、可編程 LED 亮度、可編程組模糊（Dim）/閃爍與獨立 LED 亮度混合。 
• 1MHz 快速模式 Plus 相容在 SDA上擁有 30mA 高驅動能力的 I2C 匯流排介面以驅動高容性匯流排。
• 每個 LED 輸出都能實現從完全關閉（默認）到最大亮度之間的 4096級（12位元）線性可編程亮度。
• 可軟體編程為開漏 LED 輸出選擇（默認為推挽）的 16個推挽輸出（在 5V 下可吸收 25mA 灌電流及提供 10mA 拉電流），沒有輸入功能。
• 輸出狀態可編程為在應答或停止命令時改變，以實現同時更新所有輸出或者逐位元組（byte-by-byte）更新輸出（默認為停止命令更改）。
• 低有效的輸出使能輸入引腳，當該管腳為高時 LED 輸出可編程為 0、1或者高阻態（上電默認為高阻態）。
• 6個硬體位址引腳使得同一 I2C 匯流排上可以連接 62個 PCA9685 器件。
• LED 輸出頻率（所有 LED）通常為 40Hz 到 1000Hz（當振盪器為 25MHz 時，預分頻寄存器預設值為 1EH 將產生 200Hz 的刷新頻率）。 
• 4個軟體可編程 I2C 匯流排位址（一個 LED 組呼叫（Call）位址和三個 LED 子呼叫（Call）位址）使得設備組可以以任意組合在同一時刻被定址（例如，某個寄存器用於所有呼叫（All Call）那麼 I2C 匯流排上所有 PCA9634 器件都可以在同一時刻被定址，而第二個寄存器用於三個不同的位址，那麼在一個設備組中匯流排上1/3 的設備可以在同一時刻被定址），可軟體使能和禁能 I2C 匯流排位址 軟體重定特性（SWRST Call）使得器件可以通過 I2C 匯流排重定。
• 25MHz 內部晶振，無需外部器件。最大允許 50MHz 的外部輸入時鐘。
• 內部上電復位。  
• 在 SDA/SCL 輸入端具有雜訊濾波器。輸出腳具有邊沿產生率控制。
• 上電時沒有毛刺（glitch）輸出。
• 支持熱接入。
• 低待機電流。
• 工作電壓範圍：2.3V 到 5.5V。
• 可承受 5.5V 輸入。
• 可工作在零下 40攝氏度到 85攝氏度的環境中。 
• ESD 保護超過 2000V HBM/JESD22-A114，200V MM/JESD22-A115和1000V CDM/JESD22-C101。
• JEDEC 標準 JESD78 超出 100mA 時進入鎖定測試。
• 封裝：TSSOP28 和 HVQFN28。

2016年 10月 18日 天氣報告

氣溫：25.61度 @ 19:50

相對濕度：百分之 94%

天氣：雨