NXP · PCA9685
PCA9685: подключение, адресация и пределы по току
PCA9685 — микросхема NXP с шестнадцатью выходами ШИМ и управлением по шине I²C. Разрешение 12 бит (4096 шагов) на канал, частота ШИМ программируется примерно от 24 до 1526 Гц и является общей для всех выходов.
Управление идёт по I²C, поэтому микросхема работает с любым контроллером, у которого эта шина выведена, — включая платы Arduino. Распиновку самой платы и уровни её линий сверяйте по документации платы: ниже только то, что заявлено для микросхемы.
Параметры PCA9685 по документации производителя
- Напряжение питания
- 2,3–5,5 В; входы и выходы выдерживают 5,5 В
- Интерфейс
- I²C, до 1 МГц (Fm+), ёмкость шины до 4000 пФ
- Каналы
- 16 выходов, 12 бит (4096 шагов) на канал
- Частота ШИМ
- программируемая, примерно 24–1526 Гц, общая для всех каналов
- Ток на канал
- 25 мА; драйвер двухтактный (25 мА на сток, 10 мА на исток при 5 В) и программно переключается в открытый сток
- Ток на микросхему
- не более 400 мА суммарно через вывод земли
- Адресация
- 6 аппаратных адресных выводов, до 62 устройств на шине
- Корпус
- TSSOP28 (PW) или HVQFN28 (BS); у HVQFN центральная площадка соединена с землёй
Что подключается и что об этом сказано в документе
Питание
Производитель заявляет диапазон 2,3–5,5 В и отдельно указывает, что входы и выходы выдерживают 5,5 В. У исполнения HVQFN центральная площадка соединена с землёй — её нужно припаять: это одновременно электрическое и тепловое соединение.
Шина I²C
Две линии — данные и тактирование — плюс земля. Шина работает до 1 МГц и рассчитана на ёмкость до 4000 пФ, то есть допускает длинный шлейф или много устройств.
Шесть адресных выводов
На них есть внутренние подтягивающие резисторы, поэтому неподключённый вывод не «висит в воздухе» — он читается как единица. Адрес задаётся комбинацией подтяжек и посадок на землю.
Вход разрешения (OE)
Активный низкий: пока на нём высокий уровень, выходы выключены. Производитель отмечает, что OE можно использовать и для внешней ШИМ-модуляции всех выходов сразу — это отдельный способ управления, помимо регистров.
Нагрузка
Выходы работают на сток: положительный вывод нагрузки питается от своего источника, а микросхема замыкает её на землю. По умолчанию драйвер двухтактный; открытый сток включается программно — для нагрузок, которые нельзя активно тянуть к питанию.
Что чаще всего идёт не так
- Выходы не включаются, хотя регистры записаны
- Производитель разбирает это отдельным вопросом: проверьте бит SLEEP в регистре MODE1 — он должен быть равен 0, иначе выходы остаются выключенными независимо от остальных настроек.
- Можно ли снять 16 × 25 мА одновременно
- Предел 400 мА относится ко всей микросхеме, а не к каналу: 16 каналов по 25 мА — это ровно 400 мА. Через единственный вывод земли такой ток проходит (производитель подтверждает это в разделе вопросов), но он предупреждает о возможном «дрожании» земли при одновременном переключении всех выходов.
- Нужен ли внешний конденсатор по питанию
- Это решение разработчика платы. В документе сказано, что на кристалле есть порядка 50 пФ, которые частично подавляют «дрожание» земли, а необходимость дополнительной внешней ёмкости определяется для конкретной платы — её ставят как можно ближе к микросхеме.
- Сколько устройств реально адресуется
- Шесть выводов дают 64 комбинации, но два состояния заняты служебными адресами (программный сброс и обращение ко всем каналам) — для устройств на одной шине остаётся 62 адреса.
Нужен PCA9685 или другое исполнение?
В каталоге PCA9685PW и PCA9685BS. Укажите нужный артикул, количество и город получения — подтвердим цену и срок поставки после запроса.