Как расширить выходы ШИМ Arduino — учебник по TLC5940

<основной класс="главный сайт" id="главный">

В этом уроке по Arduino мы узнаем, как использовать драйвер ШИМ TLC5940 с платой Arduino. TLC5940 — это 16-канальный драйвер светодиодов, который обеспечивает выходы ШИМ и идеально подходит для расширения возможностей ШИМ Arduino. С помощью этой ИС мы можем управлять не только светодиодами, но и сервоприводами, двигателями постоянного тока и другими электронными компонентами с помощью ШИМ-сигналов.

Основные функции

•  VCC =от 3 В до 5 В
• 16 каналов
• 12-битное (4096 шагов) ШИМ-управление
• Возможность управления
      – от 0 мА до 120 мА (VCC> 3,6 В)
      – от 0 мА до 60 мА (VCC <3,6 В)
• Последовательный интерфейс данных
• Скорость передачи данных 30 МГц
• Последовательное подключение

Гирляндное подключение — это отличная функция, которая означает, что мы можем последовательно соединить несколько микросхем TLC5970. Благодаря этому мы можем расширить возможности ШИМ Arduino до более чем 16 выходов, например, 32, 48 или 64 выхода ШИМ, и по-прежнему использовать те же 4 контакта, которые используются платой Arduino для управления одной микросхемой TLC5940.

Компоненты для этого руководства можно получить на любом из указанных ниже сайтов:

• Ардуино Нано………………………..
• Сверхъяркие красные светодиоды…………… 
• Драйверы светодиодов TLC5940…………… 

Проводка Arduino и TLC5940

Для управления TLC5940 нам нужно занять 4 вывода вашей платы Arduino. Поскольку мы будем использовать библиотеку Arduino TLC5940, созданную Алексом Леоне, нам необходимо подключить микросхему к Arduino в соответствии с конфигурацией его библиотеки или с использованием следующих схем:

На приведенной выше схеме используется внешний источник питания для питания светодиодов, но также его можно подключить только с помощью самого Arduino VCC, если общая величина потребляемого тока не превышает предела Arduino (абсолютный максимальный номинал, постоянный ток VCC). и контакты GND – 200 мА).

Мы также должны отметить, что TLC5940 является приемником постоянного тока, поэтому ток течет к выходным контактам. Это означает, что при подключении светодиодов нам необходимо подключить отрицательный вывод (катод) к выходному контакту микросхемы, а положительный вывод (анод) — к 5В VCC.

Также нам понадобятся 2 конденсатора для развязки и резистор для контроля величины тока, протекающего через выходы. Значение резистора зависит от компонента, которым мы хотим управлять, и его можно выбрать, используя следующую схему из таблицы данных TLC5940.

Итак, согласно схеме, для управления светодиодами, требующими тока 20 мА, нам нужен резистор 2К.

Исходный код

Как только мы загрузим и установим библиотеку Arduino TLC5940, созданную Алексом Леоне, мы сможем использовать его демонстрационный пример «BasicUse», чтобы понять, как управлять выходами микросхемы.

Вот простой код, который я сделал для этого урока для управления 16 светодиодами с помощью этой библиотеки. Прочтите комментарии в коде, чтобы понять, как работают функции.

/*
 * Arduino and TLC5940 Tutorial - Simple Example
 * by Dejan Nedelkovski, www.HowToMechatronics.com
 */

#include "Tlc5940.h" 

void setup() {
  Tlc.init(0); // Initiates the TLC5940 and set all channels off
}
 
void loop() {
  Tlc.set(0,4095); //(Output Pin from 0 to 15,PWM Value from 0 to 4095)
  // Note: The previous function doesn't activates the output right away. The output will be activated when the Tlc.update() function will be executed!
  
  Tlc.update(); // Activates the previously set outputs
  delay(1000);

  // For activating all 16 outputs at the same time we can use a for loop for setting all of them to be set to PWM value of 4095. Then  the Tlc.updata() function will active them all at the same time.
  for (int i = 0; i < 16; i++) {
    Tlc.set(i, 4095);
  }
  Tlc.update();
  delay(1000);

  //The Tlc.clear() function clears all the outputs, or sets the PWM value of all outputs to 0
  Tlc.clear();
  Tlc.update();
  delay(1000);

  // This for loop will active all 16 LEDs one by one
  for (int i = 0; i < 16; i++) {
    Tlc.set(i, 4095);
    Tlc.update();
    delay(200);
    Tlc.clear();
    Tlc.update();
    delay(200);
  }
}Code language: Arduino (arduino)

Управление более чем одним TLC5940

Для последовательного соединения более чем одной из этих ИС мы можем использовать ту же схему, что и показанная выше. Единственное отличие состоит в том, что SOUT (выход сигнала — контакт 17) первой микросхемы необходимо подключить к SIN (вход сигнала — контакт 26) второй микросхемы и так далее.

Что касается программной части, нам нужно внести некоторые изменения. В папке библиотеки TLC5940 нам нужно изменить файл tlc_config.h и изменить значение переменной NUM_TLCS на количество микросхем TLC5940, соединенных последовательно, и в нашем случае это значение равно 2. Теперь, когда это сделано, мы можем легко адресовать все светодиоды от 0 до 31 и используйте тот же метод программирования, который описан ранее.

Например, по следующей ссылке вы можете ознакомиться с моей фоторамкой DIY LED Heart Photo Frame — проект Arduino, в которой я использую 2 микросхемы TLC5940 для управления 32 светодиодами.