درايفر سيرفو و PWM 12-بت 16 قناة بواجهة I2C موديل: PCA9685

درايفر موتور سيرفو PCA9685 بـ 16 قناة و12-bit PWM

الـ PCA9685 هو درايفر PWM متحكَّم فيه بـ I²C بـ 16 قناة و12-bit مع كلوك مدمج. مصمم أصلاً كمتحكم LED، قدراته الدقيقة في تضمين عرض النبضة (PWM) بتجعله خياراً ممتازاً لتشغيل موتورات السيرفو في الروبوتيكس والأتمتة والأنيماترونيكس. لأنه بيشتغل بحرية كاملة، مش محتاج من المايكروكونترولر إرسال إشارات باستمرار، مما يحرر قوة المعالجة.

بـ 6 بنات اختيار عنوان هاردوير، تقدر تربط حتى 62 بوردة من هذه البريك آوت بوردات على باص I²C واحد، مما يتيح لك التحكم في ما يصل إلى 992 مخرج PWM بـ 2 بن فقط من مايكروكونترولرك. متوافق مع 5V، يعني تقدر تتحكم فيه من مايكروكونترولر 3.3V (زي Raspberry Pi) مع تشغيل مخرجات حتى 6V بأمان.

⚠️ تحذير مهم

بنات مخرج PWM على هذا الموديول قادرة على استيعاب حد أقصى 25mA أو توفير حد أقصى 10mA. لا تحاول تشغيل أجهزة عالية التيار (زي الموتورات والمصابيح وغيرها) مباشرةً من هذه البنات، لأنك بتخاطر بإتلاف الموديول. للسيرفو، لازم توفير الباور خارجياً عبر هيدر الترمينال، يعني قدر صغير فقط من تيار الإشارة بيُسحب من كل بن PWM.

المميزات الرئيسية

16 قناة PWM مستقلة: تحكم في حتى 16 سيرفو أو LED بدقة فردية. فيها كونكتورات 3 بن في مجموعات من 4 بتتيح توصيل 16 سيرفو مرة واحدة.

دقة 12-bit: بتوفر 4096 خطوة لكل قناة (للسيرفو، ده بيعني دقة حوالي 4µs على معدل تحديث 60Hz).

تردد PWM قابل للضبط: قابل للبرمجة من 24 Hz إلى 1526 Hz (عادةً بيتضبط على 50/60 Hz للسيرفو القياسي).

واجهة I²C: بتدعم Fast-mode Plus (Fm+) بسرعات حتى 1 MHz. بتستخدم عناوين 7-bit بين 0x60-0x80 (قابلة للاختيار بالجمبرات).

قابل للتوسع والتسلسل: 6 بنات عنوان هاردوير بتتيح توصيل حتى 62 جهاز.

تحكم جماعي: عناوين I²C قابلة للبرمجة بالسوفتوير بتتيح التحكم المتزامن في أجهزة أو مجموعات متعددة.

بن Output Enable (OE): بن Active LOW لتفعيل أو تعطيل كل المخرجات بسهولة وسرعة.

أوسيليتور داخلي: أوسيليتور داخلي نموذجي 25 MHz؛ مدخل كلوك خارجي اختياري حتى 50 MHz.

حماية مخرج متينة: مقاومات 220 أوم بالسلسلة على كل خطوط المخرج لحمايتها وتسهيل تشغيل LEDs. مخرج Push-Pull أو Open-Drain قابل للضبط.

مميزات باور البوردة: ترمينال بلوك لإدخال الباور مع حماية من البولارية المعكوسة، LED أخضر مؤشر جودة الباور، ومكان مخصص لوضع كابسيتور تنعيم كبير على خط V+.

المواصفات التقنية

تخطيط البنات

بنات الباور

• GND: بن جراوند الباور والإشارة (لازم يتوصل).

• VCC: بن باور اللوجك (3V – 5V كحد أقصى). وصّله لمطابقة مستوى لوجك مايكروكونترولرك. بيستخدم كمان للـ 10K Pull-up على SCL/SDA.

• V+: بن باور اختياري بيوفر باور موزّع للسيرفو (مش بيستخدمه الشريحة نفسها). تقدر تُدخل 5-6VDC (حتى 12VDC لو لزم) عبر ترمينال بلوك 2 بن. لا توصّل VCC بـ V+ أو ستتلف البوردة!

بنات التحكم

• SCL: بن كلوك I²C (بيتوصل بخط كلوك I²C في مايكروكونترولرك). بيدعم لوجك 3V أو 5V؛ فيه Pull-up ضعيف لـ VCC.

• SDA: بن داتا I²C (بيتوصل بخط داتا I²C في مايكروكونترولرك). بيدعم لوجك 3V أو 5V؛ فيه Pull-up ضعيف لـ VCC.

• OE (Output Enable): Active LOW. لما LOW، كل البنات مفعّلة. لما HIGH، المخرجات معطّلة. بيتسحب للـ LOW افتراضياً.

منافذ المخرج

16 منفذ مستقل: كل منفذ فيه 3 بنات: V+ وGND وPWM.

ملاحظة: كل PWM بيشتغل باستقلالية، لكن كل الـ 16 قناة لازم تشترك في نفس تردد PWM (مثلاً، مش ممكن تشغّل نصف البوردة على 1.0 KHz للـ LEDs والنصف الآخر على 60 Hz للسيرفو).

الاستخدامات

روبوتيكس وأتمتة: التحكم في مفاصل أو مشغّلات متعددة (مثلاً Hexapods والأذرع الروبوتية).

أنيماترونيكس ودُمى: تمكين حركات متزامنة تبدو طبيعية.

مركبات RC ودرونز: إدارة سيرفو التوجيه والعزم وأسطح الطيران.

Camera Gimbals: تحكم دقيق متعدد المحاور لأنظمة التثبيت.

مصفوفات LED: التحكم في عدد كبير من LEDs البيضاء أو الزرقاء بجهود أمامية محددة.

محتويات العبوة والمستندات

1× درايفر سيرفو موتور PCA9685 بـ 16 قناة

المستندات:

داتاشيت PCA9685: تحميل