La librairie communique en I2C avec le PCA9685 pour générer les signaux PWM. Souvent, seuls deux octets sont envoyés à la carte, le registre à écrire et la valeur à écrire dans ce registre :
uint8_t data[2] = {0x00, 0b00110000};
HAL_I2C_Master_Transmit(
&hi2c1, // Interface I2C
PCA_I2C_ADDR, // Adresse de la carte (ici 0x80)
data, // Registre puis valeur à écrire
2, // Taille des données
PCA_I2C_TIMEOUT // Timeout
);
La carte PCA9685 permet aussi d'écrire sur plusieurs registres en une seule fois :
uint8_t data[3] = {0x00, 0b00110000, 0b00100101};
HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, PCA_I2C_ADDR, data, 3, PCA_I2C_TIMEOUT);
Dans ce cas, la valeur 0b00110000 est écrite dans le registre 0x00 et la valeur 0b00100101 est écrite dans le registre suivant (et ainsi de suite).
Initialisation
Trois registres sont dédiés à la configuration du PCA9685 :
| Nom | Registre | Valeur |
|---|---|---|
| MODE1 | 0x00 | 0b00100000 |
| MODE2 | 0x01 | 0b00000000 |
| PRE_SCALE | 0xFE | 0x79 |
Le prescaler est défini pour une fréquence de 50Hz avec la formule suivante :
D = 25MHz ÷ (4096*50Hz) - 1 = 121 = 0x79
Les registres MODE1 et MODE2 sont définis comme suit :
| Bit | Symbole | Description | Valeur |
|---|---|---|---|
| 7 | RESTART | Redémarrage activé | 0 |
| 6 | EXTCLK | Utilisation d'un clock externe | 0 |
| 5 | AI | Ecriture des registres avec incrémentation automatique | 1 |
| 4 | SLEEP | Mode veille, activé pour définir le prescaler | 0 |
| 3 | SUB1 | La carte ne réagit pas à la sous-adresse 1 | 0 |
| 2 | SUB2 | La carte ne réagit pas à la sous-adresse 2 | 0 |
| 1 | SUB3 | La carte ne réagit pas à la sous-adresse 3 | 0 |
| 0 | ALLCALL | La carte ne réagit pas aux appels All Call | 0 |
| Bit | Symbole | Description | Valeur |
|---|---|---|---|
| 7 - 5 | - | Réservés | 000 |
| 4 | INVRT | L'état logique des sorties n'est pas inversé | 0 |
| 3 | OCH | Voir page 16 de la datasheet | 0 |
| 2 | OUTDRV | Les sorties sont en mode open-drain | 0 |
| 1 - 0 | OUTNE0 | Voir page 16 de la datasheet | 00 |
On utilise AI pour désactiver toutes les sorties puis on définit la valeur du prescaler :
- Écrire
0b00110000dans le registreMODE1pour activer le bitSLEEPet le bitAI - Écrire
0x79dans le registre0xFEpour définir le prescaler - Écrire
0b00100000dans le registreMODE1pour désactiver le bitSLEEP
Contrôle des sorties
Toutes les fonctions liées au contrôle des sorties renvoient un code d'erreur si la sortie demandée n'existe pas ou si la valeur demandée est en dehors des limites.
Pour définir un compte, une règle de trois est utilisée :
uint16_t on_count = map(
points, // Valeur à convertir
0, // Minimum en entrée
PCA_PWM_RANGE, // Maximum en entrée
PCA_PWM_MIN, // Minimum en sortie
PCA_PWM_MAX // Maximum en sortie
);
Similairement pour un cycle de travail :
uint16_t points = (uint16_t) (duty_cycle*PCA_PWM_RANGE);
uint16_t on_count = map(
points, // Valeur à convertir
0, // Minimum en entrée
PCA_PWM_RANGE, // Maximum en entrée
PCA_PWM_MIN, // Minimum en sortie
PCA_PWM_MAX // Maximum en sortie
);
Une fois le compte ON calculé, on le sépare en deux octets et on les écrit dans les registres LEDn_ON_L et LEDn_ON_H :
uint8_t data[2] = {0x??, 0x??};
PCA9685_write_data(i2c, PCA_REG_CHAN0_OFF_L + channel*4, data, 2);
Il y a quatre registres par canal, deux pour le compte ON et deux pour le compte OFF donc on part du registre LEDn_ON_L et on ajoute channel*4 pour obtenir le registre LEDn_ON_L du canal demandé.
Similairement pour éteindre une sortie :
// Ces valeurs correspondent à LEDn full OFF
uint8_t data[2] = {0x00, 0x10};
PCA9685_write_data(i2c, PCA_REG_CHAN0_OFF_L + channel*4, data, 2);