如何使用TLC5940扩展Arduino开发板的PWM输出接口

风筝

在本篇文章中，我们将学习如何基于Arduino开发板使用PWM驱动器TLC5940。TLC5940是一款16通道LED驱动器，提供PWM输出，非常适合扩展Arduino开发板的PWM功能。这款IC不仅仅带有LED，我们还可以使用PWM信号控制伺服系统、直流电机和其他电子元件。

基本参数

●    VCC = 3V至5V

●    16个通道

●    12位（4096步）PWM控制

●    驱动能力
             - 0 mA至120 mA（VCC> 3.6V）
             - 0 mA至60 mA（VCC <3.6V）

●    串行数据接口

●    30 MHz数据传输速率

●    菊花链连接

菊花链是一个很棒的功能，这意味着我们可以将多个TLC5970串联在一起。有了这个，我们可以将Arduino的PWM功能扩展到16个以上的输出，例如32、48或64个PWM输出，并且仍然使用与Arduino开发板相同的4个引脚来控制一个TLC5940。

本篇文章所需的组件如下所示：

●    Arduino Nano开发板

●    超亮红色LED灯

●    TLED驱动器LC5940

Arduino与TLC5940的接线方式

为了控制TLC5940，我们需要占用Arduino开发板的4个引脚。由于我们将使用由Alex Leone制作的TLC5940 Arduino库，我们需要根据他的库配置或使用以下电路原理图将IC连接到Arduino：

上面的电路原理图使用外部电源为LED供电，但如果所需电流总量不超过Arduino的极限（VCC和GND引脚直流电流的绝对最大额定值 - 200 mA），它也可以使用直接连接到Arduino的VCC网络。

我们还需要注意的是，TLC5940是一个恒流源电流，因此电流流向输出引脚。这意味着当连接LED时，我们需要将负极引线（阴极）连接到IC的输出引脚，将正极引线（阳极）连接到5V VCC。

我们还需要2个用于去耦的电容和一个用于控制流过输出的电流量的电阻。电阻值取决于我们要控制的组件，可以使用TLC5940数据手册中的下图进行选择。

因此，根据图表，为了控制需要20mA电流的LED，我们需要一个2K电阻。

源代码

下载并安装由Alex Leone制作的TLC5940 Arduino库后，我们可以使用他的“BasicUse”演示示例来了解如何控制IC的输出。

这是我为本教程制作的一个简单代码，用于使用此库控制16个LED。阅读代码中的注释，以了解函数的工作原理。

1. /*
   
2. * Arduino and TLC5940 Tutorial - Simple Example
   
3. * by Dejan Nedelkovski, www.HowToMechatronics.com
   
4. */
   
5. #include "Tlc5940.h"
   
6. void setup() {
   
7.   Tlc.init(0); // Initiates the TLC5940 and set all channels off
   
8. }
   
9. 
   
10. void loop() {
    
11.   Tlc.set(0,4095); //(Output Pin from 0 to 15,PWM Value from 0 to 4095)
    
12.   // Note: The previous function doesn't activates the output right away. The output will be activated when the Tlc.update() function will be executed!
    
13.   
    
14.   Tlc.update(); // Activates the previously set outputs
    
15.   delay(1000);
    
16.   // 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.
    
17.   for (int i = 0; i < 16; i++) {
    
18.     Tlc.set(i, 4095);
    
19.   }
    
20.   Tlc.update();
    
21.   delay(1000);
    
22.   //The Tlc.clear() function clears all the outputs, or sets the PWM value of all outputs to 0
    
23.   Tlc.clear();
    
24.   Tlc.update();
    
25.   delay(1000);
    
26.   // This for loop will active all 16 LEDs one by one
    
27.   for (int i = 0; i < 16; i++) {
    
28.     Tlc.set(i, 4095);
    
29.     Tlc.update();
    
30.     delay(200);
    
31.     Tlc.clear();
    
32.     Tlc.update();
    
33.     delay(200);
    
34.   }
    
35. }

复制代码

控制多个TLC5940

为了连接这些IC中的多个IC，我们可以使用与上面所示相同的电路原理图。 唯一的区别是第一个IC的SOUT（信号输出 - 引脚17）需要连接到第二个IC的SIN（信号输入 - 引脚26），依此类推。

至于编程部分，我们需要做一些修改。 在TLC5940库文件夹中，我们需要修改tlc_config.h文件，并将变量NUM_TLCS的值更改为串联连接的TLC5940的数量，在本例中，该值为2。完成此操作后，现在我们可以轻松定位从0到31的所有LED，并使用与前述相同的编程方法。

cyrs

Alex Leone制作的TLC5940 Arduino库连接失效