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GCA-PI03 16-PWM-Kanal-I2C-Baugruppe für RocNet mit Raspberry Pi.
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- GCA-PI01 | GCA-PI02 | GCA-PI03 | GCA-PI04 | GCA-PI05 | GCA-PI06 | GCA-PI07 | GCA-PI08 | GCA107 Mehrzweck-Relais-Baugruppe | RocDisplay | Modellzeituhr | LED-Treiber Pi08
Von Rob Versluis & Peter Giling |
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“Raspberry Pi" ist eine Markenzeichen der Raspberry Pi Foundation.
Die Baugruppe ist ein Adapter für den Adafruit PCA9685 PWM controller. Aus China auch baugleich verfügbar. | Diese Abbildung zeigt wie Pfostenstecker und -Buchsen plaziert werden. |
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Beschreibung
GCA-PI03 basiert auf dem PCA9685-Chip, der 16 PWM-Ausgänge bietet.
Jeder Ausgang kann für das Regeln eines Servo-Motors oder zur 0-100%-Einstellung der Leuchtstärke einer LED verwendet werden.
Servo-Motoren benötigen eine separate Speisung von 5V, wofür auf dieser Platine einer Anschluss vorgesehen ist.
GCA-PI03 kommuniziert mit Raspberry Pi via I2C, genau wie GCA-PI02.
Auch auf dieser Einheit ist ein spezieller Puffer eingebaut, wodurch längere Leitungen bis zu 10 Meter zwischen dieser Einheit und Raspi möglich sind.
Leider ist der PCA9685-Chip nur in sehr kleinem Rasterformat lieferbar, nicht recht geeignet für Selbstbau.
Bis zu diesem Moment ist die einfachste Lösung, die Verwendung von ADAfruit PCA9685 als Aufsteck-Platine.
Vielleicht wird es irgendwann interessant, diese Platine komplett mit direkt montiertem PCA9685 produzieren zu lassen.
Das hängt völlig von der Größe des Interesses ab.
Insgesamt 8 GCA-PI03 Einheiten können an einem Raspi angeschlossen werden, total 128 regelbare Ausgänge.!
Rechnen wir dabei noch mit der Möglichkeit, noch 4x GCA-PI02 dabei zu koppeln, dann haben wir auch noch 128 schaltbare Ausgänge.
Zur Erweiterung auf höhere Spannung bzw. Strom können noch Treiber-Platinen GCA76 und GCA77 angeschlossen werden.
GCA-PI03 hat keine Eingänge.
Die externen 5V, am V5 USB-Anschluss angeschlossen, werden zur Speisung von Servo-Motoren verwendet.
Statt USB-Anschluss ist es auch möglich 3,8 oder 5 mm Schraubanschlüsse zu installieren.
Unbedingt beachten, dass dies für das ordnungsgemäße Funktionieren des RocNet-Netzwerks unerlässlich ist.
Der kurzzeitig hohe Strom in Servos kann nicht von den RocNet-Kabeln geliefert werden!
Anstelle des USB-Anschlusses. der nur mit maximal 1 Ampere belastbar ist, können auch 3,8 oder 5 mm Schraubanschlüsse installiert werden.
Die ICs auf dieser Baugruppe werden von den 5V versorgt, die im RocNet-Verbindungskabel verfügbar sind.
Die Steckbrücke JP1 (nur blaue Platine!) schaltet I/O-01 und I/O-02 +V entweder auf externe oder auf interne (I2C) 5 Volt.
2 LEDs signalisieren beide 5V-Speisungen.
Die an der Stiftleiste I/O2 eines Pi03 verfügbaren Ausgänge 9 bis 16 können alternativ auch für weitere 8 Servos verwendet werden.
Die notwendige Adaptierung auf die 8 x 3pol Servo-Anschlüsse ist dann im Selbstbau herzustellen (z.B. "freie Verdrahtung und/oder ein Stück Lochraster-Platine").
Eigenschaften
- An jedem RocNetNode können bis zu 8 Baugruppen angeschlossen werden; 128 Kanäle.
- Unterstützung von Servos und LEDs durch direkte Verbindung mit der Adafruit-Baugruppe.
- USB-Anschluss für externe 5V-Stromversorgung der Servo-Motoren.
Einstellung JP1 (nur blaue Platine)
Die Versorgung dieser Baugruppe kann auf zwei Arten erfolgen.
Das beeinflusst die Einstellung von JP1.
Option 1:
Die gesamte Versorgung kommt nur von GCA_PI06.
Alle drei Stifte von JP1 miteinander verbinden.
Option 2 :
Die Versorgung der Elektronik mit GCA_PI06.
5V-Stromversorgung für die Servos separat.
- GCA_PI06 mit RJ12-Kabel anschliessen.
- Anschluss der 5 V für Servos an V5.
- JP1 in pos 1 (auf der Platine gekennzeichnet) : IO 01 / IO 02 erhalten 5V vom RJ12-Anschluss.
- JP1 in pos 2 (auf der Platine gekennzeichnet) : IO 01 / IO 02 erhalten 5V vom V5-Anschluss.
- Hinweise:
- V5-USB-Anschluss kann auch durch normale Schraubklemmen ersetzt werden, wie sie mit der ADAfruit-Baugruppe geliefert werden.
Mehrere Forum-Beiträge berichten von Funktionsstörungen wenn Servos ihre Stromversorgung über den I2C-Bus erhalten.
In den berichteten Fällen führt der hohe Strombedarf der Servos in den geringen Querschnitten der I2C-Kabel zu Unterspannung für die Pi-Baugruppen.
Deshalb soll die Stromversorgung von Servos immer separat mit eigenem Netzteil erfolgen.
Dippschalter Einstellung an der SW1-Position (nur grüne Platine)
Auf der grünen Platine ist die Steckbrücke durch SW1 ersetzt.
Funktionen von SW1
SW1(1) | SW1(2) | Funktion |
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OFF | OFF | keine Speisung nach Servos und I/O1,2 |
ON | OFF | NICHT verwenden |
OFF | ON | 5V-Speisung für Servos muss über V5 angeschlossen verden 5V-Versorgung für I/O1,2 kommt von der RocNet Speisung |
ON | ON | 5V-Speisung für Servos und I/O1,2 kommt von der RocNet Speisung |
Adress-Auswahl
Die Löt-Punkte auf der Adafruit-Baugruppe werden zur Einstellung der I2C-Adresse verwendet:
Baugruppe # | A2 | A1 | A0 | Kanäle | I2C-Adresse |
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1 | OFF | OFF | OFF | 1..16 | 0x40 |
2 | OFF | OFF | ON | 17..32 | 0x41 |
3 | OFF | ON | OFF | 33..48 | 0x42 |
4 | OFF | ON | ON | 49..64 | 0x43 |
5 | ON | OFF | OFF | 65..80 | 0x44 |
6 | ON | OFF | ON | 81..96 | 0x45 |
7 | ON | ON | OFF | 97..112 | 0x46 |
8 | ON | ON | ON | 113..128 | 0x47 |
Hardware
Die Schaltung |
Gerber Platinen-Dateien |
Stückliste |
Hinweis: Es werden nur komplett bestellte Bausätze unterstützt! |
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