GCA-PI03 16-PWM-Kanal-I2C-Baugruppe für RocNet mit Raspberry Pi.

InhaltHardwareGCA-RasPi


Von Rob Versluis & Peter Giling

“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.
gca_pi03_pict01.jpg


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.
Der USB-Anschluss wird zur Speisung von Servo-Motoren verwendet.
Statt USB-Anschluss ist es auch möglich 3,8 oder 5 mm Schraubanschlüsse zu installieren.
Die ICs auf dieser Platine bekommen ihre Speisung von der I2C-Kabel-Verbindung.
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.
  • Für mehr Leistung je Kanal können GCA76 und/oder GCA77 angeschlossen werden.
  • 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.

  1. GCA_PI06 mit RJ12-Kabel anschliessen.
  2. Anschluss der 5 V für Servos an V5.
  3. JP1 in pos 1 (auf der Platine gekennzeichnet) : IO 01 / IO 02 erhalten 5V vom RJ12-Anschluss.
  4. JP1 in pos 2 (auf der Platine gekennzeichnet) : IO 01 / IO 02 erhalten 5V vom V5-Anschluss.

Hinweis: V5-USB-Anschluss kann auch durch normale Schraubklemmen ersetzt werden, wie sie mit der ADAfruit-Baugruppe geliefert werden.

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
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
1 OFF OFF OFF 1..16 0×40
2 OFF OFF ON 17..32 0×41
3 OFF ON OFF 33..48 0×42
4 OFF ON ON 49..64 0×43
5 ON OFF OFF 65..80 0×44
6 ON OFF ON 81..96 0×45
7 ON ON OFF 97..112 0×46
8 ON ON ON 113..128 0×47


Hardware

Die Schaltung
Gerber Platinen-Dateien
Stückliste
Hinweis: Es werden nur komplett bestellte Bausätze unterstützt!


Links


Personal Tools