Linux / Python / 嵌入式 · 2021-11-11

树莓派控制16路PWM输出的PCA9685模块

树莓派控制16路PWM输出的PCA9685模块
1.PCA9685
1.1简介
采用I2C通信，内置了PWM驱动器和一个时钟，不需要不断发送信号占用单片机资源
支持16路PWM输出，每路12位分辨率(4096级)，在60Hz的更新率能够达到4us分辨率
内置25MHz晶振，可不连接外部晶振，也可以连接外部晶振，最大50MHz
分为控制电和驱动电两个电源，控制电支持2.3V-5.5V电压，最大耐压值5.5V，逻辑电平3.3V，驱动电支持5V-10V直流电压。
1.2引脚
引脚 功能
GND 接地
OE 空引脚
SCL I2C总线控制线
SDA I2C总线数据线
VCC 控制电压，2.3V-5.5V
V+ 驱动电压，5V-10V
V+是给外接设备供电的引脚，在驱动大功率舵机时候通常不使用V+，而是使用外接电源的两个端口，即下图我标出来的VCC,GND。

V+的电压是多少，舵机的电压就是多少。我使用的是SG90，工作电压为4.8V-6V，V+就应该在4.8V-6V。

PCA9685连接树莓派和舵机

在这里插入图片描述

2.树莓派部分
烧录好系统，开机。
我使用的是ubuntu mate。
更新一下软件包。

sudo apt-get update
sudo apt-get dist-upgrade

检查一下pip版本

pip -V

我更新过了，所以是20.0.2。
如果版本低了，更新一下。

sudo python -m pip install –upgrade pip

2.1打开IIC

ubuntu系统需要手动安装：http://archive.raspberrypi.org/debian/pool/main/r/raspi-config/raspi-config_20211111_all.deb

依赖包：sudo apt install lua5.1 libatopology2 libfftw3-single3 libsamplerate0 alsa-utils

sudo dpkg -i raspi-config_20200601_all.deb

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
sudo raspi-config -> Interfacing Options -> I2C->enable

sudo raspi-config

Utilities

There is a set of command-line utility programs that can help get an I2C interface working. You can get them with the apt package manager.

sudo apt-get install -y i2c-tools

In particular, the i2cdetect program will probe all the addresses on a bus, and report whether any devices are present. Enter the following command in the command line. The -y flag will disable interactive mode so that you do not have to wait for confirmation. The 1 indicates that we are scanning for I2C devices on I2C bus 1 (e.g. i2c-1).

i2cdetect -y 1

You will get an output from your Raspberry Pi similar to the output below.

pi@raspberrypi:~/$ i2cdetect -y 1
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: 60 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --

This map indicates that there is a peripheral at address 0x60. We can try to read and write its registers using the i2cget, i2cset and i2cdump commands.

A few comments:

The instructions provided by anvoice in this question were essential, but the actual dependencies are a few years out of date. So I suggest you try step #1 and read the dpkg output to tailor dependencies to your version of raspi-config.

It appears that raspi-config may not be necessary, but you might only need to add the dtparam=i2c_arm=on flag to /boot/config.txt (see the official docs). I haven’t tried (yet). If you want to try, sudo nano /boot/config.txt, add the flag on a new line, CTRL-X, confirm with Y, then start at step #6.

 

2.2安装adafruit
方法1
sudo pip3 install adafruit-pca9685

方法2
sudo apt-get install git build-essential python-dev
cd ~
git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_PCA9685.git
cd Adafruit_Python_PCA9685
sudo python3 setup.py install

方法2安装的在Adafruit_Python_PCA9685-master/examples下有个例程simpletest.py
方法一我没找到这个文件，找不到的可以去github里找。点这里 https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_PCA9685/tree/master/examples

在这里插入图片描述

复制或下载，然后运行

python3 simpletest.py
可以看见舵机转动

我改过的代码

# from __future__ import division # python2使用
import time
import Adafruit_PCA9685 # 调用PCA9685模块

pwm = Adafruit_PCA9685.PCA9685()
# 设置最大最小脉冲长度
servo_min = 90 # 4096的最小脉冲长度
servo_max = 640 # 4096的最大脉冲长度
servo_mid = 365 # 4096的中间脉冲长度
# 设置频率为60
pwm.set_pwm_freq(60)
print(‘Moving servo on, press Ctrl-C to quit…’)
while True:
pwm.set_pwm(0, 0, servo_min)
time.sleep(1)
pwm.set_pwm(0, 0, servo_max)
time.sleep(1)
运行就可以看见接在通道0上的舵机反复运动

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