PLED01 Anschluss
Der PCA9622 kann mit 3,3V oder 5V betrieben werden (sowohl Versorgungsspannung des Chips, als auch Logik-Signale wie i2c). Das Modul kann somit am Raspberry Pi (3,3V) und am ATMega mit 5V Versorgung betrieben werden. Die LED-Spannung darf max. 40V betragen.
Wenn die Spannungsversorgung für das Raspberry Pi und den LED-Controller sichergestellt ist, wird das LED-Controller Modul über den I2C-Bus and das Raspbery Pi angeschlossen. Die Signale SDA, SCL und GND vom Raspberry GPIO Port müssen mit dem LED-Controller-Modul verbunden werden.
Im Raspberry Pi Wiki ist zu sehen, wie man das Raspberry Pi mit dem LED-Controller verbindet. Zu beachten ist dabei, dass in der Revision 2 des Raspberry Pi Boards hier der I2C-Bus Nummer 1 zu finden ist, auf den älteren Boards aber I2C-Bus Nummer 0. Das ist später für die Ansteuerung durch die Software wichtig.
| PI | Bezeichnung am LED-Controller-Modul |
|---|---|
| SDA | SD die Datenleitung |
| SCL | SC der Takt |
| GND | Gn oder - die gemeinsame Masse |
- "+" wird mit den eigens bereitgestellten 3,3V verbunden.
- "Oe" sollte wie erwähnt auf Masse hängen, wenn man damit nichts anderes vor hat.
+, Gn (an einer stelle auch als - (Minus) bezeichnet), SD, SC und Oe sind am LED-Modul doppelt vorhanden, sodass man hier sofort weitere LED-Module anschließen könnte.
Die beiden Pull-Up-Widerstände für den I2C-Bus sind bereits am Raspberry Pi Board vorhanden. Die Verkabelung ist nicht wirklich aufwendig. Sollen die LEDs wirklich leuchten, so muss man den "Oe" (Output enable) Anschluss des LED-Moduls noch mit Masse verbinden. Gedacht ist diese Funktion dafür, mehrere LED-Module, die nacheinander am I2C-Bus hängen, gleichzeitig komplett ein/ausschalten zu können. So können zB. beim Ausschalten unschöne Effekte durch unkontrolliert aufleuchtende LEDs beim Zusammenbrechen der Spannung unterdrückt werden. Das heißt: will man diese Funktion nutzen, so schließt man sie an einen frei programmierbaren Ausgang des Raspberry Pi ("GPIO") (dann aber mit einem Pull-Up Widerstand auf die Versorgungsspannung, sonst können wieder undefinierte Zustände auftreten). Zum Testen reicht es aber, den Anschluss auf "immer ein" zu setzen, das bedeutet in diesem Fall auf Masse zu hängen, da der Eingang laut Datenblatt "active low" ist, also die Funktion gegeben ist, wenn "0" ("GND", "Ground", "Masse") anliegt. Liegt "1" ("High", "Versorgungsspannung") an, so ist der Chip auf "finster" geschaltet. Ist der "Oe" Anschluss gar nicht verbunden, so kann man nicht sagen, was passiert. Der Zustand ist "undefiniert" und kann je nach Betriebszustand des Chips und anderer äußerer Einflüsse ein störendes Eigenleben entwickeln (mal finster, mal nicht) - daher unbedingt zu vermeiden.
Der LED-Controller bietet 16 Kanäle, über die LEDs getrennt gesteuert werden können. Die LED-Kanäle sind für MAXIMAL je 100mA ausgelegt. Die Spannung kann bis 40V betragen. Durch die hohe Spannung können viele LEDs in Serie ("aufgefädelt an einem Faden") angeschlossen werden, das spart Strom! Achtung: die 40V sind nur für die LED-Kanäle gültig. Die Versorgungsspannung des LED-Moduls darf aber max. 5,5V betragen!
Schließt man mehrere LED-Stränge parallel an einen LED-Kanal, so erhöht sich der Stromfluss. Man sollte die Bauteile nie bis an die Grenze auslasten. Daher muss man das Ganze schon ein wenig durchrechnen und eher bei max. 80mA bleiben. Das Handbuch warnt auch davor, die Gesamtstrombelastung des Chips außer Acht zu lassen: 100mA * 16 Kanäle = 1,6A. Bis zu 50% dieses Wertes soll ohne Kühlung des Chips (durch Lüfter oder Kühlkörper) möglich sein.
Der Anschluss der LEDs wird als Schaltplan im Handbuch des LED-Moduls gezeigt. Die LEDs samt Vorwiderstand hängen mit einer Seite an der LED-Spannung (bis 40V) und auf der anderen Seite an einem LED-Kanal des Moduls. Welche LED-Seite man wo anschließen muss, ist wie bei allen Dioden-Arten entscheidend! LED-Leisten sind üblicherweise entsprechende beschriftet. Bei einzelnen LEDs kann man das leicht je nach Bauform ergoogeln.