IIC协议，以及PCA9685如何通过IIC协议控制多个舵机

了解IIC协议，以及PCA9685如何通过IIC协议控制多个舵机

IIC协议：即12C，一种同步通信的特殊形式。I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。 。?
工作原理：SDA（串行数据线）和SCL（串行时钟线）都是双向I/O线，接口电路为开漏输出．需通过上拉电阻接电源VCC．当总线空闲时．两根线都是高电平，连接总线的外同器件都是CMOS器件，输出级也是开漏电路．在总线上消耗的电流很小，因此，总线上扩展的器件数量主要由电容负载来决定，因为每个器件的总线接口都有一定的等效电容．而线路中电容会影响总线传输速度．当电容过大时，有可能造成传输错误．所以，其负载能力为400pF，因此可以估算出总线允许长度和所接器件数量。
**(2)**主器件用于启动总线传送数据，并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件．在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的，而取决于此时数据传送方向。如果主机要发送数据给从器件，则主机首先寻址从器件，然后主动发送数据至从器件，最后由主机终止数据传送；如果主机要接收从器件的数据，首先由主器件寻址从器件．然后主机接收从器件发送的数据，最后由主机终止接收过程。在这种情况下．主机负责产生定时时钟和终止数据传送。
特征：
(1)在硬件上，I2C总线只需要一根数据线和一根时钟线两根线，总线接口已经集成在芯片内部，不需要特殊的接口电路，而且片上接口电路的滤波器可以滤去总线数据上的毛刺．因此I2C总线简化了硬件电路PCB布线，降低了系统成本，提高了系统可靠性。因为I2C芯片除了这两根线和少量中断线，与系统再没有连接的线，用户常用IC可以很容易形成标准化和模块化，便于重复利用。
(2)I2C总线是一个真正的多主机总线，如果两个或多个主机同时初始化数据传输，可以通过冲突检测和仲裁防止数据破坏，每个连接到总线上的器件都有唯一的地址，任何器件既可以作为主机也可以作为从机，但同一时刻只允许有一个主机。数据传输和地址设定由软件设定，非常灵活。总线上的器件增加和删除不影响其他器件正常工作。
(3)I2C总线可以通过外部连线进行在线检测，便于系统故障诊断和调试，故障可以立即被寻址，软件也利于标准化和模块化，缩短开发时间。
(4)连接到相同总线上的IC数量只受总线最大电容的限制，串行的8位双向数据传输位速率在标准模式下可达100Kbit/s，快速模式下可达400Kbit/s，高速模式下可达3．4Mbit/s。
(5)总线具有极低的电流消耗．抗高噪声干扰，增加总线驱动器可以使总线电容扩大10倍，传输距离达到15m；兼容不同电压等级的器件，工作温度范围宽。

PCA9685如何通过IIC协议控制多个舵机

通常 PCA9685 与舵机连接需要三根线，分别是电源 线、控制线和地线，其中控制线是 PWM 脉冲的输出端，电 源线和地线为舵机内部的直流电机供电。舵机转动的角度 和控制线 PWM 脉冲的宽度（占空比）成正比，1ms 对应 0°， 2ms 对应 180°，并且脉宽在 1~2ms 之间变化时，舵机角度 从 0°~180°线性增长。因此，要实现对舵机的控制，需要在 PCA9685 正确的地址设工作模式、PWM 脉冲的频率及占 空比即可。
在 PCA9685 LED 控制芯片的基础上，通过 I2C 总 线协议，设计了一种可产生 16 路 PWM 脉冲，并可灵活设 置频率及占空比的舵机控制实现途径。经过本文的分析及 设计，最终从原理上实现了这一应用，有效减轻了硬件设 计和软件设计的工作量，是一种行之有效的解决办法。