手撸六足机器人（一）----------PCA9685[16路舵机控制]各寄存器详解及控制源码示例[STM32实现]

手撸六足机器人（一）----------PCA9685[16路舵机控制]各寄存器详解及控制源码示例[STM32实现]

机器人外观

模块外观

芯片引脚

I2C通信----内部寄存器

内部地址(hex)	名称	功能
Harry Potter	Gryffindor	90
Hermione Granger	Gryffindor	100
Draco Malfoy	Slytherin	90
00	MODE1	设置寄存器1
01	MODE2	设置寄存器2
02	SUBADR1	i2c-bus subaddress1
03	SUBADR2	i2c-bus subaddress2
04	SUBADR3	i2c-bus subaddress3
05	ALLCALLADR
06	LED0_ON_L
07	LED0_ON_H
08	LED0_OFF_L
09	LED0_OFF_H
…	…	…
0x06 + 4*X	LEDX_ON_L
0x06 + 4*X + 1	LEDX_ON_H
0x06 + 4*X + 2	LEDX_OFF_L
0x06 + 4*X + 3	LEDX_OFF_H
…	…	… 上面共16路通道
FA	ALL_LED_ON_L
FB	ALL_LED_ON_H
FC	ALL_LED_OFF_L
FD	ALL_LED_OFF_H
FE	PRE_SCALE 控制周期的寄存器
FF	TestMode

三种寄存器：模式选择、通道配置、频率设置 、总线子地址

模式选择: MODE1、MODE2

通道配置:**LEDx_ON_ (L/H)，LEDx_OFF_(L/H) **

频率设置：PRE_SCALE

总线子地址: SUBADR1,SUBADR2,SUBADR3

MODE1寄存器详解

位	名称	功能
D7	RESTART	重启位
D6	EXTCLOCK	时钟位
D5	AI	内部地址自增位
D4	SLEEP	睡眠位
D3	SUB1
D2	SUB2
D1	SUB3
D0	ALLCALL	响应地址位

D7：RESTART重启位

软件置1，硬件自动置0

备注：在向RESTART位写1之前，SLEEP位一定要至少持续500us为0

情况1：

若PCA9685处于工作状态，没有关闭PWM通道的情况下，用户决定让芯片进入SLEEP状态

那么在最后一个PWM周期结束后，RESTART位才会被置1，时钟停止后，各PWM通道控制寄存器内容会被保留。

情况2：

接情况1，重启之前保留的PWM设置

按如下步骤进行：

1.读取MODE1寄存器内容。

2.检查第7位（RESTART）是否是1--------如果是，清空D4（SLEEP写0），等待500us使时钟稳定。

3.写MODE1的D7写1，所有的PWM通道将会重新工作，且RESTART位会清空。

情况3：

以下情况均会清空D7

其他可以清空RESTART位的情况：

1. 上电。
2. I2C软件重启命令。
3. 如果MODE2 OCH位为0，向任何PWM寄存器写数据后，I2C总线产生STOP。
4. 如果MODE2 OCH位为1，向任何通道的所有4个PWM寄存器都写一次数据。

情况4：

若用户在设置SLEEP位之前，人为的关闭所有PWM通道，RESTART位也会被清空。

如果这样做，所有的PWM寄存器的内容都会作废，在重新启用之前需要设置。

人为的关闭所有PWM通道有两个方法：

1. 最快的方法是向ALL_LED_OFF_H寄存器的4位写1；
2. 向所有通道的LEDn_OFF_H寄存器的4位写1

D6：EXTCLOCK时钟位

软件写入0/1

0-使用内部时钟（25MHz） 1-使用外部时钟引脚的时钟。

修改此位前，一定要先SLEEP，再修改此位（此时SLEEP位仍然写1），再退出SLEEP。

D5：AI内部地址自增位

软件写入0/1

0-内部地址读写后不自动增加 1-内部地址读写后自动增加。

一般I2C设备在对从机读写后内部地址都会自动增加，这个芯片可以手动设置是否自动增加

D4：SLEEP睡眠位

软件写入0/1

0-退出SLEEP模式 1-进入SLEEP模式。

0---------退出sleep模式后，最多等500us后即可产生稳定的时钟信号。

1---------进入sleep模式后，时钟会关闭。

注意：修改时钟源寄存器EXTCLOCK和周期寄存器PRE_SCALE之前必须先进入sleep模式

D0：ALLCALL响应地址位

0-不响应0x70通用i2c地址。1-响应0x70通用i2c地址。

这芯片除了可以通过A5:A0自定义i2c地址外，还有一个通用i2c地址0x70

此寄存器可以控制是否响应这个通用地址。

注意：这个寄存器的设置好像掉电会保存的

MODE2寄存器详解

位	名称	功能
D7	/	/
D6	/	/
D5	/	/
D4	INVRT	输出逻辑位
D3	OCH	装载位
D2	OUTDRV	输出方式位
D[1:0]	OUTNE	输出响应位

D4：INVRT输出逻辑位

软件置1/0

1------ 输出逻辑状态反转

0------ 输出逻辑状态不反转

D3：OCH装载位

软件置1/0

0------STOP信号时装载

1------ACK信号时装载

D2：OUTDRV装载位

软件置1/0

1------开漏输出

0------推挽输出

D[1:0]：输出响应位

软件置1/0

00------当【OE非】=1时，各路输出为0

01、10------当【OE非】=1时，当OUTDRV=1时各路输出为1，当OUTDRV=0时各路输出为高阻

11------当【OE非】=1时，各路输出为高阻

PRE_SCALE寄存器详解

PWM频率

osc_clock是时钟
update_rate是频率
注意：实际应用中发现有误差，需要加入校准，要把udpate_rate乘以0.915。

SG90舵机控制

注意

模块使用时只需接入Vcc，GND，SCL、SDA即可
MODE1写入0x01，MODE2写入0x04 即能正常使用

文章内容取自芯片手册（做了个翻译罢了哈哈哈）

才疏学浅，只能提供一个F407的舵机控制源码，有需要的留下邮箱，我会定时看看的，欢迎大家一起交流呀哈哈哈哈！

多模块级联方式比较简单，自行参考百度