news 2026/1/21 15:57:17

PCA9685 16通道PWM驱动器在MicroPython中的完整使用指南

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张小明

前端开发工程师

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PCA9685 16通道PWM驱动器在MicroPython中的完整使用指南

PCA9685 16通道PWM驱动器在MicroPython中的完整使用指南

【免费下载链接】micropython-adafruit-pca9685Micropython driver for 16-channel, 12-bit PWM chip the pca9685项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/mi/micropython-adafruit-pca9685

项目概述

PCA9685是一款16通道、12位精度的PWM控制器芯片,广泛应用于电机控制、LED调光和伺服电机驱动等场景。本项目提供了完整的MicroPython驱动支持,让开发者能够在ESP32、RP2040等硬件平台上轻松控制PCA9685。

快速开始

安装驱动库

首先需要获取项目代码:

git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/mi/micropython-adafruit-pca9685

然后将相关驱动文件上传到MicroPython设备中,主要需要以下文件:

  • pca9685.py - 核心PWM驱动
  • servo.py - 伺服电机控制
  • motor.py - 直流电机控制
  • stepper.py - 步进电机控制

基础配置

from machine import I2C import pca9685 # 初始化I2C连接 i2c = I2C(0, scl=22, sda=21) pwm = pca9685.PCA9685(i2c) # 设置PWM频率 pwm.freq(50) # 50Hz适用于伺服电机 # 控制第一个通道 pwm.duty(0, 2048) # 50%占空比

核心功能详解

PCA9685基础驱动

PCA9685类提供了完整的PWM控制功能:

# 读取当前频率 current_freq = pwm.freq() # 设置指定通道的PWM参数 pwm.pwm(0, 0, 2048) # 通道0,起始点0,结束点2048 # 获取当前占空比 duty_value = pwm.duty(0)

伺服电机控制

Servos类专门用于伺服电机控制:

from machine import I2C import servo i2c = I2C(0) servos = servo.Servos(i2c) # 设置伺服电机角度 servos.position(0, degrees=90) # 通道0设为90度 servos.position(1, radians=1.57) # 通道1设为1.57弧度 # 释放伺服电机 servos.release(0)

直流电机控制

DCMotors类支持直流电机控制:

from machine import I2C import motor i2c = I2C(0) motors = motor.DCMotors(i2c) # 设置电机速度(-4095到4095) motors.speed(0, 2048) # 正向50%速度 motors.speed(1, -1024) # 反向25%速度 # 紧急制动 motors.brake(0)

步进电机控制

Steppers类提供步进电机驱动:

from machine import I2C import stepper i2c = I2C(0) steppers = stepper.Steppers(i2c) # 获取步进电机实例 stepper_motor = steppers.get_stepper(0) # 单步控制 stepper_motor.onestep(stepper.FORWARD, stepper.SINGLE)

应用实例

机器人手臂控制

# 控制6个伺服电机的机器人手臂 from machine import I2C import servo i2c = I2C(0) robot_arm = servo.Servos(i2c) # 设置各个关节角度 robot_arm.position(0, degrees=45) # 肩部 robot_arm.position(1, degrees=90) # 肘部 robot_arm.position(2, degrees=135) # 腕部

LED灯光控制

# 创建动态LED效果 import time from machine import I2C import pca9685 i2c = I2C(0) led_controller = pca9685.PCA9685(i2c) # 呼吸灯效果 for i in range(0, 4096, 16): for channel in range(16): led_controller.duty(channel, i) time.sleep(0.01)

智能灌溉系统

# 控制多个水泵和阀门 from machine import I2C import motor i2c = I2C(0) pumps = motor.DCMotors(i2c) # 开启水泵1 pumps.speed(0, 2048) # 10秒后关闭 time.sleep(10) pumps.brake(0)

技术参数

  • 通道数量: 16个独立PWM通道
  • 分辨率: 12位(4096级)
  • 频率范围: 24Hz到1526Hz
  • 通信接口: I2C
  • 默认地址: 0x40

注意事项

  1. 确保I2C引脚配置正确
  2. 注意电源电压和电流限制
  3. 伺服电机控制时推荐使用50Hz频率
  4. 直流电机控制时可根据需要调整频率

故障排除

  • I2C连接失败: 检查引脚配置和设备地址
  • PWM输出异常: 验证频率设置是否合理
  • 电机不工作: 检查电源供应和接线

本项目为MicroPython开发者提供了完整的PCA9685控制解决方案,支持多种电机类型和复杂的PWM控制需求。

【免费下载链接】micropython-adafruit-pca9685Micropython driver for 16-channel, 12-bit PWM chip the pca9685项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/mi/micropython-adafruit-pca9685

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