使用 LED 驱动器增强我们家庭自动化项目

智能家居不再只是电影和百万富翁的专利。每天都有新产品上市，将我们与房屋的每个部分连接起来。有产品可以从另一个房间打开你的灯，你甚至可以找到一个设备来从远处监控你的狗。随着技术的进步，现在比以往任何时候都更容易使用微控制器创建自己的自动化系统。我们甚至可以添加发光二极管或 LED，用于视觉反馈和状态指示！在本文中，我们将进一步了解如何为家庭自动化设计设计 LED。

当你第一次被教导使用具有更高电流 LED 的微控制器时，你被教导使用晶体管进行输入控制，并在 LED 上串联一个电阻来设置正向电流。这对于单个 LED 来说相当简单，但添加额外的 LED 会占用大量空间。很快，我们将寻找具有更多通用输入/输出 (GPIO) 引脚的更大微控制器。这变得昂贵并且需要更多的处理工作来控制多个LED。

图 1：使用微控制器单元 (MCU) 驱动 LED 的离散实现

LED 驱动器通过简化对多个 LED 的控制来帮助解决这个问题。它们还通过添加闪烁、脉宽调制 (PWM) 调光和错误检测等功能来添加到整体解决方案中。家庭自动化系统可以使用 LED 驱动器的功能使用闪烁和 PWM 信号将其状态传达给用户，而不是依赖微控制器。

与传统电流设置电阻器相比，使用 LED 驱动器的最大优势之一是能够以最少的 GPIO 引脚控制大量 LED。TI 的TLC59116  I 2 C LED 驱动器仅使用三个微控制器引脚即可控制单个设备上的 16 个不同通道。四个硬件地址引脚允许用户使用相同的三个引脚从 16 个通道变为 224 个通道。这意味着，随着家庭自动化项目变得更加复杂，传达设备状态所需的 LED 数量可以根据需要进行扩展。

图 2：可以使用相同的 SCL、SDA 和 RESET 引脚添加多个TLC59116。

不仅可以最大限度地减少微控制器的 GPIO 引脚数量，还可以减少微控制器创建 LED 效果所需的处理工作量。所述TLC59116支持PWM调光以及使用内部频率控制的LED闪烁。结合同时设置每个 LED 的功能，TLC59116可以使用基本的 I 2 C 命令控制各种 LED 。

TLC59116-Q1是一款l²C总线控制的16通道LED驱动器，引脚对红/绿/蓝/琥珀色（RGBA）混色和背光应用进行了优化。16个LED驱动器（每个输出可编程为关闭、打开、可编程LED亮度或可编程组调光和闪烁与单个LED亮度混合），每个LED输出都有自己的8位分辨率（256步）固定频率单独PWM控制器，工作频率为97 kHz，占空比在0%到99.6%之间可调。

单个PWM控制器允许将每个LED设置为特定的亮度值。附加的8位分辨率（256步）组PWM控制器具有190 Hz的固定频率和24 Hz至每10.73秒一次的可调频率，占空比可在0%至99.6%之间调节。组PWM控制器使具有相同值的所有LED变暗或闪烁。
每个LED输出可以关闭、打开（无PWM控制），或在单个和组PWM控制器值下设置为其单个PWM控制器值。
TLC59116-Q1在3 V至5.5 V的电源电压范围内工作，输出电压为17 V。LED可以直接连接到TLC59116-Q1设备输出。
软件可编程LED组和三个子调用I²C总线地址允许TLC59116-Q1设备的所有或定义的组响应公共l²C总线地址，例如，允许同时打开或关闭所有相同颜色的LED，或产生字幕追踪效应，从而最小化l²C总线命令。
四个硬件地址引脚允许同一总线上最多14个设备。
软件复位（SWRST）调用允许主机通过l²C总线执行TLC59116-Q1的复位，与上电复位（POR）相同，该复位将寄存器初始化为默认状态，从而使输出设置为高（LED熄灭）。这允许以一种简单快捷的方式将所有设备寄存器重新配置为相同的状态。

那么，我们将如何增强我们的家庭自动化项目呢？也许我们想警告房间太冷，或者通知我们最喜欢的宠物尚未喂食。随意添加一些用于状态指示的 RGB LED。多个宠物？添加更多 LED 以确保没有小狗挨饿。使用TLC59116等 LED 驱动器，我们可以轻松扩展我们的项目！