智能家居不再只是電影和百萬富翁的專利。每天都有新產品上市，將我們與房屋的每個部分連接起來。有產品可以從另一個房間打開你的燈，你甚至可以找到一個設備來從遠處監(jiān)控你的狗。隨著技術的進步，現(xiàn)在比以往任何時候都更容易使用微控制器創(chuàng)建自己的自動化系統(tǒng)。我們甚至可以添加發(fā)光二極管或 LED，用于視覺反饋和狀態(tài)指示！在本文中，我們將進一步了解如何為家庭自動化設計設計 LED。

當你第一次被教導使用具有更高電流 LED 的微控制器時，你被教導使用晶體管進行輸入控制，并在 LED 上串聯(lián)一個電阻來設置正向電流。這對于單個 LED 來說相當簡單，但添加額外的 LED 會占用大量空間。很快，我們將尋找具有更多通用輸入/輸出 (GPIO) 引腳的更大微控制器。這變得昂貴并且需要更多的處理工作來控制多個LED。

圖 1：使用微控制器單元 (MCU) 驅動 LED 的離散實現(xiàn)

LED 驅動器通過簡化對多個 LED 的控制來幫助解決這個問題。它們還通過添加閃爍、脈寬調制 (PWM) 調光和錯誤檢測等功能來添加到整體解決方案中。家庭自動化系統(tǒng)可以使用 LED 驅動器的功能使用閃爍和 PWM 信號將其狀態(tài)傳達給用戶，而不是依賴微控制器。

與傳統(tǒng)電流設置電阻器相比，使用 LED 驅動器的最大優(yōu)勢之一是能夠以最少的 GPIO 引腳控制大量 LED。TI 的TLC59116  I 2 C LED 驅動器僅使用三個微控制器引腳即可控制單個設備上的 16 個不同通道。四個硬件地址引腳允許用戶使用相同的三個引腳從 16 個通道變?yōu)?224 個通道。這意味著，隨著家庭自動化項目變得更加復雜，傳達設備狀態(tài)所需的 LED 數(shù)量可以根據需要進行擴展。

圖 2：可以使用相同的 SCL、SDA 和 RESET 引腳添加多個TLC59116。

不僅可以最大限度地減少微控制器的 GPIO 引腳數(shù)量，還可以減少微控制器創(chuàng)建 LED 效果所需的處理工作量。所述TLC59116支持PWM調光以及使用內部頻率控制的LED閃爍。結合同時設置每個 LED 的功能，TLC59116可以使用基本的 I 2 C 命令控制各種 LED 。

TLC59116-Q1是一款l2C總線控制的16通道LED驅動器，引腳對紅/綠/藍/琥珀色（RGBA）混色和背光應用進行了優(yōu)化。16個LED驅動器（每個輸出可編程為關閉、打開、可編程LED亮度或可編程組調光和閃爍與單個LED亮度混合），每個LED輸出都有自己的8位分辨率（256步）固定頻率單獨PWM控制器，工作頻率為97 kHz，占空比在0%到99.6%之間可調。

單個PWM控制器允許將每個LED設置為特定的亮度值。附加的8位分辨率（256步）組PWM控制器具有190 Hz的固定頻率和24 Hz至每10.73秒一次的可調頻率，占空比可在0%至99.6%之間調節(jié)。組PWM控制器使具有相同值的所有LED變暗或閃爍。
每個LED輸出可以關閉、打開（無PWM控制），或在單個和組PWM控制器值下設置為其單個PWM控制器值。
TLC59116-Q1在3 V至5.5 V的電源電壓范圍內工作，輸出電壓為17 V。LED可以直接連接到TLC59116-Q1設備輸出。
軟件可編程LED組和三個子調用I2C總線地址允許TLC59116-Q1設備的所有或定義的組響應公共l2C總線地址，例如，允許同時打開或關閉所有相同顏色的LED，或產生字幕追蹤效應，從而最小化l2C總線命令。
四個硬件地址引腳允許同一總線上最多14個設備。
軟件復位（SWRST）調用允許主機通過l2C總線執(zhí)行TLC59116-Q1的復位，與上電復位（POR）相同，該復位將寄存器初始化為默認狀態(tài)，從而使輸出設置為高（LED熄滅）。這允許以一種簡單快捷的方式將所有設備寄存器重新配置為相同的狀態(tài)。

那么，我們將如何增強我們的家庭自動化項目呢？也許我們想警告房間太冷，或者通知我們最喜歡的寵物尚未喂食。隨意添加一些用于狀態(tài)指示的 RGB LED。多個寵物？添加更多 LED 以確保沒有小狗挨餓。使用TLC59116等 LED 驅動器，我們可以輕松擴展我們的項目！