Servo 3 Click : module PWM 16 canaux pour pilotage précis de servomoteurs

Servo 3 Click est une carte d’extension compacte conçue pour le contrôle multicanal de jusqu’à seize servomoteurs standards de modélisme à l’aide de signaux PWM haute résolution. Elle est basée sur le TLC5949, un driver LED à courant constant 16 canaux de Texas Instruments, ici réutilisé comme générateur PWM finement réglable.

Le dispositif offre un contrôle par canal sur 12 bits (4096 pas), un ajustement global sur 128 pas, une communication SPI jusqu’à 33 MHz, ainsi que six indicateurs de diagnostic intégrés pour la détection des défauts, garantissant un fonctionnement stable et une surveillance fiable des canaux. La carte intègre également un jumper de sélection d’alimentation permettant une alimentation flexible des servos, tout en conservant une capacité de pilotage maximale de 45 mA par canal.

Ces caractéristiques font de Servo 3 Click une solution idéale pour le pilotage synchronisé de plusieurs servomoteurs, le séquencement de mouvements, les systèmes mécaniques interactifs et toute autre application nécessitant une commande PWM précise.

Servo 3 Click est entièrement compatible avec le socket mikroBUS™ et peut être utilisée sur tout système hôte prenant en charge le standard mikroBUS™. Il est fourni avec les bibliothèques open source mikroSDK, offrant une grande flexibilité pour l’évaluation et la personnalisation. Ce qui distingue ce Click board™, c’est la fonctionnalité révolutionnaire ClickID, permettant au système hôte de détecter et d’identifier automatiquement cette carte d’extension.

Servo 3 Click : comment ça fonctionne ?

Servo 3 Click est basée sur le TLC5949 de Texas Instruments, utilisé pour générer des signaux PWM finement contrôlés adaptés au pilotage de jusqu’à seize servomoteurs standards. Bien que le TLC5949 ait été initialement conçu comme un driver LED à courant constant pour des écrans vidéo LED, des panneaux d’affichage et d’autres applications d’éclairage à grand nombre de canaux, son architecture interne le rend particulièrement adapté au contrôle de servomoteurs dans des mécanismes robotiques, des systèmes d’animatronique, des contrôles automatisés et des plateformes éducatives. En effet, chacun de ses seize canaux dispose d’un étage PWM à niveaux de gris réglable individuellement sur 12 bits (4096 pas), offrant une résolution temporelle élevée pouvant être traduite en impulsions de commande stables pour servomoteurs. Au lieu de fournir un courant à des LED, le circuit est ici utilisé pour façonner des signaux PWM numériques correspondant aux angles de rotation des servos, la variation du rapport cyclique déterminant la position de l’axe.




Le TLC5949 propose également un contrôle global de luminosité sur 128 pas qui, bien qu’initialement destiné à l’égalisation de l’intensité des LED, sert ici de couche d’ajustement globale permettant d’unifier les caractéristiques des impulsions sur l’ensemble des canaux afin d’assurer un comportement homogène des servomoteurs. Les données de niveaux de gris (GS) et de contrôle de luminosité (BC) sont accessibles via une interface série, permettant un contrôle précis du timing depuis le MCU hôte.

Au-delà de la génération PWM, le TLC5949 intègre six mécanismes internes de détection d’erreurs : détection de LED ouverte, de LED en court-circuit, de fuite de sortie, de court-circuit du courant de référence, avertissement de pré-surchauffe et indicateur d’erreur thermique. Bien que conçues à l’origine pour le diagnostic de matrices LED, ces fonctions renforcent la fiabilité du système lorsqu’elles sont utilisées pour des servomoteurs, en permettant à l’application hôte de détecter des conditions de charge anormales, d’éventuels défauts de câblage, des contraintes thermiques ou des irrégularités sur les canaux de sortie.

Ce Click board™ communique avec le MCU hôte via une interface SPI à 4 fils avec une fréquence d’horloge maximale de 33 MHz, garantissant un transfert de données à haute vitesse. En plus des broches SPI, la carte comprend une broche GSC, utilisée comme référence d’horloge PWM (grayscale) pour les canaux de sortie. Elle permet d’ajuster la puissance de chaque canal de sortie à l’aide d’un schéma de modulation de largeur d’impulsion, avec une résolution de 12 bits par canal, soit 4096 pas de 0% à 100% de puissance.

Servo 3 Click intègre un jumper VM SEL qui définit la manière dont les servomoteurs connectés sont alimentés, permettant aux développeurs d’adapter la configuration d’alimentation à leurs besoins applicatifs. Lorsque le jumper est positionné sur 5V, tous les servomoteurs sont alimentés directement depuis le rail 5 V du mikroBUS. Alternativement, le jumper peut être placé en position EXT, permettant l’utilisation d’une source d’alimentation externe indépendante comprise entre 0 V et 10 V, fournie via le bornier à vis situé sur la partie supérieure de la carte. Quel que soit le mode d’alimentation choisi, chaque canal de sortie supporte un courant maximal de 45 mA, garantissant un fonctionnement sûr et stable pour l’ensemble des servomoteurs connectés.

Ce module Click board™ fonctionne exclusivement avec un niveau logique de 3,3 V, tandis que le rail 5 V est utilisé uniquement comme source d’alimentation optionnelle pour les servomoteurs. Une conversion appropriée des niveaux logiques doit être réalisée avant toute utilisation avec des MCU fonctionnant à d’autres niveaux de tension. Enfin, ce Click board™ est fournie avec une bibliothèque logicielle contenant des fonctions simples d’utilisation ainsi que des exemples de code, pouvant servir de référence pour des développements ultérieurs.

Caractéristiques du Servo 3 Click :

• Type : Servo
• Modules embarqués : TLC5949 – pilote LED à courant constant 16 canaux de Texas Instruments
• Interface : PWM, SPI
• Fonctionnalités : ClickID
• Compatibilité : mikroBUS™
• Dimensions : 57,15 × 25,4 mm
• Tension d’entrée : 3,3 V, 5 V, externe
• Poids : 22 g