Data Sheet

NXP Semiconductors
PCA9685
16-channel, 12-bit PWM Fm+ I
2
C-bus LED controller
© NXP B.V. 2010. All rights reserved.
For more information, please visit: http://www.nxp.com
For sales office addresses, please send an email to: [e-mail]
Date of release: 2 September 2010
Document identifier: PCA9685
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22. Contents
1 General description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Features and benefits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
4 Ordering information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
5 Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
6 Pinning information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
6.1 Pinning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
6.2 Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
7 Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
7.1 Device addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
7.1.1 Regular I
2
C-bus slave address. . . . . . . . . . . . . 6
7.1.2 LED All Call I
2
C-bus address . . . . . . . . . . . . . . 7
7.1.3 LED Sub Call I
2
C-bus addresses . . . . . . . . . . . 7
7.1.4 Software Reset I
2
C-bus address . . . . . . . . . . . 8
7.2 Control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
7.3 Register definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
7.3.1 Mode register 1, MODE1 . . . . . . . . . . . . . . . . 13
7.3.1.1 Restart mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
7.3.2 Mode register 2, MODE2 . . . . . . . . . . . . . . . . 15
7.3.3 LED output and PWM control . . . . . . . . . . . . . 15
7.3.4 ALL_LED_ON and ALL_LED_OFF control. . . 24
7.3.5 PWM frequency PRE_SCALE . . . . . . . . . . . . 24
7.3.6 SUBADR1 to SUBADR3, I
2
C-bus
subaddress 1 to 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.3.7 ALLCALLADR, LED All Call I
2
C-bus
address. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.4 Active LOW output enable input . . . . . . . . . . . 26
7.5 Power-on reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7.6 Software reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
7.7 Using the PCA9685 with and without
external drivers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8 Characteristics of the I
2
C-bus . . . . . . . . . . . . 29
8.1 Bit transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.1.1 START and STOP conditions . . . . . . . . . . . . . 29
8.2 System configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.3 Acknowledge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
9 Bus transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
10 Application design-in information . . . . . . . . . 34
11 Limiting values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
12 Static characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
13 Dynamic characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
14 Test information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
15 Package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
16 Handling information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
17 Soldering of SMD packages . . . . . . . . . . . . . . 45
17.1 Introduction to soldering. . . . . . . . . . . . . . . . . 45
17.2 Wave and reflow soldering. . . . . . . . . . . . . . . 45
17.3 Wave soldering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
17.4 Reflow soldering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
18 Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
19 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
20 Legal information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
20.1 Data sheet status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
20.2 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
20.3 Disclaimers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
20.4 Trademarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
21 Contact information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
22 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51