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PCA9685

器件型号:PCA9685
厂商名称:Philips Semiconductors (NXP Semiconductors N.V.)
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16-channel 12-bit PWM Fm I2C-bus LED controller

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PCA9685器件文档内容

PCA9685

16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

Rev. 4 -- 16 April 2015  Product data sheet

1. General description

                              The PCA9685 is an I2C-bus controlled 16-channel LED controller optimized for
                              Red/Green/Blue/Amber (RGBA) color backlighting applications. Each LED output has its
                              own 12-bit resolution (4096 steps) fixed frequency individual PWM controller that operates
                              at a programmable frequency from a typical of 24 Hz to 1526 Hz with a duty cycle that is
                              adjustable from 0 % to 100 % to allow the LED to be set to a specific brightness value.
                              All outputs are set to the same PWM frequency.

                              Each LED output can be off or on (no PWM control), or set at its individual PWM controller
                              value. The LED output driver is programmed to be either open-drain with a 25 mA current
                              sink capability at 5 V or totem pole with a 25 mA sink, 10 mA source capability at 5 V. The
                              PCA9685 operates with a supply voltage range of 2.3 V to 5.5 V and the inputs and
                              outputs are 5.5 V tolerant. LEDs can be directly connected to the LED output (up to
                              25 mA, 5.5 V) or controlled with external drivers and a minimum amount of discrete
                              components for larger current or higher voltage LEDs.

                              The PCA9685 is in the new Fast-mode Plus (Fm+) family. Fm+ devices offer higher
                              frequency (up to 1 MHz) and more densely populated bus operation (up to 4000 pF).

                              Although the PCA9635 and PCA9685 have many similar features, the PCA9685 has
                              some unique features that make it more suitable for applications such as LCD or LED
                              backlighting and Ambilight:

                           � The PCA9685 allows staggered LED output on and off times to minimize current

                                   surges. The on and off time delay is independently programmable for each of the
                                   16 channels. This feature is not available in PCA9635.

                           � The PCA9685 has 4096 steps (12-bit PWM) of individual LED brightness control. The

                                   PCA9635 has only 256 steps (8-bit PWM).

                           � When multiple LED controllers are incorporated in a system, the PWM pulse widths

                                   between multiple devices may differ if PCA9635s are used. The PCA9685 has a
                                   programmable prescaler to adjust the PWM pulse widths of multiple devices.

                           � The PCA9685 has an external clock input pin that will accept user-supplied clock

                                   (50 MHz max.) in place of the internal 25 MHz oscillator. This feature allows
                                   synchronization of multiple devices. The PCA9635 does not have external clock input
                                   feature.

                           � Like the PCA9635, PCA9685 also has a built-in oscillator for the PWM control.

                                   However, the frequency used for PWM control in the PCA9685 is adjustable from
                                   about 24 Hz to 1526 Hz as compared to the typical 97.6 kHz frequency of the
                                   PCA9635. This allows the use of PCA9685 with external power supply controllers. All
                                   bits are set at the same frequency.

                           � The Power-On Reset (POR) default state of LEDn output pins is LOW in the case of

                                   PCA9685. It is HIGH for PCA9635.
NXP Semiconductors                                PCA9685

                          16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

                    The active LOW Output Enable input pin (OE) allows asynchronous control of the LED
                    outputs and can be used to set all the outputs to a defined I2C-bus programmable logic
                    state. The OE can also be used to externally `pulse width modulate' the outputs, which is
                    useful when multiple devices need to be dimmed or blinked together using software
                    control.

                    Software programmable LED All Call and three Sub Call I2C-bus addresses allow all or
                    defined groups of PCA9685 devices to respond to a common I2C-bus address, allowing
                    for example, all red LEDs to be turned on or off at the same time or marquee chasing
                    effect, thus minimizing I2C-bus commands. Six hardware address pins allow up to
                    62 devices on the same bus.

                    The Software Reset (SWRST) General Call allows the master to perform a reset of the
                    PCA9685 through the I2C-bus, identical to the Power-On Reset (POR) that initializes the
                    registers to their default state causing the outputs to be set LOW. This allows an easy and
                    quick way to reconfigure all device registers to the same condition via software.

2. Features and benefits

                     16 LED drivers. Each output programmable at:
                          Off
                          On
                          Programmable LED brightness
                          Programmable LED turn-on time to help reduce EMI

                     1 MHz Fast-mode Plus compatible I2C-bus interface with 30 mA high drive capability
                        on SDA output for driving high capacitive buses

                     4096-step (12-bit) linear programmable brightness per LED output varying from fully
                        off (default) to maximum brightness

                     LED output frequency (all LEDs) typically varies from 24 Hz to 1526 Hz (Default of 1Eh
                        in PRE_SCALE register results in a 200 Hz refresh rate with oscillator clock of
                        25 MHz.)

                     Sixteen totem pole outputs (sink 25 mA and source 10 mA at 5 V) with software
                        programmable open-drain LED outputs selection (default at totem pole). No input
                        function.

                     Output state change programmable on the Acknowledge or the STOP Command to
                        update outputs byte-by-byte or all at the same time (default to `Change on STOP').

                     Active LOW Output Enable (OE) input pin. LEDn outputs programmable to logic 1,
                        logic 0 (default at power-up) or `high-impedance' when OE is HIGH.

                     6 hardware address pins allow 62 PCA9685 devices to be connected to the same
                        I2C-bus

                     Toggling OE allows for hardware LED blinking
                     4 software programmable I2C-bus addresses (one LED All Call address and three LED

                        Sub Call addresses) allow groups of devices to be addressed at the same time in any
                        combination (for example, one register used for `All Call' so that all the PCA9685s on
                        the I2C-bus can be addressed at the same time and the second register used for three
                        different addresses so that 1/3 of all devices on the bus can be addressed at the same
                        time in a group). Software enable and disable for these I2C-bus address.
                     Software Reset feature (SWRST General Call) allows the device to be reset through
                        the I2C-bus

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NXP Semiconductors                          PCA9685

                    16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

                               25 MHz typical internal oscillator requires no external components
                               External 50 MHz (max.) clock input
                               Internal power-on reset
                               Noise filter on SDA/SCL inputs
                               Edge rate control on outputs
                               No output glitches on power-up
                               Supports hot insertion
                               Low standby current
                               Operating power supply voltage range of 2.3 V to 5.5 V
                               5.5 V tolerant inputs
                               40 C to +85 C operation
                               ESD protection exceeds 2000 V HBM per JESD22-A114, 200 V MM per

                                   JESD22-A115 and 1000 V CDM per JESD22-C101
                               Latch-up testing is done to JEDEC Standard JESD78 which exceeds 100 mA
                               Packages offered: TSSOP28, HVQFN28

3. Applications

                               RGB or RGBA LED drivers
                               LED status information
                               LED displays
                               LCD backlights
                               Keypad backlights for cellular phones or handheld devices

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                                            16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

4. Ordering information

Table 1. Ordering information

Type number         Topside mark   Package
                                   Name
PCA9685PW           PCA9685PW      TSSOP28  Description                                                                  Version
                                                                                                                         SOT361-1
PCA9685PW/Q900[1] PCA9685PW        TSSOP28  plastic thin shrink small outline package;
                                            28 leads; body width 4.4 mm                                                  SOT361-1
PCA9685BS           P9685          HVQFN28
                                            plastic thin shrink small outline package;                                   SOT788-1
                                            28 leads; body width 4.4 mm

                                            plastic thermal enhanced very thin quad flat
                                            package; no leads; 28 terminals;
                                            body 6  6  0.85 mm

[1] PCA9685PW/Q900 is AEC-Q100 compliant. Contact i2c.support@nxp.com for PPAP.

                    4.1 Ordering options

Table 2. Ordering options

Type number         Orderable      Package  Packing method                                                     Minimum   Temperature
                    part number    TSSOP28                                                                     order     Tamb = 40 C to +85 C
                                                                                                               quantity  Tamb = 40 C to +85 C
                                                                                                                         Tamb = 40 C to +85 C
PCA9685PW           PCA9685PW,118           REEL 13" Q1/T1 2500
                                            *STANDARD MARK
                                            SMD

PCA9685PW/Q900 PCA9685PW/Q900,118 TSSOP28   REEL 13" Q1/T1 2500
                                            *STANDARD MARK
                                            SMD

PCA9685BS           PCA9685BS,118  HVQFN28  REEL 13" Q1/T1 4000
                                            *STANDARD MARK
                                            SMD

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5. Block diagram                                             16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

                                          A0 A1 A2 A3 A4 A5

     SCL   PCA9685                                            I2C-BUS
     SDA                    INPUT FILTER                     CONTROL
      VDD
      VSS                     POWER-ON                                                                                         VDD
                                 RESET
EXTCLK
       OE                                                                  LED
                                                                          STATE
                                                                        SELECT
                                                                       REGISTER

                       PRESCALE                 PWM                                                                                       LEDn
                                          REGISTER X
                                          BRIGHTNESS

                                            CONTROL

              25 MHz   CLOCK                                                                                             MUX/
           OSCILLATOR  SWITCH                                                                                         CONTROL

                                                                       '0' � permanently OFF
                                                                       '1' � permanently ON

                                                                                                                               002aac824

             Remark: Only one LED output shown for clarity.

Fig 1. Block diagram of PCA9685

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6. Pinning information                              16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

                  6.1 Pinning

                       A0 1                         28 VDD     terminal 1                                      28 A2
                       A1 2                         27 SDA     index area                                           27 A1
                       A2 3                         26 SCL                                                               26 A0
                       A3 4                         25 EXTCLK              A3 1                                               25 VDD
                       A4 5                         24 A5                  A4 2                                                    24 SDA
                    LED0 6                          23 OE              LED0 3                                                           23 SCL
                    LED1 7                          22 LED15           LED1 4                                                                 22 EXTCLK
                    LED2 8                          21 LED14           LED2 5
                    LED3 9           PCA9685PW      20 LED13           LED3 6                                  PCA9685BS                                 21 A5
                    LED4 10      PCA9685PW/Q900     19 LED12           LED4 7                                                                            20 OE
                    LED5 11                         18 LED11                                                                                             19 LED15
                    LED6 12                         17 LED10                                                                                             18 LED14
                    LED7 13                         16 LED9                                                                                              17 LED13
                      VSS 14                        15 LED8                                                                                              16 LED12
                                                                                                                                                         15 LED11

                                                                                                               LED5 8                                    002aad236
                                                                                                                    LED6 9
                                                                                                                         LED7 10

                                                                                                                              VSS 11
                                                                                                                                   LED8 12
                                                                                                                                        LED9 13
                                                                                                                                              LED10 14

                                         002aac825                                                             Transparent top view

                    Fig 2. Pin configuration for TSSOP28       Fig 3. Pin configuration for HVQFN28

                    6.2 Pin description

                    Table 3.  Pin description
                    Symbol
                              Pin                   Type          Description
                    A0
                    A1        TSSOP28 HVQFN28       I             address input 0
                    A2                              I             address input 1
                    A3        1          26         I             address input 2
                    A4                              I             address input 3
                    LED0      2          27         I             address input 4
                    LED1                            O             LED driver 0
                    LED2      3          28         O             LED driver 1
                    LED3                            O             LED driver 2
                    LED4      4          1          O             LED driver 3
                    LED5                            O             LED driver 4
                    LED6      5          2          O             LED driver 5
                    LED7                            O             LED driver 6
                    VSS       6          3          O             LED driver 7
                    LED8                            power supply  supply ground
                    LED9      7          4          O             LED driver 8
                    LED10                           O             LED driver 9
                    LED11     8          5          O             LED driver 10
                                                    O             LED driver 11
                              9          6

                              10         7

                              11         8

                              12         9

                              13         10

                              14         11[1]

                              15         12

                              16         13

                              17         14

                              18         15

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                                               16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

                    Table 3.  Pin description ...continued
                    Symbol
                              Pin              Type                Description
                    LED12
                    LED13     TSSOP28 HVQFN28                      LED driver 12
                    LED14                                          LED driver 13
                    LED15     19   16          O                   LED driver 14
                    OE                                             LED driver 15
                    A5        20   17          O                   active LOW output enable
                    EXTCLK                                         address input 5
                    SCL       21   18          O                   external clock input[2]
                    SDA                                            serial clock line
                    VDD       22   19          O                   serial data line
                                                                   supply voltage
                              23   20          I

                              24   21          I

                              25   22          I

                              26   23          I

                              27   24          I/O

                              28   25          power supply

                    [1] HVQFN28 package die supply ground is connected to both VSS pin and exposed center pad. VSS pin must
                          be connected to supply ground for proper device operation. For enhanced thermal, electrical, and board
                          level performance, the exposed pad needs to be soldered to the board using a corresponding thermal pad
                          on the board and for proper heat conduction through the board, thermal vias need to be incorporated in the
                          PCB in the thermal pad region.

                    [2] This pin must be grounded when this feature is not used.

7. Functional description

                    Refer to Figure 1 "Block diagram of PCA9685".

7.1 Device addresses

          Following a START condition, the bus master must output the address of the slave it is
          accessing.

          There are a maximum of 64 possible programmable addresses using the 6 hardware
          address pins. Two of these addresses, Software Reset and LED All Call, cannot be used
          because their default power-up state is ON, leaving a maximum of 62 addresses. Using
          other reserved addresses, as well as any other subcall address, will reduce the total
          number of possible addresses even further.

7.1.1 Regular I2C-bus slave address

          The I2C-bus slave address of the PCA9685 is shown in Figure 4. To conserve power, no
          internal pull-up resistors are incorporated on the hardware selectable address pins and
          they must be pulled HIGH or LOW.

          Remark: Using reserved I2C-bus addresses will interfere with other devices, but only if
          the devices are on the bus and/or the bus will be open to other I2C-bus systems at some
          later date. In a closed system where the designer controls the address assignment these
          addresses can be used since the PCA9685 treats them like any other address. The
          LED All Call, Software Reset and PCA9564 or PCA9665 slave address (if on the bus) can
          never be used for individual device addresses.

          � PCA9685 LED All Call address (1110 000) and Software Reset (0000 0110) which are

               active on start-up

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                    � PCA9564 (0000 000) or PCA9665 (1110 000) slave address which is active on

                       start-up

                    � `reserved for future use' I2C-bus addresses (0000 011, 1111 1XX)
                    � slave devices that use the 10-bit addressing scheme (1111 0XX)
                    � slave devices that are designed to respond to the General Call address (0000 000)

                       which is used as the software reset address

                    � High-speed mode (Hs-mode) master code (0000 1XX)

                                                 slave address

                                          1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 R/W

                                          fixed  hardware selectable

                                                                                    002aad168

                    Fig 4. Slave address

                    The last bit of the address byte defines the operation to be performed. When set to logic 1
                    a read is selected, while a logic 0 selects a write operation.

7.1.2 LED All Call I2C-bus address

          � Default power-up value (ALLCALLADR register): E0h or 1110 000X
          � Programmable through I2C-bus (volatile programming)
          � At power-up, LED All Call I2C-bus address is enabled. PCA9685 sends an ACK when

               E0h (R/W = 0) or E1h (R/W = 1) is sent by the master.

          See Section 7.3.7 "ALLCALLADR, LED All Call I2C-bus address" for more detail.

          Remark: The default LED All Call I2C-bus address (E0h or 1110 000X) must not be used
          as a regular I2C-bus slave address since this address is enabled at power-up. All the
          PCA9685s on the I2C-bus will acknowledge the address if sent by the I2C-bus master.

7.1.3 LED Sub Call I2C-bus addresses

          � 3 different I2C-bus addresses can be used
          � Default power-up values:

               � SUBADR1 register: E2h or 1110 001X
               � SUBADR2 register: E4h or 1110 010X
               � SUBADR3 register: E8h or 1110 100X

          � Programmable through I2C-bus (volatile programming)
          � At power-up, Sub Call I2C-bus addresses are disabled. PCA9685 does not send an

               ACK when E2h (R/W = 0) or E3h (R/W = 1), E4h (R/W = 0) or E5h (R/W = 1), or
               E8h (R/W = 0) or E9h (R/W = 1) is sent by the master.

          See Section 7.3.6 "SUBADR1 to SUBADR3, I2C-bus subaddress 1 to 3" for more detail.

          Remark: The default LED Sub Call I2C-bus addresses may be used as regular I2C-bus
          slave addresses as long as they are disabled.

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7.1.4 Software Reset I2C-bus address

          The address shown in Figure 5 is used when a reset of the PCA9685 needs to be
          performed by the master. The Software Reset address (SWRST Call) must be used with
          R/W = logic 0. If R/W = logic 1, the PCA9685 does not acknowledge the SWRST. See
          Section 7.6 "Software reset" for more detail.

                                                                                                                                           R/W

                                                                                          00000110

                                                                                                                                                        002aab416

                               Fig 5. Software Reset address

                            Remark: The Software Reset I2C-bus address is a reserved address and cannot be used
                            as a regular I2C-bus slave address or as an LED All Call or LED Sub Call address.

                    7.2 Control register

                            Following the successful acknowledgement of the slave address, LED All Call address or
                            LED Sub Call address, the bus master will send a byte to the PCA9685, which will be
                            stored in the Control register.

                            This register is used as a pointer to determine which register will be accessed.

                            D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

                                                                               002aac826

                    Fig 6.  reset state = 00h
                            Remark: The Control register does not apply to the Software Reset I2C-bus address.

                            Control register

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                    7.3 Register definitions

Table 4. Register summary

Register # Register # D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Name                                                     Type        Function
(decimal) (hex)

0   00              0 0 0 0 0 0 0 0 MODE1                                                              read/write  Mode register 1
                                                                                                       read/write
1   01              0 0 0 0 0 0 0 1 MODE2                                                              read/write  Mode register 2
                                                                                                       read/write  I2C-bus subaddress 1
2   02              0 0 0 0 0 0 1 0 SUBADR1                                                            read/write  I2C-bus subaddress 2
                                                                                                       read/write  I2C-bus subaddress 3
3   03              0 0 0 0 0 0 1 1 SUBADR2                                                            read/write  LED All Call I2C-bus
                                                                                                       read/write  address
4   04              0 0 0 0 0 1 0 0 SUBADR3                                                            read/write
                                                                                                       read/write  LED0 output and
5   05              0 0 0 0 0 1 0 1 ALLCALLADR                                                         read/write  brightness control byte 0
                                                                                                       read/write
6   06              0 0 0 0 0 1 1 0 LED0_ON_L                                                          read/write  LED0 output and
                                                                                                       read/write  brightness control byte 1
7   07              0 0 0 0 0 1 1 1 LED0_ON_H                                                          read/write
                                                                                                       read/write  LED0 output and
8   08              0 0 0 0 1 0 0 0 LED0_OFF_L                                                         read/write  brightness control byte 2
                                                                                                       read/write
9   09              0 0 0 0 1 0 0 1 LED0_OFF_H                                                         read/write  LED0 output and
                                                                                                       read/write  brightness control byte 3
10  0A              0 0 0 0 1 0 1 0 LED1_ON_L                                                          read/write
                                                                                                       read/write  LED1 output and
11  0B              0 0 0 0 1 0 1 1 LED1_ON_H                                                                      brightness control byte 0

12  0C              0 0 0 0 1 1 0 0 LED1_OFF_L                                                                     LED1 output and
                                                                                                                   brightness control byte 1
13  0D              0 0 0 0 1 1 0 1 LED1_OFF_H
                                                                                                                   LED1 output and
14  0E              0 0 0 0 1 1 1 0 LED2_ON_L                                                                      brightness control byte 2

15  0F              0 0 0 0 1 1 1 1 LED2_ON_H                                                                      LED1 output and
                                                                                                                   brightness control byte 3
16  10              0 0 0 1 0 0 0 0 LED2_OFF_L
                                                                                                                   LED2 output and
17  11              0 0 0 1 0 0 0 1 LED2_OFF_H                                                                     brightness control byte 0

18  12              0 0 0 1 0 0 1 0 LED3_ON_L                                                                      LED2 output and
                                                                                                                   brightness control byte 1
19  13              0 0 0 1 0 0 1 1 LED3_ON_H
                                                                                                                   LED2 output and
20  14              0 0 0 1 0 1 0 0 LED3_OFF_L                                                                     brightness control byte 2

21  15              0 0 0 1 0 1 0 1 LED3_OFF_H                                                                     LED2 output and
                                                                                                                   brightness control byte 3

                                                                                                                   LED3 output and
                                                                                                                   brightness control byte 0

                                                                                                                   LED3 output and
                                                                                                                   brightness control byte 1

                                                                                                                   LED3 output and
                                                                                                                   brightness control byte 2

                                                                                                                   LED3 output and
                                                                                                                   brightness control byte 3

PCA9685                    All information provided in this document is subject to legal disclaimers.        � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.

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                                        16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

Table 4. Register summary ...continued

Register # Register # D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Name                                              Type        Function
(decimal) (hex)

22  16              0 0 0 1 0 1 1 0 LED4_ON_L                                                   read/write  LED4 output and
                                                                                                read/write  brightness control byte 0
23  17              0 0 0 1 0 1 1 1 LED4_ON_H                                                   read/write
                                                                                                read/write  LED4 output and
24  18              0 0 0 1 1 0 0 0 LED4_OFF_L                                                  read/write  brightness control byte 1
                                                                                                read/write
25  19              0 0 0 1 1 0 0 1 LED4_OFF_H                                                  read/write  LED4 output and
                                                                                                read/write  brightness control byte 2
26  1A              0 0 0 1 1 0 1 0 LED5_ON_L                                                   read/write
                                                                                                read/write  LED4 output and
27  1B              0 0 0 1 1 0 1 1 LED5_ON_H                                                   read/write  brightness control byte 3
                                                                                                read/write
28  1C              0 0 0 1 1 1 0 0 LED5_OFF_L                                                  read/write  LED5 output and
                                                                                                read/write  brightness control byte 0
29  1D              0 0 0 1 1 1 0 1 LED5_OFF_H                                                  read/write
                                                                                                read/write  LED5 output and
30  1E              0 0 0 1 1 1 1 0 LED6_ON_L                                                   read/write  brightness control byte 1
                                                                                                read/write
31  1F              0 0 0 1 1 1 1 1 LED6_ON_H                                                   read/write  LED5 output and
                                                                                                read/write  brightness control byte 2
32  20              0 0 1 0 0 0 0 0 LED6_OFF_L
                                                                                                            LED5 output and
33  21              0 0 1 0 0 0 0 1 LED6_OFF_H                                                              brightness control byte 3

34  22              0 0 1 0 0 0 1 0 LED7_ON_L                                                               LED6 output and
                                                                                                            brightness control byte 0
35  23              0 0 1 0 0 0 1 1 LED7_ON_H
                                                                                                            LED6 output and
36  24              0 0 1 0 0 1 0 0 LED7_OFF_L                                                              brightness control byte 1

37  25              0 0 1 0 0 1 0 1 LED7_OFF_H                                                              LED6 output and
                                                                                                            brightness control byte 2
38  26              0 0 1 0 0 1 1 0 LED8_ON_L
                                                                                                            LED6 output and
39  27              0 0 1 0 0 1 1 1 LED8_ON_H                                                               brightness control byte 3

40  28              0 0 1 0 1 0 0 0 LED8_OFF_L                                                              LED7 output and
                                                                                                            brightness control byte 0
41  29              0 0 1 0 1 0 0 1 LED8_OFF_H
                                                                                                            LED7 output and
                                                                                                            brightness control byte 1

                                                                                                            LED7 output and
                                                                                                            brightness control byte 2

                                                                                                            LED7 output and
                                                                                                            brightness control byte 3

                                                                                                            LED8 output and
                                                                                                            brightness control byte 0

                                                                                                            LED8 output and
                                                                                                            brightness control byte 1

                                                                                                            LED8 output and
                                                                                                            brightness control byte 2

                                                                                                            LED8 output and
                                                                                                            brightness control byte 3

PCA9685             All information provided in this document is subject to legal disclaimers.        � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.

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NXP Semiconductors                                              PCA9685

                                        16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

Table 4. Register summary ...continued

Register # Register # D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Name                                              Type        Function
(decimal) (hex)

42  2A              0 0 1 0 1 0 1 0 LED9_ON_L                                                   read/write  LED9 output and
                                                                                                read/write  brightness control byte 0
43  2B              0 0 1 0 1 0 1 1 LED9_ON_H                                                   read/write
                                                                                                read/write  LED9 output and
44  2C              0 0 1 0 1 1 0 0 LED9_OFF_L                                                  read/write  brightness control byte 1
                                                                                                read/write
45  2D              0 0 1 0 1 1 0 1 LED9_OFF_H                                                  read/write  LED9 output and
                                                                                                read/write  brightness control byte 2
46  2E              0 0 1 0 1 1 1 0 LED10_ON_L                                                  read/write
                                                                                                read/write  LED9 output and
47  2F              0 0 1 0 1 1 1 1 LED10_ON_H                                                  read/write  brightness control byte 3
                                                                                                read/write
48  30              0 0 1 1 0 0 0 0 LED10_OFF_L                                                 read/write  LED10 output and
                                                                                                read/write  brightness control byte 0
49  31              0 0 1 1 0 0 0 1 LED10_OFF_H                                                 read/write
                                                                                                read/write  LED10 output and
50  32              0 0 1 1 0 0 1 0 LED11_ON_L                                                  read/write  brightness control byte 1
                                                                                                read/write
51  33              0 0 1 1 0 0 1 1 LED11_ON_H                                                  read/write  LED10 output and
                                                                                                read/write  brightness control byte 2
52  34              0 0 1 1 0 1 0 0 LED11_OFF_L
                                                                                                            LED10 output and
53  35              0 0 1 1 0 1 0 1 LED11_OFF_H                                                             brightness control byte 3

54  36              0 0 1 1 0 1 1 0 LED12_ON_L                                                              LED11 output and
                                                                                                            brightness control byte 0
55  37              0 0 1 1 0 1 1 1 LED12_ON_H
                                                                                                            LED11 output and
56  38              0 0 1 1 1 0 0 0 LED12_OFF_L                                                             brightness control byte 1

57  39              0 0 1 1 1 0 0 1 LED12_OFF_H                                                             LED11 output and
                                                                                                            brightness control byte 2
58  3A              0 0 1 1 1 0 1 0 LED13_ON_L
                                                                                                            LED11 output and
59  3B              0 0 1 1 1 0 1 1 LED13_ON_H                                                              brightness control byte 3

60  3C              0 0 1 1 1 1 0 0 LED13_OFF_L                                                             LED12 output and
                                                                                                            brightness control byte 0
61  3D              0 0 1 1 1 1 0 1 LED13_OFF_H
                                                                                                            LED12 output and
                                                                                                            brightness control byte 1

                                                                                                            LED12 output and
                                                                                                            brightness control byte 2

                                                                                                            LED12 output and
                                                                                                            brightness control byte 3

                                                                                                            LED13 output and
                                                                                                            brightness control byte 0

                                                                                                            LED13 output and
                                                                                                            brightness control byte 1

                                                                                                            LED13 output and
                                                                                                            brightness control byte 2

                                                                                                            LED13 output and
                                                                                                            brightness control byte 3

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                                        16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

Table 4. Register summary ...continued

Register # Register # D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Name                                                        Type  Function
(decimal) (hex)

62   3E             0 0 1 1 1 1 1 0 LED14_ON_L                                                            read/write LED14 output and

                                                                                                                brightness control byte 0

63   3F             0 0 1 1 1 1 1 1 LED14_ON_H                                                            read/write LED14 output and

                                                                                                                brightness control byte 1

64   40             0 1 0 0 0 0 0 0 LED14_OFF_L                                                           read/write LED14 output and

                                                                                                                brightness control byte 2

65   41             0 1 0 0 0 0 0 1 LED14_OFF_H read/write LED14 output and

                                                                                                                brightness control byte 3

66   42             0 1 0 0 0 0 1 0 LED15_ON_L                                                            read/write LED15 output and

                                                                                                                brightness control byte 0

67   43             0 1 0 0 0 0 1 1 LED15_ON_H                                                            read/write LED15 output and

                                                                                                                brightness control byte 1

68   44             0 1 0 0 0 1 0 0 LED15_OFF_L                                                           read/write LED15 output and

                                                                                                                brightness control byte 2

69   45             0 1 0 0 0 1 0 1 LED15_OFF_H read/write LED15 output and

                                                                                                                brightness control byte 3

...  reserved for future use

250  FA             1 1 1 1 1 0 1 0 ALL_LED_ON_L write/read load all the LEDn_ON

                                                                                                          zero  registers, byte 0

251  FB             1 1 1 1 1 0 1 1 ALL_LED_ON_H write/read load all the LEDn_ON

                                                                                                          zero  registers, byte 1

252  FC             1 1 1 1 1 1 0 0 ALL_LED_OFF_L write/read load all the LEDn_OFF

                                                                                                          zero  registers, byte 0

253  FD             1 1 1 1 1 1 0 1 ALL_LED_OFF_H write/read load all the LEDn_OFF

                                                                                                          zero  registers, byte 1

254  FE             1 1 1 1 1 1 1 0 PRE_SCALE[1]                                                          read/write prescaler for PWM output
                                                                                                                          frequency

255  FF             1 1 1 1 1 1 1 1 TestMode[2]                                                           read/write defines the test mode to
                                                                                                                          be entered

...  All further addresses are reserved for future use; reserved addresses will not be acknowledged.

[1] Writes to PRE_SCALE register are blocked when SLEEP bit is logic 0 (MODE 1).
[2] Reserved. Writes to this register may cause unpredictable results.

                    Remark: Auto Increment past register 69 will point to MODE1 register (register 0).
                    Auto Increment also works from register 250 to register 254, then rolls over to register 0.

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                                                  16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

         7.3.1 Mode register 1, MODE1

Table 5. MODE1 - Mode register 1 (address 00h) bit description
Legend: * default value.

Bit Symbol Access Value Description

7  RESTART R                 Shows state of RESTART logic. See Section 7.3.1.1 for detail.

                    W        User writes logic 1 to this bit to clear it to logic 0. A user write of logic 0 will have no

                             effect. See Section 7.3.1.1 for detail.

                         0*  Restart disabled.

                         1   Restart enabled.

6  EXTCLK R/W                To use the EXTCLK pin, this bit must be set by the following sequence:

                              1. Set the SLEEP bit in MODE1. This turns off the internal oscillator.

                              2. Write logic 1s to both the SLEEP and EXTCLK bits in MODE1. The switch is
                                   now made. The external clock can be active during the switch because the
                                   SLEEP bit is set.

                             This bit is a `sticky bit', that is, it cannot be cleared by writing a logic 0 to it. The
                             EXTCLK bit can only be cleared by a power cycle or software reset.

                             EXTCLK range is DC to 50 MHz.

                             refresh_rate = 4---0---9---6-------E----X-p---T-r--e-C--s--L-c---aK---l--e-----+----1----

                         0*  Use internal clock.

                         1   Use EXTCLK pin clock.
                             Register Auto-Increment disabled[1].
5  AI               R/W  0*

                         1   Register Auto-Increment enabled.
                             Normal mode[2].
4  SLEEP R/W             0   Low power mode. Oscillator off[3][4].
                             PCA9685 does not respond to I2C-bus subaddress 1.
                         1*  PCA9685 responds to I2C-bus subaddress 1.
                             PCA9685 does not respond to I2C-bus subaddress 2.
3  SUB1             R/W  0*  PCA9685 responds to I2C-bus subaddress 2.
                             PCA9685 does not respond to I2C-bus subaddress 3.
                         1   PCA9685 responds to I2C-bus subaddress 3.
                             PCA9685 does not respond to LED All Call I2C-bus address.
2  SUB2             R/W  0*  PCA9685 responds to LED All Call I2C-bus address.

                         1

1  SUB3             R/W  0*

                         1

0  ALLCALL R/W           0

                         1*

[1] When the Auto Increment flag is set, AI = 1, the Control register is automatically incremented after a read or write. This allows the user
      to program the registers sequentially.

[2] It takes 500 s max. for the oscillator to be up and running once SLEEP bit has been set to logic 0. Timings on LEDn outputs are not
      guaranteed if PWM control registers are accessed within the 500 s window. There is no start-up delay required when using the
      EXTCLK pin as the PWM clock.

[3] No PWM control is possible when the oscillator is off.

[4] When the oscillator is off (Sleep mode) the LEDn outputs cannot be turned on, off or dimmed/blinked.

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                    16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

7.3.1.1 Restart mode
            If the PCA9685 is operating and the user decides to put the chip to sleep (setting MODE1
            bit 4) without stopping any of the PWM channels, the RESTART bit (MODE1 bit 7) will be
            set to logic 1 at the end of the PWM refresh cycle. The contents of each PWM register are
            held valid when the clock is off.

            To restart all of the previously active PWM channels with a few I2C-bus cycles do the
            following steps:

             1. Read MODE1 register.
             2. Check that bit 7 (RESTART) is a logic 1. If it is, clear bit 4 (SLEEP). Allow time for

                 oscillator to stabilize (500 s).
             3. Write logic 1 to bit 7 of MODE1 register. All PWM channels will restart and the

                 RESTART bit will clear.

            Remark: The SLEEP bit must be logic 0 for at least 500 s, before a logic 1 is written into
            the RESTART bit.

            Other actions that will clear the RESTART bit are:

             1. Power cycle.
             2. I2C Software Reset command.
             3. If the MODE2 OCH bit is logic 0, write to any PWM register then issue an I2C-bus

                 STOP.
             4. If the MODE2 OCH bit is logic 1, write to all four PWM registers in any PWM channel.

            Likewise, if the user does an orderly shutdown1 of all the PWM channels before setting
            the SLEEP bit, the RESTART bit will be cleared. If this is done the contents of all PWM
            registers are invalidated and must be reloaded before reuse.

            An example of the use of the RESTART bit would be the restoring of a customer's laptop
            LCD backlight intensity coming out of Standby to the level it was before going into
            Standby.

1. Two methods can be used to do an orderly shutdown. The fastest is to write a logic 1 to bit 4 in register ALL_LED_OFF_H. The
      other method is to write logic 1 to bit 4 in each active PWM channel LEDn_OFF_H register.

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                                              16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

          7.3.2 Mode register 2, MODE2

Table 6. MODE2 - Mode register 2 (address 01h) bit description
Legend: * default value.

Bit  Symbol         Access Value Description

7 to 5 -            read only 000* reserved

4    INVRT[1]       R/W   0*  Output logic state not inverted. Value to use when external driver used.

                              Applicable when OE = 0.

                          1   Output logic state inverted. Value to use when no external driver used.

                              Applicable when OE = 0.

3    OCH            R/W   0*  Outputs change on STOP command[2].

                          1   Outputs change on ACK[3].

2    OUTDRV[1] R/W        0   The 16 LEDn outputs are configured with an open-drain structure.

                          1*  The 16 LEDn outputs are configured with a totem pole structure.

1 to 0 OUTNE[1:0][4] R/W  00* When OE = 1 (output drivers not enabled), LEDn = 0.

                          01  When OE = 1 (output drivers not enabled):

                              LEDn = 1 when OUTDRV = 1

                              LEDn = high-impedance when OUTDRV = 0 (same as OUTNE[1:0] = 10)

                          1X  When OE = 1 (output drivers not enabled), LEDn = high-impedance.

[1] See Section 7.7 "Using the PCA9685 with and without external drivers" for more details. Normal LEDs can be driven directly in either
      mode. Some newer LEDs include integrated Zener diodes to limit voltage transients, reduce EMI, protect the LEDs and these must be
      driven only in the open-drain mode to prevent overheating the IC. Power on reset default state of LEDn output pins is LOW.

[2] Change of the outputs at the STOP command allows synchronizing outputs of more than one PCA9685. Applicable to registers from
      06h (LED0_ON_L) to 45h (LED15_OFF_H) only. 1 or more registers can be written, in any order, before STOP.

[3] Update on ACK requires all 4 PWM channel registers to be loaded before outputs will change on the last ACK.

[4] See Section 7.4 "Active LOW output enable input" for more details.

          7.3.3 LED output and PWM control

                    The turn-on time of each LED driver output and the duty cycle of PWM can be controlled
                    independently using the LEDn_ON and LEDn_OFF registers.

                    There will be two 12-bit registers per LED output. These registers will be programmed by
                    the user. Both registers will hold a value from 0 to 4095. One 12-bit register will hold a
                    value for the ON time and the other 12-bit register will hold the value for the OFF time. The
                    ON and OFF times are compared with the value of a 12-bit counter that will be running
                    continuously from 0000h to 0FFFh (0 to 4095 decimal).

                    Update on ACK requires all 4 PWM channel registers to be loaded before outputs will
                    change on the last ACK.

                    The ON time, which is programmable, will be the time the LED output will be asserted and
                    the OFF time, which is also programmable, will be the time when the LED output will be
                    negated. In this way, the phase shift becomes completely programmable. The resolution
                    for the phase shift is 1/4096 of the target frequency. Table 7 lists these registers.

                    The following two examples illustrate how to calculate values to be loaded into these
                    registers.

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                                                                                 16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

                    Example 1: (assumes that the LED0 output is used and
                    (delay time) + (PWM duty cycle)  100 %)

                      Delay time = 10 %; PWM duty cycle = 20 % (LED on time = 20 %; LED off time = 80 %).
                      Delay time = 10 % = 409.6 ~ 410 counts = 19Ah.
                      Since the counter starts at 0 and ends at 4095, we will subtract 1, so delay time = 199h
                      counts.

                         LED0_ON_H = 1h; LED0_ON_L = 99h (LED start turn on after this delay count to
                         409)
                      LED on time = 20 % = 819.2 ~ 819 counts.
                      LED off time = 4CCh (decimal 410 + 819  1 = 1228)
                         LED0_OFF_H = 4h; LED0_OFF_L = CCh (LED start turn off after this count to 1228)

STOP                                              4095 0                         4095 0                         4095 0
                                    LED OFF
    0 819                                                                                      409                            409
        (LED ON)                                                 409                                     1228                           1228
                                                                           1228
example 1          409                                                                                                                   002aad812
                              1228
LEDn_ON
LEDn_OFF

Fig 7. LED output, example 1

                    Example 2: (assumes that the LED4 output is used and
                    (delay time) + (PWM duty cycle > 100 %)

                      Delay time = 90 %; PWM duty cycle = 90 % (LED on time = 90 %; LED off time = 10 %).
                      Delay time = 90 % = 3686.4 ~ 3686 counts  1 = 3685 = E65h.

                         LED4_ON_H = Eh; LED4_ON_L = 65h (LED start turn on after this delay count to
                         3685)
                      LED on time = 90 % = 3686 counts.
                      Since the delay time and LED on period of the duty cycle is greater than 4096 counts,
                      the LEDn_OFF count will occur in the next frame. Therefore, 4096 is subtracted from
                      the LEDn_OFF count to get the correct LEDn_OFF count. See Figure 9, Figure 10 and
                      Figure 11.
                       LED off time = CCBh (decimal 3685 + 3686 = 7372  4096 = 3275)
                         LED4_OFF_H = Ch; LED4_OFF_L = CBh (LED start turn off after this count to 3275)

            STOP                    4095 0                                        4095 0                        4095 0
                 0                                   LED ON (90 %)
                                                                                   3685                           3685
example 2                          3685                                         3275                           3275
LEDn_ON
LEDn_OFF

                                                                                                                        002aad813

  Fig 8. LED output, example 2      All information provided in this document is subject to legal disclaimers.  � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.

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NXP Semiconductors                                                                         PCA9685

                                                                   16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

        STOP                              4095 0                                       4095 0                                        4095 0
            0                                              511                                                                  3071
                                                                                                        511      2047
example 1                            3071                                         3071

LEDn_ON             511                                       767  2047
                                                                                                            767
LEDn_OFF

example 2                     2047

LEDn_ON
LEDn_OFF

example 3                1023
LEDn_ON

example 4 off           1023
                         1023
LEDn_ON
LEDn_OFF

                                                                                                                 002aad193

Fig 9.  Example 1: LEDn_ON (511) < LEDn_OFF (3071)
        Example 2: LEDn_ON (2047) > LEDn_OFF (767)
        Example 3: LEDn_ON[12] = 1; LEDn_ON[11:0] = 1022; LEDn_OFF[12] = 0; LEDn_OFF[11:0] = don't care
        Example 4: LEDn_ON[12] = 0; LEDn_OFF[12] = 0; LEDn_ON[11:0] = LEDn_OFF[11:0]

        Output example

PCA9685                              All information provided in this document is subject to legal disclaimers.  � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.

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                                                                               16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

STOP                                                          4095 0                                            4095 0              4095 0
    0               register(s) updated in this cycle                  output(s) updated in this cycle
                                                                                                                                      002aad194
example 1                                                             511
                                                                            1023
LEDn_ON             511                                                                                                 511
                                                                                                                              1023
LEDn_OFF                 3071

example 2

LEDn_ON             511                                               767                                               767
                                                                         1023                                             1023
LEDn_OFF                 3071

example 3

LEDn_ON             511                                                        3071

LEDn_OFF                 3071                                                                                           1023

example 4                                off
                         3071
LEDn_ON             511

LEDn_OFF

             Example 1: LEDn_ON unchanged and LEDn_OFF decreased.
             Example 2: LEDn_ON increased and LEDn_OFF decreased.
             Example 3: LEDn_ON made > LEDn_OFF.
             Example 4: LEDn_OFF[12] set to 1.

Fig 10. Update examples when LEDn_ON < LEDn_OFF

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                                                                                    xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxx x x x xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxx xx xx xxxxx
                                                                                    xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx x x
                                                                                    xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxx
                                                                                    xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxx

        PCA9685                                                                     STOP                                                            4095 0        4095 0                                           4095 0       4095 0                 NXP Semiconductors
                                                                                        0                 register(s) updated in this cycle                               output(s) updated in this cycle
Product data sheet                                                                                                                                                                                                              3413
                                                                                    example 1                                                                                                                                                    511

                                                                                     LEDn_ON              3071                                                                    3071                                     3071
                                                                                    LEDn_OFF                                                                                                            511                     3413
                                                                                                                                                            1023
                                                                                     example 2            3071                                              1023                  3413                                                      002aad195
                                                                                                                                                            1023                                  511
                                                                                     LEDn_ON
                                                                                    LEDn_OFF

        All information provided in this document is subject to legal disclaimers.   example 3            3071                                                                    3071
                                                                                                                          off                                                          3413
Rev. 4 -- 16 April 2015                                                              LEDn_ON
                                                                                    LEDn_OFF

                                                                                                      on

                                                                                     example 4

                                                                                     LEDn_ON
                                                                                    LEDn_OFF

                                                                                                 Example 1: LEDn_ON unchanged and LEDn_OFF decreased, but delay still > LEDn_OFF                                                                         PCA9685
                                                                                                 Example 2: LEDn_ON changed and LEDn_OFF changed, but delay still > LEDn_OFF
                                                                                                 Example 3: LEDn_ON unchanged and LEDn_OFF increased where LEDn_ON < LEDn_OFF                                                                          16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller
                                                                                                 Example 4: LEDn_ON[12] = 1 and LEDn_OFF[12] changed from 0 to 1

                                                                                    Fig 11. Update examples when LEDn_ON > LEDn_OFF

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NXP Semiconductors                                             PCA9685

                                       16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

Table 7. LED_ON, LED_OFF control registers (address 06h to 45h) bit description
Legend: * default value.

Address Register    Bit Symbol      Access Value                                                Description

06h  LED0_ON_L      7:0 LED0_ON_L[7:0] R/W   0000 0000* LEDn_ON count for LED0, 8 LSBs

07h  LED0_ON_H      7:5 reserved    R        000*                                               non-writable

                    4 LED0_ON_H[4]  R/W      0*                                                 LED0 full ON

                    3:0 LED0_ON_H[3:0] R/W         0000* LEDn_ON count for LED0, 4 MSBs

08h  LED0_OFF_L 7:0 LED0_OFF_L[7:0] R/W      0000 0000* LEDn_OFF count for LED0, 8 LSBs

09h  LED0_OFF_H 7:5 reserved        R        000*                                               non-writable

                    4 LED0_OFF_H[4] R/W      1*                                                 LED0 full OFF

                    3:0 LED0_OFF_H[3:0] R/W        0000*

0Ah  LED1_ON_L      7:0 LED1_ON_L[7:0] R/W   0000 0000* LEDn_ON count for LED1, 8 LSBs

0Bh  LED1_ON_H      7:5 reserved    R        000*                                               non-writable

                    4 LED1_ON_H[4]  R/W      0*                                                 LED1 full ON

                    3:0 LED1_ON_H[3:0] R/W         0000* LEDn_ON count for LED1, 4 MSBs

0Ch  LED1_OFF_L 7:0 LED1_OFF_L[7:0] R/W      0000 0000* LEDn_OFF count for LED1, 8 LSBs

0Dh  LED1_OFF_H 7:5 reserved        R        000*                                               non-writable

                    4 LED1_OFF_H[4] R/W      1*                                                 LED1 full OFF

                    3:0 LED1_OFF_H[3:0] R/W        0000* LEDn_OFF count for LED1, 4 MSBs

0Eh  LED2_ON_L      7:0 LED2_ON_L[7:0] R/W   0000 0000* LEDn_ON count for LED2, 8 LSBs

0Fh  LED2_ON_H      7:5 reserved    R        000*                                               non-writable

                    4 LED2_ON_H[4]  R/W      0*                                                 LED2 full ON

                    3:0 LED2_ON_H[3:0] R/W         0000* LEDn_ON count for LED2, 4 MSBs

10h  LED2_OFF_L 7:0 LED2_OFF_L[7:0] R/W      0000 0000* LEDn_OFF count for LED2, 8 LSBs

11h  LED2_OFF_H 7:5 reserved        R        000*                                               non-writable

                    4 LED2_OFF_H[4] R/W      1*                                                 LED2 full OFF

                    3:0 LED2_OFF_H[3:0] R/W        0000* LEDn_OFF count for LED2, 4 MSBs

12h  LED3_ON_L      7:0 LED3_ON_L[7:0] R/W   0000 0000* LEDn_ON count for LED3, 8 LSBs

13h  LED3_ON_H      7:5 reserved    R        000*                                               non-writable

                    4 LED3_ON_H[4]  R/W      0*                                                 LED3 full ON

                    3:0 LED3_ON_H[3:0] R/W         0000* LEDn_ON count for LED3, 4 MSBs

14h  LED3_OFF_L 7:0 LED3_OFF_L[7:0] R/W      0000 0000* LEDn_OFF count for LED3, 8 LSBs

15h  LED3_OFF_H 7:5 reserved        R        000*                                               non-writable

                    4 LED3_OFF_H[4] R/W      1*                                                 LED3 full OFF

                    3:0 LED3_OFF_H[3:0] R/W        0000* LEDn_OFF count for LED3, 4 MSBs

16h  LED4_ON_L      7:0 LED4_ON_L[7:0] R/W   0000 0000* LEDn_ON count for LED4, 8 LSBs

17h  LED4_ON_H      7:5 reserved    R        000*                                               non-writable

                    4 LED4_ON_H[4]  R/W      0*                                                 LED4 full ON

                    3:0 LED4_ON_H[3:0] R/W         0000* LEDn_ON count for LED4, 4 MSBs

PCA9685             All information provided in this document is subject to legal disclaimers.  � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.

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Table 7. LED_ON, LED_OFF control registers (address 06h to 45h) bit description ...continued
Legend: * default value.

Address Register    Bit Symbol      Access Value                                                Description

18h  LED4_OFF_L 7:0 LED4_OFF_L[7:0] R/W      0000 0000* LEDn_OFF count for LED4, 8 LSBs

19h  LED4_OFF_H 7:5 reserved        R        000*                                               non-writable

                    4 LED4_OFF_H[4] R/W      1*                                                 LED4 full OFF

                    3:0 LED4_OFF_H[3:0] R/W        0000* LEDn_OFF count for LED4, 4 MSBs

1Ah  LED5_ON_L      7:0 LED5_ON_L[7:0] R/W   0000 0000* LEDn_ON count for LED5, 8 LSBs

1Bh  LED5_ON_H      7:5 reserved    R        000*                                               non-writable

                    4 LED5_ON_H[4]  R/W      0*                                                 LED5 full ON

                    3:0 LED5_ON_H[3:0] R/W         0000* LEDn_ON count for LED5, 4 MSBs

1Ch  LED5_OFF_L 7:0 LED5_OFF_L[7:0] R/W      0000 0000* LEDn_OFF count for LED5, 8 LSBs

1Dh  LED5_OFF_H 7:5 reserved        R        000*                                               non-writable

                    4 LED5_OFF_H[4] R/W      1*                                                 LED5 full OFF

                    3:0 LED5_OFF_H[3:0] R/W        0000* LEDn_OFF count for LED5, 4 MSBs

1Eh  LED6_ON_L      7:0 LED6_ON_L[7:0] R/W   0000 0000* LEDn_ON count for LED6, 8 LSBs

1Fh  LED6_ON_H      7:5 reserved    R        000*                                               non-writable

                    4 LED6_ON_H[4]  R/W      0*                                                 LED6 full ON

                    3:0 LED6_ON_H[3:0] R/W         0000* LEDn_ON count for LED6, 4 MSBs

20h  LED6_OFF_L 7:0 LED6_OFF_L[7:0] R/W      0000 0000* LEDn_OFF count for LED6, 8 LSBs

21h  LED6_OFF_H 7:5 reserved        R        000*                                               non-writable

                    4 LED6_OFF_H[4] R/W      1*                                                 LED6 full OFF

                    3:0 LED6_OFF_H[3:0] R/W        0000* LEDn_OFF count for LED6, 4 MSBs

22h  LED7_ON_L      7:0 LED7_ON_L[7:0] R/W   0000 0000* LEDn_ON count for LED7, 8 LSBs

23h  LED7_ON_H      7:5 reserved    R        000*                                               non-writable

                    4 LED7_ON_H[4]  R/W      0*                                                 LED7 full ON

                    3:0 LED7_ON_H[3:0] R/W         0000* LEDn_ON count for LED7, 4 MSBs

24h  LED7_OFF_L 7:0 LED7_OFF_L[7:0] R/W      0000 0000* LEDn_OFF count for LED7, 8 LSBs

25h  LED7_OFF_H 7:5 reserved        R        000*                                               non-writable

                    4 LED7_OFF_H[4] R/W      1*                                                 LED7 full OFF

                    3:0 LED7_OFF_H[3:0] R/W        0000* LEDn_OFF count for LED7, 4 MSBs

26h  LED8_ON_L      7:0 LED8_ON_L[7:0] R/W   0000 0000* LEDn_ON count for LED8, 8 LSBs

27h  LED8_ON_H      7:5 reserved    R        000*                                               non-writable

                    4 LED8_ON_H[4]  R/W      0*                                                 LED8 full ON

                    3:0 LED8_ON_H[3:0] R/W         0000* LEDn_ON count for LED8, 4 MSBs

28h  LED8_OFF_L 7:0 LED8_OFF_L[7:0] R/W      0000 0000* LEDn_OFF count for LED8, 8 LSBs

29h  LED8_OFF_H 7:5 reserved        R        000*                                               non-writable

                    4 LED8_OFF_H[4] R/W      1*                                                 LED8 full OFF

                    3:0 LED8_OFF_H[3:0] R/W        0000* LEDn_OFF count for LED8, 4 MSBs

PCA9685             All information provided in this document is subject to legal disclaimers.  � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.

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Table 7. LED_ON, LED_OFF control registers (address 06h to 45h) bit description ...continued
Legend: * default value.

Address Register    Bit Symbol      Access Value                                                Description

2Ah  LED9_ON_L      7:0 LED9_ON_L[7:0] R/W    0000 0000* LEDn_ON count for LED9, 8 LSBs

2Bh  LED9_ON_H      7:5 reserved    R         000*                                              non-writable

                    4 LED9_ON_H[4]  R/W       0*                                                LED9 full ON

                    3:0 LED9_ON_H[3:0] R/W          0000* LEDn_ON count for LED9, 4 MSBs

2Ch  LED9_OFF_L 7:0 LED9_OFF_L[7:0] R/W       0000 0000* LEDn_OFF count for LED9, 8 LSBs

2Dh  LED9_OFF_H 7:5 reserved        R         000*                                              non-writable

                    4 LED9_OFF_H[4] R/W       1*                                                LED9 full OFF

                    3:0 LED9_OFF_H[3:0] R/W         0000* LEDn_OFF count for LED9, 4 MSBs

2Eh  LED10_ON_L 7:0 LED10_ON_L[7:0] R/W       0000 0000* LEDn_ON count for LED10, 8 LSBs

2Fh  LED10_ON_H 7:5 reserved        R         000*                                              non-writable

                    4 LED10_ON_H[4] R/W       0*                                                LED10 full ON

                    3:0 LED10_ON_H[3:0] R/W         0000* LEDn_ON count for LED10, 4 MSBs

30h  LED10_OFF_L 7:0 LED10_OFF_L[7:0] R/W     0000 0000* LEDn_OFF count for LED10, 8 LSBs

31h  LED10_OFF_H 7:5 reserved       R         000*                                              non-writable

                    4 LED10_OFF_H[4] R/W      1*                                                LED10 full OFF

                    3:0 LED10_OFF_H[3:0] R/W        0000* LEDn_OFF count for LED10, 4 MSBs

32h  LED11_ON_L 7:0 LED11_ON_L[7:0] R/W       0000 0000* LEDn_ON count for LED11, 8 LSBs

33h  LED11_ON_H 7:5 reserved        R         000*                                              non-writable

                    4 LED11_ON_H[4] R/W       0*                                                LED11 full ON

                    3:0 LED11_ON_H[3:0] R/W         0000* LEDn_ON count for LED11, 4 MSBs

34h  LED11_OFF_L 7:0 LED11_OFF_L[7:0] R/W     0000 0000* LEDn_OFF count for LED11, 8 LSBs

35h  LED11_OFF_H 7:5 reserved       R         000*                                              non-writable

                    4 LED11_OFF_H[4] R/W      1*                                                LED11 full OFF

                    3:0 LED11_OFF_H[3:0] R/W        0000* LEDn_OFF count for LED11, 4 MSBs

36h  LED12_ON_L 7:0 LED12_ON_L[7:0] R/W       0000 0000* LEDn_ON count for LED12, 8 LSBs

37h  LED12_ON_H 7:5 reserved        R         000*                                              non-writable

                    4 LED12_ON_H[4] R/W       0*                                                LED12 full ON

                    3:0 LED12_ON_H[3:0] R/W         0000* LEDn_ON count for LED12, 4 MSBs

38h  LED12_OFF_L 7:0 LED12_OFF_L[7:0] R/W     0000 0000* LEDn_OFF count for LED12, 8 LSBs

39h  LED12_OFF_H 7:5 reserved       R         000*                                              non-writable

                    4 LED12_OFF_H[4] R/W      1*                                                LED12 full OFF

                    3:0 LED12_OFF_H[3:0] R/W        0000* LEDn_OFF count for LED12, 4 MSBs

3Ah  LED13_ON_L 7:0 LED13_ON_L[7:0] R/W       0000 0000* LEDn_ON count for LED13, 8 LSBs

3Bh  LED13_ON_H 7:5 reserved        R         000*                                              non-writable

                    4 LED13_ON_H[4] R/W       0*                                                LED13 full ON

                    3:0 LED13_ON_H[3:0] R/W         0000* LEDn_ON count for LED13, 4 MSBs

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Table 7. LED_ON, LED_OFF control registers (address 06h to 45h) bit description ...continued
Legend: * default value.

Address Register    Bit Symbol  Access Value                                                    Description

3Ch  LED13_OFF_L 7:0 LED13_OFF_L[7:0] R/W     0000 0000* LEDn_OFF count for LED13, 8 LSBs

3Dh  LED13_OFF_H 7:5 reserved   R             000*                                              non-writable

                    4 LED13_OFF_H[4] R/W      1*                                                LED13 full OFF

                    3:0 LED13_OFF_H[3:0] R/W        0000* LEDn_OFF count for LED13, 4 MSBs

3Eh  LED14_ON_L 7:0 LED14_ON_L[7:0] R/W       0000 0000* LEDn_ON count for LED14, 8 LSBs

3Fh  LED14_ON_H 7:5 reserved    R             000*                                              non-writable

                    4 LED14_ON_H[4] R/W       0*                                                LED14 full ON

                    3:0 LED14_ON_H[3:0] R/W         0000* LEDn_ON count for LED14, 4 MSBs

40h  LED14_OFF_L 7:0 LED14_OFF_L[7:0] R/W     0000 0000* LEDn_OFF count for LED14, 8 LSBs

41h  LED14_OFF_H 7:5 reserved   R             000*                                              non-writable

                    4 LED14_OFF_H[4] R/W      1*                                                LED14 full OFF

                    3:0 LED14_OFF_H[3:0] R/W        0000* LEDn_OFF count for LED14, 4 MSBs

42h  LED15_ON_L 7:0 LED15_ON_L[7:0] R/W       0000 0000* LEDn_ON count for LED15, 8 LSBs

43h  LED15_ON_H 7:5 reserved    R             000*                                              non-writable

                    4 LED15_ON_H[4] R/W       0*                                                LED15 full ON

                    3:0 LED15_ON_H[3:0] R/W         0000* LEDn_ON count for LED15, 4 MSBs

44h  LED15_OFF_L 7:0 LED15_OFF_L[7:0] R/W     0000 0000* LEDn_OFF count for LED15, 8 LSBs

45h  LED15_OFF_H 7:5 reserved   R             000*                                              non-writable

                    4 LED15_OFF_H[4] R/W      1*                                                LED15 full OFF

                    3:0 LED15_OFF_H[3:0] R/W        0000* LEDn_OFF count for LED15, 4 MSBs

                    The LEDn_ON_H output control bit 4, when set to logic 1, causes the output to be always
                    ON. The turning ON of the LED is delayed by the amount in the LEDn_ON registers.
                    LEDn_OFF[11:0] are ignored. When this bit = 0, then the LEDn_ON and LEDn_OFF
                    registers are used according to their normal definition.

                    The LEDn_OFF_H output control bit 4, when set to logic 1, causes the output to be
                    always OFF. In this case the values in the LEDn_ON registers are ignored.

                    Remark: When all LED outputs are configured as `always OFF', the prescale counter and
                    all associated PWM cycle timing logic are disabled. If LEDn_ON_H[4] and
                    LEDn_OFF_H[4] are set at the same time, the LEDn_OFF_H[4] function takes
                    precedence.

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     7.3.4 ALL_LED_ON and ALL_LED_OFF control

               The ALL_LED_ON and ALL_LED_OFF registers allow just four I2C-bus write sequences
               to fill all the ON and OFF registers with the same patterns.

Table 8. ALL_LED_ON and ALL_LED_OFF control registers (address FAh to FEh) bit description
Legend: * default value.

Address Register    Bit Symbol                   Access Value                                                                      Description

FAh  ALL_LED_ON_L 7:0 ALL_LED_ON_L[7:0] W only 0000 0000* LEDn_ON count for ALL_LED, 8 MSBs

FBh  ALL_LED_ON_H 7:5 reserved                   R                                       000*                                      non-writable

                    4 ALL_LED_ON_H[4] W only                                                    1*                                 ALL_LED full ON

                    3:0 ALL_LED_ON_H[3:0] W only                                                                             0000* LEDn_ON count for ALL_LED, 4 MSBs

FCh  ALL_LED_OFF_L 7:0 ALL_LED_OFF_L[7:0] W only 0000 0000* LEDn_OFF count for ALL_LED,

                                                                                                                                   8 MSBs

FDh  ALL_LED_OFF_H 7:5 reserved                  R                                       000*                                      non-writable

                    4 ALL_LED_OFF_H[4] W only                                                   1*                                 ALL_LED full OFF

                    3:0 ALL_LED_OFF_H[3:0] W only                                                                            0000* LEDn_OFF count for ALL_LED,
                                                                                                                                       4 MSBs

FEh  PRE_SCALE      7:0 PRE_SCALE[7:0]           R/W 0001 1110* prescaler to program the PWM output

                                                                                                                                   frequency (default is 200 Hz)

                    The LEDn_ON and LEDn_OFF counts can vary from 0 to 4095. The LEDn_ON and
                    LEDn_OFF count registers should never be programmed with the same values.

                    Because the loading of the LEDn_ON and LEDn_OFF registers is via the I2C-bus, and
                    asynchronous to the internal oscillator, we want to ensure that we do not see any visual
                    artifacts of changing the ON and OFF values. This is achieved by updating the changes at
                    the end of the LOW cycle.

     7.3.5 PWM frequency PRE_SCALE

               The hardware forces a minimum value that can be loaded into the PRE_SCALE register
               at `3'. The PRE_SCALE register defines the frequency at which the outputs modulate. The
               prescale value is determined with the formula shown in Equation 1:

                    prescale  value  =  round    4----0---9---6---o---s---cu---_p---c-d--l-a-o--t--ce---k_----r--a----t--e-  �  1                                 (1)
                                               

                    where the update rate is the output modulation frequency required. For example, for an
                    output default frequency of 200 Hz with an oscillator clock frequency of 25 MHz:

                    prescale  value  =  round    4----02--9-5--6---M-----H--2---0z---0-  �1  =  30                            0x1Eh                               (2)
                                               

                    The maximum PWM frequency is 1526 Hz if the PRE_SCALE register is set "0x03h".

                    The minimum PWM frequency is 24 Hz if the PRE_SCALE register is set "0xFFh".

                    The PRE_SCALE register can only be set when the SLEEP bit of MODE1 register is set to
                    logic 1.

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7.3.6 SUBADR1 to SUBADR3, I2C-bus subaddress 1 to 3

                    Table 9. SUBADR1 to SUBADR3 - I2C-bus subaddress registers 0 to 3 (address 02h to
                                    04h) bit description

                    Legend: * default value.

                    Address Register  Bit Symbol Access Value                                        Description

                    02h  SUBADR1 7:1 A1[7:1] R/W 1110 001* I2C-bus subaddress 1

                                      0     A1[0]  R only                                            0* reserved

                    03h  SUBADR2 7:1 A2[7:1] R/W 1110 010* I2C-bus subaddress 2

                                      0     A2[0]  R only                                            0* reserved

                    04h  SUBADR3 7:1 A3[7:1] R/W 1110 100* I2C-bus subaddress 3

                                      0     A3[0]  R only                                            0* reserved

                    Subaddresses are programmable through the I2C-bus. Default power-up values are E2h,
                    E4h, E8h, and the device(s) will not acknowledge these addresses right after power-up
                    (the corresponding SUBx bit in MODE1 register is equal to 0).

                    Once subaddresses have been programmed to their right values, SUBx bits need to be
                    set to logic 1 in order to have the device acknowledging these addresses (MODE1
                    register).

                    Only the 7 MSBs representing the I2C-bus subaddress are valid. The LSB in SUBADRx
                    register is a read-only bit (0).

                    When SUBx is set to logic 1, the corresponding I2C-bus subaddress can be used during
                    either an I2C-bus read or write sequence.

7.3.7 ALLCALLADR, LED All Call I2C-bus address

                    Table 10. ALLCALLADR - LED All Call I2C-bus address register (address 05h) bit
                                    description

                    Legend: * default value.

                    Address Register     Bit Symbol Access Value                                     Description

                    05h  ALLCALLADR 7:1 AC[7:1] R/W 1110 000* ALLCALL I2C-bus

                                                                                                     address register

                                         0  AC[0] R only                                             0* reserved

                    The LED All Call I2C-bus address allows all the PCA9685s in the bus to be programmed
                    at the same time (ALLCALL bit in register MODE1 must be equal to 1 (power-up default
                    state)). This address is programmable through the I2C-bus and can be used during either
                    an I2C-bus read or write sequence. The register address can also be programmed as a
                    Sub Call.

                    Only the 7 MSBs representing the All Call I2C-bus address are valid. The LSB in
                    ALLCALLADR register is a read-only bit (0).

                    If ALLCALL bit = 0, the device does not acknowledge the address programmed in register
                    ALLCALLADR.

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                    7.4 Active LOW output enable input

                            The active LOW output enable (OE) pin, allows to enable or disable all the LED outputs at
                            the same time.

                    � When a LOW level is applied to OE pin, all the LED outputs are enabled and follow

                       the output state defined in the LEDn_ON and LEDn_OFF registers with the polarity
                       defined by INVRT bit (MODE2 register).

                    � When a HIGH level is applied to OE pin, all the LED outputs are programmed to the

                       value that is defined by OUTNE[1:0] in the MODE2 register.

                    Table 11. LED outputs when OE = 1

                    OUTNE1  OUTNE0  LED outputs

                    0       0       0

                    0       1       1 if OUTDRV = 1, high-impedance if OUTDRV = 0

                    1       0       high-impedance

                    1       1       high-impedance

                    The OE pin can be used as a synchronization signal to switch on/off several PCA9685
                    devices at the same time. This requires an external clock reference that provides blinking
                    period and the duty cycle.

                    The OE pin can also be used as an external dimming control signal. The frequency of the
                    external clock must be high enough not to be seen by the human eye, and the duty cycle
                    value determines the brightness of the LEDs.

                    7.5 Power-on reset

                            When power is applied to VDD, an internal power-on reset holds the PCA9685 in a reset
                            condition until VDD has reached VPOR. At this point, the reset condition is released and the
                            PCA9685 registers and I2C-bus state machine are initialized to their default states.
                            Thereafter, VDD must be lowered below 0.2 V to reset the device.

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                    7.6 Software reset

                            The Software Reset Call (SWRST Call) allows all the devices in the I2C-bus to be reset to
                            the power-up state value through a specific formatted I2C-bus command. To be performed
                            correctly, it implies that the I2C-bus is functional and that there is no device hanging the
                            bus.

                            The SWRST Call function is defined as the following:

                             1. A START command is sent by the I2C-bus master.
                             2. The reserved SWRST I2C-bus address `0000 000' with the R/W bit set to `0' (write) is

                                 sent by the I2C-bus master.

                             3. The PCA9685 device(s) acknowledge(s) after seeing the General Call address
                                 `0000 0000' (00h) only. If the R/W bit is set to `1' (read), no acknowledge is returned to
                                 the I2C-bus master.

                             4. Once the General Call address has been sent and acknowledged, the master sends
                                 1 byte with 1 specific value (SWRST data byte 1):

                                 a. Byte 1 = 06h: the PCA9685 acknowledges this value only. If byte 1 is not equal to
                                     06h, the PCA9685 does not acknowledge it.

                                 If more than 1 byte of data is sent, the PCA9685 does not acknowledge any more.

                             5. Once the correct byte (SWRST data byte 1) has been sent and correctly
                                 acknowledged, the master sends a STOP command to end the SWRST Call: the
                                 PCA9685 then resets to the default value (power-up value) and is ready to be
                                 addressed again within the specified bus free time (tBUF).

                                        General Call address  SWRST data byte 1

                    S0 0 0 0 0 0 0 0A0 0 0 0 0 1 1 0AP

                    START condition                           acknowledge                       acknowledge
                                                              from slave                           from slave

                                                                                                              STOP
                                                                                                           condition

                                                                                                             002aac900

                    Fig 12. SWRST Call

                    The I2C-bus master must interpret a non-acknowledge from the PCA9685 (at any time) as
                    a `SWRST Call Abort'. The PCA9685 does not initiate a reset of its registers. This
                    happens only when the format of the SWRST Call sequence is not correct.

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                    7.7 Using the PCA9685 with and without external drivers

                            The PCA9685 LED output drivers are 5.5 V only tolerant and can sink up to 25 mA at 5 V.

                    If the device needs to drive LEDs to a higher voltage and/or higher current, use of an
                    external driver is required.

                          � INVRT bit (MODE2 register) can be used to keep the LED PWM control firmware the

                             same independently of the type of external driver. This bit allows LED output polarity
                             inversion/non-inversion only when OE = 0.

                          � OUTDRV bit (MODE2 register) allows minimizing the amount of external components

                             required to control the external driver (N-type or P-type device).

Table 12. Use of INVRT and OUTDRV based on connection to the LEDn outputs when OE = 0[1]

INVRT OUTDRV Direct connection to LEDn                            External N-type driver                                            External P-type driver

                    Firmware                            External  Firmware                                      External            Firmware  External
                                                        pull-up                                                 pull-up                       pull-up
                                                        resistor                                                resistor                      resistor

0  0                formulas and LED                    LED current formulas and LED required                                       formulas and LED required
                    output state values                 limiting R[2] output state                                                  output state values
                    inverted                                                                                                        apply
                                                                          values inverted

0  1                formulas and LED                    LED current formulas and LED not                                            formulas and LED not required
                    output state values                                                                                             output state values
                    inverted                            limiting R[2] output state                              required[3]         inverted

                                                                  values apply[3]

1  0                formulas and LED                    LED current formulas and LED required                                       formulas and LED required
                                                        limiting R output state                                                     output state values
                    output state values                                                                                             inverted
                    apply[2]                                              values apply

1  1                formulas and LED                    LED current formulas and LED not required formulas and LED not

                    output state values                 limiting R output state                                                     output state values required[4]
                    apply[2]
                                                                  values inverted                                                   apply[4]

[1] When OE = 1, LED output state is controlled only by OUTNE[1:0] bits (MODE2 register).
[2] Correct configuration when LEDs directly connected to the LEDn outputs (connection to VDD through current limiting resistor).
[3] Optimum configuration when external N-type (NPN, NMOS) driver used.
[4] Optimum configuration when external P-type (PNP, PMOS) driver used.

                    +5 V                                          +5 V

                                                        LED0

              LED0                                                                                                                  LED0         +VDD

                                             002aad169                                               002aad170                                002aad171

             INVRT = 0                                               INVRT = 1                                                                   INVRT = 1
             OUTDRV = 1                                              OUTDRV = 1                                                                  OUTDRV = 0

Fig 13. External N-type driver                          Fig 14. External P-type driver                                              Fig 15. Direct LED connection

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8. Characteristics of the I2C-bus

                              The I2C-bus is for 2-way, 2-line communication between different ICs or modules. The two
                              lines are a serial data line (SDA) and a serial clock line (SCL). Both lines must be
                              connected to a positive supply via a pull-up resistor when connected to the output stages
                              of a device. Data transfer may be initiated only when the bus is not busy.

                  8.1 Bit transfer

                              One data bit is transferred during each clock pulse. The data on the SDA line must remain
                              stable during the HIGH period of the clock pulse as changes in the data line at this time
                              will be interpreted as control signals (see Figure 16).

                         SDA

                         SCL

                                          data line   change                                         mba607
                                            stable;   of data
                                          data valid  allowed

                    Fig 16. Bit transfer

8.1.1 START and STOP conditions

          Both data and clock lines remain HIGH when the bus is not busy. A HIGH-to-LOW
          transition of the data line while the clock is HIGH is defined as the START condition (S). A
          LOW-to-HIGH transition of the data line while the clock is HIGH is defined as the STOP
          condition (P) (see Figure 17).

                    SDA

                                  SCL                                                                         P
                                                            S
                                                                                                     STOP condition
                                                 START condition                                                            mba608

                    Fig 17. Definition of START and STOP conditions

                    8.2 System configuration

                            A device generating a message is a `transmitter'; a device receiving is the `receiver'. The
                            device that controls the message is the `master' and the devices which are controlled by
                            the master are the `slaves' (see Figure 18).

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SDA                             SLAVE         SLAVE           MASTER                                          MASTER                I2C-BUS
SCL                           RECEIVER  TRANSMITTER/      TRANSMITTER                                     TRANSMITTER/          MULTIPLEXER

                 MASTER                    RECEIVER                                                          RECEIVER
             TRANSMITTER/

                RECEIVER

                                                                                                          SLAVE

                                                                                                                                   002aaa966

Fig 18. System configuration

                    8.3 Acknowledge

                            The number of data bytes transferred between the START and the STOP conditions from
                            transmitter to receiver is not limited. Each byte of eight bits is followed by one
                            acknowledge bit. The acknowledge bit is a HIGH level put on the bus by the transmitter,
                            whereas the master generates an extra acknowledge related clock pulse.

                            A slave receiver which is addressed must generate an acknowledge after the reception of
                            each byte. Also a master must generate an acknowledge after the reception of each byte
                            that has been clocked out of the slave transmitter. The device that acknowledges has to
                            pull down the SDA line during the acknowledge clock pulse, so that the SDA line is stable
                            LOW during the HIGH period of the acknowledge related clock pulse; set-up time and hold
                            time must be taken into account.

                            A master receiver must signal an end of data to the transmitter by not generating an
                            acknowledge on the last byte that has been clocked out of the slave. In this event, the
                            transmitter must leave the data line HIGH to enable the master to generate a STOP
                            condition.

                                 data output
                              by transmitter

                                                                                                          not acknowledge

                              data output
                              by receiver

                                                                                                          acknowledge

                              SCL from master             1  2                                            8                     9

                                               S                                                               clock pulse for
                                                                                                          acknowledgement
                                                START
                                               condition                                                                        002aaa987

                    Fig 19. Acknowledgement on the I2C-bus

PCA9685                       All information provided in this document is subject to legal disclaimers.  � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.

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9. Bus transactions                                                       16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

                        slave address            control register         data for register D[7:0](1)

         S 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 A D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 A                                                                              AP

         START condition               R/W acknowledge                    acknowledge                                           acknowledge
                                                from slave                from slave                                               from slave

                                                                                                                                              STOP
                                                                                                                                           condition

                                                                                                                                             002aac829

       (1) See Table 4 for register definition.

Fig 20. Write to a specific register

         slave address                 control register = MODE1 register  MODE1 register                                        MODE2 register
                                                                            1
S 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 A 0 0 0 0 0 0 0 0 A                                AI bit set                                        A                          A (cont.)

START condition         R/W acknowledge          acknowledge                                                                 acknowledge  acknowledge
                                 from slave         from slave                                                               from slave      from slave

         LED15_OFF_L register          LED15_OFF_H register

(cont.)                        A                             AP

                        acknowledge              acknowledge
                           from slave               from slave

                                                               STOP                                                                                     002aad187
                                                            condition

Fig 21. Write to all registers using the Auto-Increment feature; AI initially clear

PCA9685                                          All information provided in this document is subject to legal disclaimers.     � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.

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                                                                  16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

                        slave address        control register = MODE1 register        MODE1 register
                                                                                        1
         S 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 A 0 0 0 0 0 0 0 0 A                                                                    A (cont.)

         START condition               R/W acknowledge            acknowledge         AI bit set                        acknowledge
                                                from slave           from slave                                            from slave

                          slave address                       data from MODE1                                        data from MODE2

         (cont.) Sr 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 1 A                                        A                                                                  A

         ReSTART                             R/W acknowledge        acknowledge                                                        acknowledge
          condition                                   from slave     from master                                                        from master

                            data from LED15_OFF_H register                                                                                               002aad188
                                                                        AP

                                                   not acknowledge STOP
                                                          from master condition

Fig 22. Read all registers using the Auto-Increment feature; AI initially clear

         slave address                      control register =      ALL_LED_ON_L register                               ALL_LED_ON_H register
                                       ALL_LED_ON_L register

S 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 A 1 1 1 1 1 0 1 0 A                                                                          A                                              A (cont.)

START condition         R/W acknowledge      acknowledge                              acknowledge                                                        acknowledge
                                 from slave     from slave                               from slave                                                         from slave

         ALL_LED_OFF_L register        ALL_LED_OFF_H register

(cont.)                          A                              AP

                        acknowledge          acknowledge STOP condition                                                                                             002aad189
                           from slave           from slave

Fig 23. Write to ALL_LED_ON and ALL_LED_OFF registers using the Auto-Increment feature; AI initially set

                        slave address              control register =                 ALL_LED_OFF_H register
                                             ALL_LED_OFF_H register

         S 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 A 1 1 1 1 1 1 0 1 A 0 0 0 1 X X X X A P

         START condition                 R/W acknowledge            acknowledge                                         acknowledge
                                                  from slave           from slave                                          from slave

                                                                                                                                      STOP
                                                                                                                                   condition

                                                                                                                                      002aad190

Fig 24. Write to ALL_LED_OFF_H to turn OFF all PWMs

PCA9685                                  All information provided in this document is subject to legal disclaimers.     � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.

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                                                                   16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

                    slave address                                  control register                              data for MODE1 register

sequence (A)(1) S 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 A 0 0 0 0 0 0 0 0 A 0 0 1 0 0 1 1 1 A P

                    START condition          R/W                         MODE1                           AI on   enable ALL CALL            STOP
                                                                   register selection                                                       condition
                                     acknowledge                                            acknowledge                   acknowledge
                                        from slave                   control register       from slave                       from slave

                    slave address                                                           new LEDALLCALL I2C-bus address

sequence (B)(1) S 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 A 0 0 0 0 0 1 0 1 A 1 0 1 0 1 0 1 X A P

                    START condition  R/W                            ALLCALLADR              acknowledge          acknowledge STOP
                                                                   register selection       from slave              from slave condition
                                                   acknowledge
                                                       from slave    control register                            data for control register
                                                                                                                     ALL_LED_ON_L
                    LEDALLCALL I2C-bus address

sequence (C) S 1 0 1 0 1 0 1 0 A 1 1 1 1 1 0 1 0 A 0 0 0 0 0 0 0 0 A (cont.)

                    START condition  R/W                           ALL_LED_ON_L             acknowledge(2)       acknowledge(2)
                                                                   register selection       from slave                 from slave
                         acknowledge(2) from all the
                                                                                                                 ALL_LED_OFF_H
                    devices configured for the new
                     LEDALLCALL I2C-bus address

(cont.) 0 0 0 0 0 0 0 0 A 0 0 0 0 0 0 0 0 A 0 0 0 0 1 0 0 0 A P

                    ALL_LED_ON_H                                   data for ALL_LED_OFF_L   acknowledge(2)       acknowledge(2) STOP
                     control register                                     control register  from slave                 from slave condition

                                      acknowledge(2)                                                                                         002aad192
                                            from slave

       (1) In this example, several PCA9685s are used and the same sequences (A) and (B) above are sent to each of them.
       (2) Acknowledge from all the slave devices configured for the new LED All Call I2C-bus address in sequence (B).

Fig 25. LED All Call I2C-bus address programming and LED All Call sequence example

PCA9685                              All information provided in this document is subject to legal disclaimers.  � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.

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                                                 16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

10. Application design-in information

                                                                                                                            5V  12 V
                    VDD = 2.5 V, 3.3 V or 5.0 V                                                                                 12 V
                                                                                                                                12 V
                        (1) (1)  10 k(2)

I2C-BUS/SMBus                               SDA  VDD
    MASTER                                  SCL            LED0
                SDA
                                                           LED1
                 SCL

                                                 LED2

                    OE           OE              LED3

                                                                 5V

                                                 PCA9685

                                                 LED4
                                                 LED5
                                                 LED6
                                                 LED7

                                                                        5V

                                                 LED8

                                                 LED9

                                                 LED10

                                                 LED11

                                 EXTCLK                          5V                                                             12 V

                                 A0

                                 A1

                                 A2

                                 A3              LED12

                                 A4
                                                      LED13

                                 A5

                                                      LED14

                                 VSS             LED15

                                                 002aac827

             I2C-bus address = 1010 101x.
             All 16 of the LEDn outputs configurable as either open-drain or totem pole. Mixing of configuration is not possible.
             Remark: Set INVRT = 0, OUTDRV = 1, OUTNE = 01 (MODE2 register bits)
       (1) Resistor value should be chosen by referencing section 7 of UM10204, "I2C-bus specification and user manual".
       (2) OE requires pull-up resistor if control signal from the master is open-drain.

Fig 26. Typical application

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                    16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

                    Question 1: What kind of edge rate control is there on the outputs?

                     � The typical edge rates depend on the output configuration, supply voltage, and the

                         applied load. The outputs can be configured as either open-drain NMOS or totem pole
                         outputs. If the customer is using the part to directly drive LEDs, they should be using it
                         in an open-drain NMOS, if they are concerned about the maximum ISS and ground
                         bounce. The edge rate control was designed primarily to slow down the turn-on of the
                         output device; it turns off rather quickly (~1.5 ns). In simulation, the typical turn-on
                         time for the open-drain NMOS was ~14 ns (VDD = 3.6 V; CL = 50 pF; RPU = 500 ).

                    Question 2: Is ground bounce possible?

                     � Ground bounce is a possibility, especially if all 16 outputs are changed at full current

                         (25 mA each). There is a fair amount of decoupling capacitance on chip (~50 pF),
                         which is intended to suppress some of the ground bounce. The customer will need to
                         determine if additional decoupling capacitance externally placed as close as
                         physically possible to the device is required.

                    Question 3: Can I really sink 400 mA through the single ground pin on the package and
                    will this cause any ground bounce problem due to the PWM of the LEDs?

                     � Yes, you can sink 400 mA through a single ground pin on the package. Although the

                         package only has one ground pin, there are two ground pads on the die itself
                         connected to this one pin. Although some ground bounce is likely, it will not disrupt the
                         operation of the part and would be reduced by the external decoupling capacitance.

                    Question 4: I can't turn the LEDs on or off, but their registers are set properly. Why?

                     � Check the MODE1 register SLEEP (bit 4) setting. The bit needs to be 0 in order to

                         enable the clocking. If both clock sources (internal osc and EXTCLK) are turned OFF
                         (bit 4 = 1), the LEDs cannot be dimmed or blinked.

                    Question 5: I'm using LEDs with integrated Zener diodes and the IC is getting very hot.
                    Why?

                     � The IC outputs can be set to either open-drain or push-pull and default to push-pull

                         outputs. In this application with the Zener diodes, they need to be set to open-drain
                         since in the push-pull architecture there is a low resistance path to GND through the
                         Zener and this is causing the IC to overheat.

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                                                 16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

                                             LED supply                 CONSTANT                FB
                                                                 VIN     CURRENT                OUT
                                                                      SWITCH MODE
                                                                       REGULATOR                                Iconstant

                                                                                                 LIGHT
                                                                                                SENSOR

                    VDD = 2.5 V, 3.3 V or 5.0 V                                                                    LED
                                                                                                                   string
                                        (1)      (1)  10 k(2)
                                                                                                                Rsense
                    ASIC/MICRO                                   SDA                            VDD
                                                                 SCL                                      LED0
                                  SDA                                                                     LED1
                                   SCL                           OE                                       LED2
                                                                                                          LED3
                    OE

                                                                           PCA9685

                                                                                                LED4
                                                                                                LED5
                                                                                                LED6
                                                                                                LED7

                                                                      EXTCLK

                                                                                                 LED8
                                                                                                 LED9
                                                                                                LED10
                                                                                                LED11

                                                                      A0

                                                                      A1

                                                                      A2

                                                                      A3                        LED12

                                                                      A4
                                                                                           LED13

                                                                      A5
                                                                                           LED14

                                                                      VSS                       LED15

                                                                                                002aac828

                                 I2C-bus address = 1010 101x.
                                 Remark: Set INVRT = 0, OUTDRV = 1, OUTNE = 01 (MODE2 register bits) for this configuration.
                           (1) Resistor value should be chosen by referencing Section 7 of UM10204, "I2C-bus specification and
                                 user manual".
                           (2) OE requires pull-up resistor if control signal from the master is open-drain.

                    Fig 27. LCD backlighting application

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11. Limiting values

                    Table 13. Limiting values
                    In accordance with the Absolute Maximum Rating System (IEC 60134).

                    Symbol Parameter                                Conditions                                                 Min        Max       Unit

                    VDD             supply voltage                                                                             0.5        +6.0      V

                    VI/O            voltage on an input/output pin                                                             VSS  0.5 5.5         V

                    IO(LEDn)        output current on pin LEDn                                                                 -          25        mA

                    ISS             ground supply current                                                                      -          400       mA

                    Ptot            total power dissipation                                                                    -          400       mW
                    Tstg            storage temperature
                    Tamb            ambient temperature                                                                        65         +150      C

                                                                    operating                                                  40         +85       C

12. Static characteristics

Table 14. Static characteristics
VDD = 2.3 V to 5.5 V; VSS = 0 V; Tamb = 40 C to +85 C; unless otherwise specified.

Symbol Parameter                          Conditions                                                                  Min           Typ       Max      Unit

Supply                                                                                                                              -
                                                                                                                                    6
VDD       supply voltage                                                                                                  2.3                 5.5      V
                                                                                                                          -         2.2
IDD       supply current                  operating mode; no load;                                                                            10       mA
                                          fSCL = 1 MHz; VDD = 2.3 V to 5.5 V                                              -         1.70
Istb      standby current                                                                                             [1] -                   15.5     A
                                          no load; fSCL = 0 Hz; VI = VDD or VSS;                                                    -
VPOR      power-on reset voltage          VDD = 2.3 V to 5.5 V                                                                      -         2.0      V
                                                                                                                                    28
                                          no load; VI = VDD or VSS                                                                  40
                                                                                                                                    -
Input SCL; input/output SDA                                                                                                         6

VIL       LOW-level input voltage                                                                                     0.5           25        +0.3VDD V
                                                                                                                      0.7VDD        -
VIH       HIGH-level input voltage                                                                                    20            -         5.5      V
                                                                                                                      30            -
IOL       LOW-level output current        VOL = 0.4 V; VDD = 2.3 V                                                    1             -         -        mA
                                          VOL = 0.4 V; VDD = 5.0 V                                                    -             -
                                          VI = VDD or VSS                                                                           -         -        mA
                                          VI = VSS                                                                                  5
IL        leakage current                                                                                                                     +1       A

Ci        input capacitance                                                                                                                   10       pF

LED driver outputs

IOL       LOW-level output current        VOL = 0.5 V; VDD = 2.3 V to 4.5 V                                           [2] 12                  -        mA
IOL(tot)  total LOW-level output current  VOL = 0.5 V; VDD = 4.5 V                                                    [2] -
IOH       HIGH-level output current       open-drain; VOH = VDD                                                                               400      mA
VOH       HIGH-level output voltage       IOH = 10 mA; VDD = 2.3 V                                                        10
                                          IOH = 10 mA; VDD = 3.0 V                                                        1.6                 +10      A
IOZ       OFF-state output current        IOH = 10 mA; VDD = 4.5 V                                                        2.3
Co        output capacitance              3-state; VOH = VDD or VSS                                                       4.0                 -        V
                                                                                                                          10
                                                                                                                          -                   -        V

                                                                                                                                              -        V

                                                                                                                                              +10      A

                                                                                                                                              8        pF

PCA9685                                   All information provided in this document is subject to legal disclaimers.              � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.

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NXP Semiconductors                                                                             PCA9685

                                                                       16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

Table 14. Static characteristics ...continued
VDD = 2.3 V to 5.5 V; VSS = 0 V; Tamb = 40 C to +85 C; unless otherwise specified.

Symbol Parameter                                 Conditions                                                                     Min  Typ  Max             Unit

Address inputs; OE input; EXTCLK

VIL           LOW-level input voltage                                                                                           0.5  -    +0.3VDD V

VIH           HIGH-level input voltage                                                                                          0.7VDD -  5.5             V

ILI           input leakage current                                                                                             1    -    +1              A

Ci            input capacitance                                                                                                 -    3    5               pF

[1] VDD must be lowered to 0.2 V in order to reset part.
[2] Each bit must be limited to a maximum of 25 mA and the total package limited to 400 mA due to internal busing limits.

          10                                     002aad877                  60                                                            002aad878
     IDD
     (mA)           VDD = 5.5 V                                         IOL     VDD = 4.5 V
                                                                       (mA)              3.0 V
           8
                                                                            40
           6

     4                 3.3 V                                                                 2.3 V
                                                                           20

     2                 2.3 V

     0                                                                     0

     -50            0                   50             100                 -50                                               0       50              100

                                            Tamb (�C)                                                                                     Tamb (�C)

Fig 28. IDD typical values with OSC on and                             Fig 29. IOL typical drive (LEDn outputs) versus
            fSCL = 1 MHz versus temperature                                        temperature

                                              5                                 002aad879

                                        Istb
                                        (A)

                                              4

                                            3    VDD = 5.5 V

                                            2

                                            1
                                                             3.3 V

                                                       2.3 V

                                            0

                                            -50                     0  50             100

                                                                           Tamb (�C)

Fig 30. Standby supply current versus temperature

PCA9685                                          All information provided in this document is subject to legal disclaimers.          � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.

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        PCA9685                                                                                   xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxx x x x xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxx xx xx xxxxx  NXP Semiconductors
                                                                                                  xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx x x
Product data sheet                                                                                xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxx
                                                                                                  xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxx

                                                                                    13. Dynamic characteristics

                                                                                    Table 15. Dynamic characteristics           Conditions                     Standard-mode  Fast-mode I2C-bus  Fast-mode Plus Unit
                                                                                    Symbol Parameter                                                                I2C-bus                           I2C-bus

                                                                                                                                                               Min  Max       Min  Max           Min Max

                                                                                    fSCL     SCL clock frequency                                       [1]     0    100       0    400           0     1000 kHz
                                                                                    fEXTCLK  frequency on pin EXTCLK
                                                                                    tBUF     bus free time between a STOP                                      DC   50        DC   50            DC    50 MHz
                                                                                             and START condition
                                                                                    tHD;STA  hold time (repeated) START                                        4.7  -         1.3  -             0.5   - s
                                                                                             condition
                                                                                    tSU;STA  set-up time for a repeated                                        4.0  -         0.6  -             0.26  - s
                                                                                             START condition
        All information provided in this document is subject to legal disclaimers.  tSU;STO  set-up time for STOP condition                                    4.7  -         0.6  -             0.26  - s
                                                                                    tHD;DAT  data hold time
Rev. 4 -- 16 April 2015                                                             tVD;ACK  data valid acknowledge time                                       4.0    -       0.6  -             0.26    - s
                                                                                    tVD;DAT  data valid time                                                          -                            0     - ns
                                                                                    tSU;DAT  data set-up time                                                  0    3.45      0    -                   0.45 s
                                                                                    tLOW     LOW period of the SCL clock                                            3.45                         0.05  0.45 s
                                                                                    tHIGH    HIGH period of the SCL clock                              [2] 0.3        -       0.1  0.9           0.05    - ns
                                                                                    tf       fall time of both SDA and SCL                                            -                           50     - s
                                                                                             signals                                                   [3] 0.3        -       0.1  0.9           0.5     - s                       PCA9685
                                                                                    tr       rise time of both SDA and SCL                                          300                          0.26  120 ns
                                                                                             signals                                                           250            100  -                                             16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller
                                                                                    tSP      pulse width of spikes that must                                        1000                           -   120 ns
                                                                                             be suppressed by the input filter                                 4.7            1.3  -
                                                                                    tPLZ     LOW to OFF-state propagation                                            50                            -    50 ns
                                                                                             delay                                                             4.0            0.6  -
                                                                                    tPZL                                                                                                           -
                                                                                             OFF-state to LOW propagation                              [4][5]  -              20 + 0.1Cb[6] 300
                                                                                    tPHZ     delay
                                                                                                                                                               -              20 + 0.1Cb[6] 300
                                                                                             HIGH to OFF-state propagation
                                                                                             delay                                                     [7]     -              -    50

        � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.                                                                    OE to LEDn;                    -    40        -    40            -     40 ns
                                                                                                                                OUTNE[1:0] = 10 or 11
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                                                                                                                                OE to LEDn;                    -    60        -    60            -     60 ns
                                                                                                                                OUTNE[1:0] = 10 or 11
                                                                                                                                in MODE2 register

                                                                                                                                OE to LEDn;
                                                                                                                                OUTNE[1:0] = 10 or 11
                                                                                                                                in MODE2 register
        PCA9685                                                                     Table 15.  xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxx x x x xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxx xx xx xxxxx                                       NXP Semiconductors
                                                                                               xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx x x
Product data sheet                                                                             xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxx
                                                                                               xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxx
                                                                                               Dynamic characteristics ...continued

                                                                                    Symbol Parameter  Conditions                          Standard-mode  Fast-mode I2C-bus Fast-mode Plus Unit
                                                                                                                                               I2C-bus                                       I2C-bus

                                                                                                                                          Min  Max       Min  Max Min Max

                                                                                    tPZH       OFF-state to HIGH propagation OE to LEDn;  -    40        -    40  -  40 ns

                                                                                               delay  OUTNE[1:0] = 10 or 11

                                                                                                      in MODE2 register

                                                                                    tPLH       LOW to HIGH propagation delay OE to LEDn;  -    40        -    40  -  40 ns

                                                                                                      OUTNE[1:0] = 01

                                                                                                      in MODE2 register

                                                                                    tPHL       HIGH to LOW propagation delay OE to LEDn;  -    60        -    60  -  60 ns

                                                                                                      OUTNE[1:0] = 00

                                                                                                      in MODE2 register

        All information provided in this document is subject to legal disclaimers.  [1] Minimum SCL clock frequency is limited by the bus time-out feature, which resets the serial bus interface if either SDA or SCL is held LOW for a minimum of 25 ms.           PCA9685
                                                                                          Disable bus time-out feature for DC operation.
Rev. 4 -- 16 April 2015                                                                                                                                                                                                                                            16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller
                                                                                    [2] tVD;ACK = time for Acknowledgement signal from SCL LOW to SDA (out) LOW.
                                                                                    [3] tVD;DAT = minimum time for SDA data out to be valid following SCL LOW.
                                                                                    [4] A master device must internally provide a hold time of at least 300 ns for the SDA signal (refer to the VIL of the SCL signal) in order to bridge the undefined region of

                                                                                          SCL's falling edge.

                                                                                    [5] The maximum tf for the SDA and SCL bus lines is specified at 300 ns. The maximum fall time (tf) for the SDA output stage is specified at 250 ns. This allows series
                                                                                          protection resistors to be connected between the SDA and the SCL pins and the SDA/SCL bus lines without exceeding the maximum specified tf.

                                                                                    [6] Cb = total capacitance of one bus line in pF.
                                                                                    [7] Input filters on the SDA and SCL inputs suppress noise spikes less than 50 ns.

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NXP Semiconductors                                                                                     PCA9685

                                                                               16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

DA                                     tr                     tf                                         tHD;STA                              tSP                   0.7 � V
              tBUF     tLOW                                                                                                                       tSU;STO           0.3 � V
                                                                                                      tSU;STA
CL                                                                                           Sr                                                                     0.7 � V
                                                                                                                                                                    0.3 � V
                       tHD;STA
                                                                                                                                                           P
P                   S            tHD;DAT              tHIGH          tSU;DAT                                                                                          002aaa9

Fig 31. Definition of timing

                       protocol             START             bit 7                bit 6           bit 1                               bit 0         acknowledge   STOP
                                           condition          MSB                  (A6)            (D1)                                (D0)                (A)    condition
                                                              (A7)
                                               (S)                                                                                                                    (P)

                                           tSU;STA        tLOW tHIGH               1 / fSCL

                       SCL                                                                                                                                        0.7 � VDD
                                                                                                                                                                  0.3 � VDD

                                           tBUF           tr                   tf

                       SDA                                                                                                                                        0.7 � VDD
                                                                                                                                                                  0.3 � VDD
                                                 tHD;STA                       tSU;DAT tHD;DAT                               tVD;DAT          tVD;ACK tSU;STO
                                                                                                                                                                  002aab285

                                    Rise and fall times refer to VIL and VIH.

                       Fig 32. I2C-bus timing diagram

                                                                           VI      VM                                                  VM
                                                          OE input                  tPLZ                                               tPZL

                                                                        VSS        tPHZ      VX                                                  VM
                                                                                               VY                                       tPZH
                                                     LEDn output VDD
                                                    LOW-to-OFF                     outputs                                   outputs          VM
                                                    OFF-to-LOW                     enabled                                   disabled
                                                                                                                                                outputs
                                                                        VOL                                                                     enabled
                                                                                                                                              002aad810
                                                     LEDn output VOH
                                                    HIGH-to-OFF
                                                    OFF-to-HIGH

                                                                        VSS

                       Fig 33. tPLZ, tPZL and tPHZ, tPZH times

PCA9685                                          All information provided in this document is subject to legal disclaimers.                   � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.

Product data sheet                                            Rev. 4 -- 16 April 2015                                                                                           42 of 52
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14. Test information                       16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

                                                           VDD                                                  RL      VDD
                                                                                                                500     open
                                                                                                                        VSS

                                    PULSE      VI                   VO
                                GENERATOR
                                                           DUT

                                                       RT                                                       CL
                                                                                                                50 pF

                                                                                                                         002aab880

                                 RL = Load resistor for LEDn.
                                 CL = Load capacitance includes jig and probe capacitance.
                                 RT = Termination resistance should be equal to the output impedance Zo of the pulse generators.

                    Fig 34. Test circuitry for switching times

                                                       VDD                                                      S1      VDD � 2
                                                                                                                        open
                                                                                                                 RL
                                                                                                                 500    VSS

                                    PULSE  VI                   VO
                                GENERATOR
                                                       DUT

                                                   RT                                                       CL  RL

                                                                                                            50 pF 500

                                                                                                                        002aad811

                                 RL = Load resistor for LEDn.
                                 CL = Load capacitance includes jig and probe capacitance.
                                 RT = Termination resistance should be equal to the output impedance Zo of the pulse generators.
                                 Test data are given in Table 16.

                    Fig 35. Test circuitry for switching times for enable/disable

                    Table 16. Test data for enable/disable switching times

                    Test        Load                                                                                    Switch

                    tPD         CL                          RL                                                          open
                    tPLZ, tPZL  50 pF                       500                                                         VDD  2
                    tPHZ, tPZH  50 pF                       500                                                         VSS
                                50 pF                       500

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15. Package outline                                                         16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

TSSOP28: plastic thin shrink small outline package; 28 leads; body width 4.4 mm                                                                                         SOT361-1

                                            D                                                                                 E              A      X

           y                                                                    c                                                                      vM A
        Z                                                                                                     HE
      28
                                                                    15                                                              Q
                  pin 1 index
                                                                    14               A2                                                      (A 3)                 A
       1                                                                wM                A1
                                       e
                                                            bp                                                                                                   
                                                                                                                                            Lp
                                                                                                                                         L

                                                                                                                                 detail X

                                                       0         2.5                 5 mm

                                                                 scale

DIMENSIONS (mm are the original dimensions)

UNIT    A           A1    A2       A3  bp      c       D (1) E (2) e            HE   L        Lp                           Q     v  w           y                  Z (1)  
      max.

mm    1.1           0.15  0.95  0.25   0.30    0.2     9.8  4.5  0.65           6.6  1        0.75 0.4                           0.2 0.13 0.1                      0.8    8o
                    0.05  0.80         0.19    0.1     9.6  4.3                 6.2           0.50 0.3                                                             0.5    0o

Notes
1. Plastic or metal protrusions of 0.15 mm maximum per side are not included.
2. Plastic interlead protrusions of 0.25 mm maximum per side are not included.

OUTLINE                                             REFERENCES                                                                    EUROPEAN          ISSUE DATE
                                                                                                                                 PROJECTION
VERSION                       IEC              JEDEC             JEITA                                                                                99-12-27
                                                                                                                                                      03-02-19
SOT361-1                                       MO-153

Fig 36. Package outline SOT361-1 (TSSOP28)

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                                                                    16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

HVQFN28: plastic thermal enhanced very thin quad flat package; no leads;                                                                             SOT788-1
28 terminals; body 6 x 6 x 0.85 mm
                                                                                                                                                          c
                                              D                          BA

       terminal 1
       index area

                                                                                E               A A1

                                                                                                                                   detail X

                                        e1                                                                                                     C

                              e                         b                       vMC A B                                      y1 C                 y
                           8
       L                                                      14                wMC
                 7
                                                                    15

                                                                         e

                    Eh                                                          e2

                        1                                           21

       terminal 1             28

       index area                                             22

                                        Dh                                                                                                     X

                                                 0                  2.5                    5 mm

DIMENSIONS (mm are the original dimensions)                         scale

          A(1)                c    D(1) Dh E(1) Eh            e     e1 e2            L     v                              w  y y1
UNIT max. A1 b

mm  1  0.05             0.35  0.2  6.1  4.25     6.1    4.25  0.65  3.9         3.9  0.75  0.1   0.05 0.05                         0.1
       0.00             0.25       5.9  3.95     5.9    3.95                         0.50

Note
1. Plastic or metal protrusions of 0.075 mm maximum per side are not included.

    OUTLINE                                           REFERENCES                                                                    EUROPEAN         ISSUE DATE
                                                                                                                                   PROJECTION           02-10-22
    VERSION                   IEC                JEDEC              JEITA

    SOT788-1                  ---             MO-220                ---

Fig 37. Package outline SOT788-1 (HVQFN28)

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16. Handling information

                    All input and output pins are protected against ElectroStatic Discharge (ESD) under
                    normal handling. When handling ensure that the appropriate precautions are taken as
                    described in JESD625-A or equivalent standards.

17. Soldering of SMD packages

                    This text provides a very brief insight into a complex technology. A more in-depth account
                    of soldering ICs can be found in Application Note AN10365 "Surface mount reflow
                    soldering description".

17.1 Introduction to soldering

          Soldering is one of the most common methods through which packages are attached to
          Printed Circuit Boards (PCBs), to form electrical circuits. The soldered joint provides both
          the mechanical and the electrical connection. There is no single soldering method that is
          ideal for all IC packages. Wave soldering is often preferred when through-hole and
          Surface Mount Devices (SMDs) are mixed on one printed wiring board; however, it is not
          suitable for fine pitch SMDs. Reflow soldering is ideal for the small pitches and high
          densities that come with increased miniaturization.

17.2 Wave and reflow soldering

          Wave soldering is a joining technology in which the joints are made by solder coming from
          a standing wave of liquid solder. The wave soldering process is suitable for the following:

          � Through-hole components
          � Leaded or leadless SMDs, which are glued to the surface of the printed circuit board

          Not all SMDs can be wave soldered. Packages with solder balls, and some leadless
          packages which have solder lands underneath the body, cannot be wave soldered. Also,
          leaded SMDs with leads having a pitch smaller than ~0.6 mm cannot be wave soldered,
          due to an increased probability of bridging.

          The reflow soldering process involves applying solder paste to a board, followed by
          component placement and exposure to a temperature profile. Leaded packages,
          packages with solder balls, and leadless packages are all reflow solderable.

          Key characteristics in both wave and reflow soldering are:

          � Board specifications, including the board finish, solder masks and vias
          � Package footprints, including solder thieves and orientation
          � The moisture sensitivity level of the packages
          � Package placement
          � Inspection and repair
          � Lead-free soldering versus SnPb soldering

17.3 Wave soldering

          Key characteristics in wave soldering are:

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                    � Process issues, such as application of adhesive and flux, clinching of leads, board

                       transport, the solder wave parameters, and the time during which components are
                       exposed to the wave

                    � Solder bath specifications, including temperature and impurities

17.4 Reflow soldering

          Key characteristics in reflow soldering are:

                    � Lead-free versus SnPb soldering; note that a lead-free reflow process usually leads to

                       higher minimum peak temperatures (see Figure 38) than a SnPb process, thus
                       reducing the process window

                    � Solder paste printing issues including smearing, release, and adjusting the process

                       window for a mix of large and small components on one board

                    � Reflow temperature profile; this profile includes preheat, reflow (in which the board is

                       heated to the peak temperature) and cooling down. It is imperative that the peak
                       temperature is high enough for the solder to make reliable solder joints (a solder paste
                       characteristic). In addition, the peak temperature must be low enough that the
                       packages and/or boards are not damaged. The peak temperature of the package
                       depends on package thickness and volume and is classified in accordance with
                       Table 17 and 18

                    Table 17. SnPb eutectic process (from J-STD-020D)

                    Package thickness (mm) Package reflow temperature (C)

                                Volume (mm3)

                                < 350                                                                        350

                    < 2.5       235                                                                         220

                     2.5        220                                                                         220

                    Table 18. Lead-free process (from J-STD-020D)

                    Package thickness (mm) Package reflow temperature (C)

                                Volume (mm3)

                                < 350                              350 to 2000                                    > 2000
                                                                                                                  260
                    < 1.6       260                                260                                            245
                                                                                                                  245
                    1.6 to 2.5  260                                250

                    > 2.5       250                                245

                    Moisture sensitivity precautions, as indicated on the packing, must be respected at all
                    times.

                    Studies have shown that small packages reach higher temperatures during reflow
                    soldering, see Figure 38.

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                             temperature               maximum peak temperature
                                                         = MSL limit, damage level

                                                     minimum peak temperature
                                             = minimum soldering temperature

                                                                                                             peak
                                                                                                         temperature

                                                                                                                                                                       time

                                                                                                                                                                                       001aac844

                                   MSL: Moisture Sensitivity Level

                      Fig 38. Temperature profiles for large and small components

                    For further information on temperature profiles, refer to Application Note AN10365
                    "Surface mount reflow soldering description".

18. Abbreviations

                    Table 19. Abbreviations

                    Acronym               Description

                    CDM                   Charged-Device Model

                    DUT                   Device Under Test

                    EMI                   ElectroMagnetic Interference

                    ESD                   ElectroStatic Discharge

                    HBM                   Human Body Model

                    I2C-bus               Inter-Integrated Circuit bus

                    LCD                   Liquid Crystal Display

                    LED                   Light Emitting Diode

                    LSB                   Least Significant Bit

                    MM                    Machine Model

                    MSB                   Most Significant Bit

                    NMOS                  Negative-channel Metal-Oxide Semiconductor

                    PCB                   Printed-Circuit Board

                    PMOS                  Positive-channel Metal-Oxide Semiconductor

                    POR                   Power-On Reset

                    PWM                   Pulse Width Modulation; Pulse Width Modulator

                    RGB                   Red/Green/Blue

                    RGBA                  Red/Green/Blue/Amber

                    SMBus                 System Management Bus

PCA9685                      All information provided in this document is subject to legal disclaimers.  � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.

Product data sheet                        Rev. 4 -- 16 April 2015                                                                          48 of 52
NXP Semiconductors                                                            PCA9685

                                                      16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

19. Revision history

Table 20. Revision history

Document ID         Release date  Data sheet status   Change notice                                           Supersedes

PCA9685 v.4         20150416      Product data sheet  -                                                       PCA9685 v.3
Modifications:
                    � Changed programmable frequency to "24 Hz to 1526 Hz" throughout

                    � Minor edits to text and figures to provide clarity regarding cycle count throughout

PCA9685 v.3         20100902      Product data sheet  -                                                       PCA9685 v.2

PCA9685 v.2         20090716      Product data sheet  -                                                       PCA9685 v.1

PCA9685 v.1         20080724      Product data sheet  -                                                       -

PCA9685                           All information provided in this document is subject to legal disclaimers.  � NXP Semiconductors N.V. 2015. All rights reserved.

Product data sheet                             Rev. 4 -- 16 April 2015                                                                          49 of 52
NXP Semiconductors                                                                                         PCA9685

                                                                                   16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

20. Legal information

20.1 Data sheet status

Document status[1][2]           Product status[3]  Definition
Objective [short] data sheet    Development        This document contains data from the objective specification for product development.
Preliminary [short] data sheet  Qualification      This document contains data from the preliminary specification.
Product [short] data sheet      Production         This document contains the product specification.

[1] Please consult the most recently issued document before initiating or completing a design.

[2] The term `short data sheet' is explained in section "Definitions".

[3] The product status of device(s) described in this document may have changed since this document was published and may differ in case of multiple devices. The latest product status
        information is available on the Internet at URL http://www.nxp.com.

20.2 Definitions                                                                   Suitability for use -- NXP Semiconductors products are not designed,
                                                                                   authorized or warranted to be suitable for use in life support, life-critical or
Draft -- The document is a draft version only. The content is still under          safety-critical systems or equipment, nor in applications where failure or
internal review and subject to formal approval, which may result in                malfunction of an NXP Semiconductors product can reasonably be expected
modifications or additions. NXP Semiconductors does not give any                   to result in personal injury, death or severe property or environmental
representations or warranties as to the accuracy or completeness of                damage. NXP Semiconductors and its suppliers accept no liability for
information included herein and shall have no liability for the consequences of    inclusion and/or use of NXP Semiconductors products in such equipment or
use of such information.                                                           applications and therefore such inclusion and/or use is at the customer's own
                                                                                   risk.
Short data sheet -- A short data sheet is an extract from a full data sheet
with the same product type number(s) and title. A short data sheet is intended     Applications -- Applications that are described herein for any of these
for quick reference only and should not be relied upon to contain detailed and     products are for illustrative purposes only. NXP Semiconductors makes no
full information. For detailed and full information see the relevant full data     representation or warranty that such applications will be suitable for the
sheet, which is available on request via the local NXP Semiconductors sales        specified use without further testing or modification.
office. In case of any inconsistency or conflict with the short data sheet, the
full data sheet shall prevail.                                                     Customers are responsible for the design and operation of their applications
                                                                                   and products using NXP Semiconductors products, and NXP Semiconductors
Product specification -- The information and data provided in a Product            accepts no liability for any assistance with applications or customer product
data sheet shall define the specification of the product as agreed between         design. It is customer's sole responsibility to determine whether the NXP
NXP Semiconductors and its customer, unless NXP Semiconductors and                 Semiconductors product is suitable and fit for the customer's applications and
customer have explicitly agreed otherwise in writing. In no event however,         products planned, as well as for the planned application and use of
shall an agreement be valid in which the NXP Semiconductors product is             customer's third party customer(s). Customers should provide appropriate
deemed to offer functions and qualities beyond those described in the              design and operating safeguards to minimize the risks associated with their
Product data sheet.                                                                applications and products.

20.3 Disclaimers                                                                   NXP Semiconductors does not accept any liability related to any default,
                                                                                   damage, costs or problem which is based on any weakness or default in the
Limited warranty and liability -- Information in this document is believed to      customer's applications or products, or the application or use by customer's
be accurate and reliable. However, NXP Semiconductors does not give any            third party customer(s). Customer is responsible for doing all necessary
representations or warranties, expressed or implied, as to the accuracy or         testing for the customer's applications and products using NXP
completeness of such information and shall have no liability for the               Semiconductors products in order to avoid a default of the applications and
consequences of use of such information. NXP Semiconductors takes no               the products or of the application or use by customer's third party
responsibility for the content in this document if provided by an information      customer(s). NXP does not accept any liability in this respect.
source outside of NXP Semiconductors.
                                                                                   Limiting values -- Stress above one or more limiting values (as defined in
In no event shall NXP Semiconductors be liable for any indirect, incidental,       the Absolute Maximum Ratings System of IEC 60134) will cause permanent
punitive, special or consequential damages (including - without limitation - lost  damage to the device. Limiting values are stress ratings only and (proper)
profits, lost savings, business interruption, costs related to the removal or      operation of the device at these or any other conditions above those given in
replacement of any products or rework charges) whether or not such                 the Recommended operating conditions section (if present) or the
damages are based on tort (including negligence), warranty, breach of              Characteristics sections of this document is not warranted. Constant or
contract or any other legal theory.                                                repeated exposure to limiting values will permanently and irreversibly affect
                                                                                   the quality and reliability of the device.
Notwithstanding any damages that customer might incur for any reason
whatsoever, NXP Semiconductors' aggregate and cumulative liability towards         Terms and conditions of commercial sale -- NXP Semiconductors
customer for the products described herein shall be limited in accordance          products are sold subject to the general terms and conditions of commercial
with the Terms and conditions of commercial sale of NXP Semiconductors.            sale, as published at http://www.nxp.com/profile/terms, unless otherwise
                                                                                   agreed in a valid written individual agreement. In case an individual
Right to make changes -- NXP Semiconductors reserves the right to make             agreement is concluded only the terms and conditions of the respective
changes to information published in this document, including without               agreement shall apply. NXP Semiconductors hereby expressly objects to
limitation specifications and product descriptions, at any time and without        applying the customer's general terms and conditions with regard to the
notice. This document supersedes and replaces all information supplied prior       purchase of NXP Semiconductors products by customer.
to the publication hereof.
                                                                                   No offer to sell or license -- Nothing in this document may be interpreted or
                                                                                   construed as an offer to sell products that is open for acceptance or the grant,
                                                                                   conveyance or implication of any license under any copyrights, patents or
                                                                                   other industrial or intellectual property rights.

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                                                                                    16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

Export control -- This document as well as the item(s) described herein             own risk, and (c) customer fully indemnifies NXP Semiconductors for any
may be subject to export control regulations. Export might require a prior          liability, damages or failed product claims resulting from customer design and
authorization from competent authorities.                                           use of the product for automotive applications beyond NXP Semiconductors'
                                                                                    standard warranty and NXP Semiconductors' product specifications.
Non-automotive qualified products -- Unless this data sheet expressly
states that this specific NXP Semiconductors product is automotive qualified,       Translations -- A non-English (translated) version of a document is for
the product is not suitable for automotive use. It is neither qualified nor tested  reference only. The English version shall prevail in case of any discrepancy
in accordance with automotive testing or application requirements. NXP              between the translated and English versions.
Semiconductors accepts no liability for inclusion and/or use of
non-automotive qualified products in automotive equipment or applications.          20.4 Trademarks

In the event that customer uses the product for design-in and use in                Notice: All referenced brands, product names, service names and trademarks
automotive applications to automotive specifications and standards, customer        are the property of their respective owners.
(a) shall use the product without NXP Semiconductors' warranty of the
product for such automotive applications, use and specifications, and (b)
whenever customer uses the product for automotive applications beyond
NXP Semiconductors' specifications such use shall be solely at customer's

21. Contact information

For more information, please visit: http://www.nxp.com
For sales office addresses, please send an email to: salesaddresses@nxp.com

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                                                                              16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller

22. Contents

1      General description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 17.1        Introduction to soldering. . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2      Features and benefits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 17.2          Wave and reflow soldering. . . . . . . . . . . . . . . 46

3      Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 17.3   Wave soldering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4      Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 17.4         Reflow soldering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.1    Ordering options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 18         Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

5      Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 19        Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

6      Pinning information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 20          Legal information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

6.1    Pinning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 20.1  Data sheet status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
                                                                              20.2   Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
6.2    Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6    20.3   Disclaimers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
                                                                                     Trademarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
7      Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 20.4

7.1    Device addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7       21     Contact information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
7.1.1  Regular I2C-bus slave address. . . . . . . . . . . . . 7
       LED All Call I2C-bus address . . . . . . . . . . . . . . 8 22                 Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.1.2

7.1.3 LED Sub Call I2C-bus addresses . . . . . . . . . . . 8

7.1.4 Software Reset I2C-bus address . . . . . . . . . . . 9

7.2    Control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

7.3    Register definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

7.3.1 Mode register 1, MODE1 . . . . . . . . . . . . . . . . 14

7.3.1.1 Restart mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

7.3.2 Mode register 2, MODE2 . . . . . . . . . . . . . . . . 16

7.3.3 LED output and PWM control . . . . . . . . . . . . . 16

7.3.4 ALL_LED_ON and ALL_LED_OFF control. . . 25

7.3.5 PWM frequency PRE_SCALE . . . . . . . . . . . . 25

7.3.6 SUBADR1 to SUBADR3, I2C-bus

       subaddress 1 to 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

7.3.7 ALLCALLADR, LED All Call I2C-bus address. 26

7.4    Active LOW output enable input . . . . . . . . . . . 27

7.5    Power-on reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

7.6    Software reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

7.7    Using the PCA9685 with and without

       external drivers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

8      Characteristics of the I2C-bus . . . . . . . . . . . . 30

8.1    Bit transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
8.1.1  START and STOP conditions . . . . . . . . . . . . . 30
8.2    System configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
8.3    Acknowledge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

9      Bus transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

10     Application design-in information . . . . . . . . . 35

11     Limiting values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

12     Static characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

13     Dynamic characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

14     Test information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

15     Package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

16     Handling information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

17     Soldering of SMD packages . . . . . . . . . . . . . . 46

                                                                              Please be aware that important notices concerning this document and the product(s)
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                                                                                                                                                            Date of release: 16 April 2015
                                                                                                                                                           Document identifier: PCA9685
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