====== Сборка силовых ключей (P-FET) ======
{{ :продукты:zelo-p-fet:zelo-p-fet.4.jpg?nolink |}}
[[amp>product/zelo-p-fet?utm_source=man&utm_campaign=zelo-p-fet&utm_medium=wiki|Сборка силовых ключей (P-FET)]] поможет управлять большим количеством моторов, клапанов и другой нагрузкой постоянного тока. И при этом займёт все три пина микроконтроллера.
===== Видеообзор =====
{{youtube>XC3bsF2fs9c?large}}
===== Подключения и настройка =====
Модуль (P-FET) общается с управляющей платой по протоколу [[видеоуроки:8-интерфейсы-spi|SPI]]. При подключении к [[amp>collection/arduino?utm_source=man&utm_campaign=zelo-p-fet&utm_medium=wiki|Arduino]] или [[amp>product/iskra-js?utm_source=man&utm_campaign=zelo-p-fet&utm_medium=wiki|Iskra JS]] удобно использовать [[amp>/product/arduino-troyka-shield?utm_source=man&utm_campaign=zelo-p-fet&utm_medium=wiki|Troyka Shield]].

{{ :продукты:zelo-p-fet:zelo-p-fet_scheme_troyka-shield.png?nolink |}}

===== Примеры работы =====
==== Работа с одним модулем ====
Создадим автоматическую подсветку лестницы. Подключим восемь отдельных кусков светодиодной ленты к сборке силовых ключей на пине ''A0''. Будем по очереди зажигать каждую ступень, после чего все потушим.
=== Код для Arduino ===
<code cpp singleFET.ino>
// библиотека для работы с модулями по интрефейсу SPI
#include <SPI.h>
// библиотека для работы со сборкой силовых ключей
#include <AmperkaFET.h>
// пин выбора устройства на шине SPI
#define PIN_CS  A0

// создаём объект mosfet для работы со сборкой силовых ключей
// передаём номер пина выбора устройства на шине SPI
FET mosfet(PIN_CS);

void setup() {
  // начало работы с силовыми ключами
  mosfet.begin();
}

void loop() {
  for(int i = 0; i < 8; i++ ) {
    // включаем по очереди каждый ключ на модуле
    mosfet.digitalWrite(i, HIGH);
    // ждём пол секунды
    delay(500);
  }
  // выключаем все ключи на модуле
  mosfet.digitalWrite(ALL, LOW);
  delay(500);
}
</code>
=== Код для Iskra JS ===
<code javascript singleFET.js>
// инициализируем SPI2
SPI2.setup({
  baud: 3200000,
  mosi: B15,
  sck:  B13,
  miso: B14
});

// подключаем модуль для работы со сборкой силовых ключей
var mosfet = require('@amperka/x-fet').connect({
  cs:     A0,   // пин cs нужен для обращения к ключам
  spi:    SPI2, // интерфейс SPI к которому подключены ключи
  qtyMod: 1     // количество модулей в цепочке
});

// переменная счетчик
var counter = 0;
// вермя в милисекундах на переключение
var time = 1000;
// кол-во переключаемых выходов от 1 до 8;
var pins = 8;

// запускаем функцию которая переключает выходы 
setInterval(() => {
  if (counter === pins) {
    counter = 0;
    mosfet.turnAllOff();
  } else {
    mosfet.turnOn(counter);
    counter++;
  }
}, time);
</code>
После прошивки вы увидите поочерёдное включение ключей.
{{ :продукты:zelo-p-fet:zelo-p-fet_scheme_single.gif?nolink |}}
==== Работа с группой модулей ====
Сборка силовых ключей позволяет последовательное подключение между собой в цепочку (гирлянду). Каждое новый модуль — восемь дополнительных ключей для управления силовыми устройствами. Это позволяет управлять тоннами устройств без дополнительных пинов.

Подключим к предыдущему примеру ещё два P-FET модуля с подключёнными светодиодными лентами.

=== Код для Arduino ===
<code cpp multipleFET.ino>
// библиотека для работы с модулями по интерфейсу SPI
#include <SPI.h>
// библиотека для работы со сборкой силовых ключей
#include <AmperkaFET.h>
// пин выбора сборки устройств на шине SPI
#define PIN_CS  A0


// создаём объект mosfet для работы со сборкой силовых ключей
// передаём номер пина выбора устройств на шине SPI
// и количество устройств подключённых в цепочке
FET mosfet(PIN_CS, 3);

void setup() {
  // начало работы с силовыми ключами
  mosfet.begin();
}

void loop() {
  // включаем второй ключ на нулевом модуле
  mosfet.digitalWrite(0, 2, HIGH);
  // ждём пол секунды
  delay(500);
  // включаем пятый ключ на первом модуле
  mosfet.digitalWrite(1, 5, HIGH);
  // ждём пол секунды
  delay(500);
  // включаем все ключи на втором модуле
  mosfet.digitalWrite(2, ALL, HIGH);
  // ждём пол секунды
  delay(500);
  // выключаем все ключи на всех модулях
  mosfet.digitalWrite(ALL, ALL, LOW);
  // ждём пол секунды
  delay(500);
}
</code>
=== Код для Iskra JS ===
<code javascript multipleFET.js>
// инициализируем SPI2
SPI2.setup({
  baud: 3200000,
  mosi: B15,
  sck: B13,
  miso: B14
});

// подключаем модуль для работы со сборкой силовых ключей
var mosfet = require('@amperka/x-fet').connect({
  cs: A0, // пин cs нужен для обращения к ключам
  spi: SPI2, // интерфейс SPI к которому подключены ключи
  qtyMod: 3 // количество модулей в цепочке
});

// вермя в милисекундах на переключение
var time = 5000;

// запускаем функцию которая переключает выходы
setinterval(() => {
  mosfet.turnOn(2, 0);
  setTimeout(() => {
    mosfet.turnOn(5, 1);
    setTimeout(() => {
      mosfet.turnAllOn(2);
      setTimeout(() => {
        mosfet.turnAllOff();
      }, time / 4);
    }, time / 4);
  }, time / 4);
}, time);
</code>
После прошивки вы увидите следующую картину.
{{ :продукты:zelo-p-fet:zelo-p-fet_scheme_multiple.gif?nolink |}}
===== Элементы платы =====
{{ :продукты:zelo-p-fet:zelo-p-fet_annotation.png?nolink |}}

==== Микросхема STPIC6C595 ====
Модуль выполнен на микросхеме выходного сдвигового регистра {{:продукты:zelo-p-fet:stpic6c595_datasheet.pdf|STPIC6C595}}. 
Микросхема позволяет увеличивать количество выходов микроконтроллера. 

Сдвиговый регистр — это преобразователь последовательного интерфейса в параллельный. Микросхема получает данные по [[видеоуроки:8-интерфейсы-spi|SPI]], а потом разом выставляет уровни на восьми ножках согласно полученным битам.
  - Устанавливаем синхронизацию. Подаём на вход защёлки ''STCP'' (пин CS) низкий уровень.
  - При поступлении тактового импульса на вход ''SHCP'' (пин SCK) со входа ''DS'' (пин MOSI) считывается первый бит и записывается в младший разряд. Со следующим тактовым импульсом бит из младшего разряда сдвигается на один разряд, а на его места записывается бит, поступивший на вход ''DS'' (пин MOSI).
  - Защёлкиваем регистр. Подаём на вход защёлки ''STCP'' (пин CS) высокий уровень.
{{ :продукты:zelo-p-fet:zelo-p-fet_shift_out.gif?nolink |}}

=== Каскадное включение ===
При каскадном включении сдвиговых регистров, данные от первого регистра передаются к следующему. 
{{ :продукты:zelo-p-fet:zelo-p-fet_shift_out_cascade.gif?nolink |}}
==== Выходной канал сборки ====
На модуле расположено восемь выходных каналов. Каждый канал состоит из управляющего полевого транзистора {{:продукты:zelo-p-fet:irlml9301_datasheet.pdf|IRLML9301}} с P-каналом, клеммника для подключения нагрузки и световой индикации состояния ключа. 

Модуль предназначен для коммутации нагрузки постоянного тока напряжением до 30 В и током до 3 А. 

Нагрузка подключается своими контактами к колодкам под винт. Отрицательный контакт нагрузки подключается к контакту ''−'', а положительный — к контакту ''+''.
<WRAP center round info 85%>
Все минусовые контакты ''−'' на выходных каналах сборки объединены в одну цепь с контактом ''GND'' клеммника ''PWR''. Cиловыми ключами коммутируется связь между контактами ''+'' и ''Vin''.

Если требуется коммутировать минусовой контакт, например в [[amp>product/rgb-led-strip-sealed?utm_source=man&utm_campaign=zelo-p-fet&utm_medium=wiki|многоцветных светодиодных лентах]] с общим плюсом, воспользуйтесь [[amp>product/zelo-n-fet?utm_source=man&utm_campaign=zelo-p-fet&utm_medium=wiki|сборкой силовых ключей (N-FET)]]
</WRAP>

<WRAP center round important 85%>
За счёт подключения силовых ключе через выходной сдвиговый регистр, модуль не поддерживает [[:конспект-arduino:шим|ШИМ]]. К сожалению вы не сможете регулировать скорость вращения двигателя или яркость свечения светодиодной ленты. 
</WRAP>
==== Питание нагрузки ====
Источник питания нагрузки подключается своими контактами к колодкам под винт клеммника ''PWR''. Положительный контакт источника питания подключается к контакту ''Vin'', а отрицательный — к контакту ''GND''.
==== Светодиодная индикация ====
^  Имя светодиода  ^  Назначение  ^ 
|  PWR  |Индикатор питания модуля|
|  LED0–LED7  |Индикатор состояния ключей|    

==== Понижающий регулятор питания ====
Понижающий регулятор напряжения {{:продукты:zelo-p-fet:l78l05ab_datasheet.pdf|L78L05AB}} с выходом 5 вольт, обеспечивает питание логики модуля. Максимальный выходной ток составляет 100 мА.

==== Troyka-контакты ====
На модуле выведено две группы Troyka-контактов — входная и выходная.

**Входная группа** контактов используется для соединения модуля с микроконтроллером:
  * Сигнальный (SCK) — пин последовательного тактового сигнала. Используется для согласования скорости передачи. Подключите к пину ''SCK'' микроконтроллера.
  * Сигнальный (DI) — вход ведомого устройства. Используется для приёма данных из микроконтроллера. Подключите к пину ''MOSI'' микроконтроллера.
  * Сигнальный (CS) — выбор ведомого устройства. Подключите к любому цифровому пину микроконтроллера.
  * Земля (G) — соедините с пином GND микроконтроллера.

**Выходная группа** используется для соединения несколько модулей в цепочку (гирлянду):
  * Сигнальный (SCK) — пин последовательного тактового сигнала. Используется для согласования скорости передачи. Подключите к пину ''SCK'' последующего модуля.
  * Сигнальный (DO) — выход ведомого устройства. Используется для проброски данных через модуль. Подключите к пину ''DI'' последующего модуля.
  * Сигнальный (CS) — выбор ведомого устройства. Подключите к пину ''CS'' последующего модуля.
  * Земля (G) — соедините с пином GND последующего модуля.
===== Принципиальная и монтажная схемы =====
{{:продукты:zelo-p-fet:zelo-p-fet_schematic.png?direct&250 |}}
{{ :продукты:zelo-p-fet:zelo-p-fet_layout.png?direct&400|}}
<WRAP clear></WRAP>

===== Габаритный чертёж =====
{{ :продукты:zelo-p-fet:zelo-p-fet_design.png?nolink |}}
===== Характеристики =====
  * Питание модуля: 3.3–5 В
  * Потребляемый ток: до 50 мА
  * Максимальное коммутируемое напряжение: 30 В
  * Максимальный коммутируемый ток: 3 А
  * Ключ: IRLML9301 (P-канал)
  * Количество каналов: 8
  * Габариты без ушек: 76×25 мм
  * Габариты с ушками: 76×35 мм

===== Ресурсы =====
  * [[amp>product/zelo-p-fet?utm_source=man&utm_campaign=zelo-p-fet&utm_medium=wiki|Сборка силовых ключей (P-FET)]] в магазине
  * [[https://github.com/amperka/AmperkaFet|Библиотека для Arduino]]
  * [[:js:x-fet|Описание библиотеки для Espruino]]
  * [[https://github.com/amperka/hardware-drawings/blob/master/zelo-p-fet.svg|Векторное изображение сборки ключей]]
  * {{:продукты:zelo-p-fet:irlml9301_datasheet.pdf|Даташит на силовой ключ IRLML9301}}
  * {{:продукты:zelo-p-fet:stpic6c595_datasheet.pdf|Даташит на выходной сдвиговый регистр STPIC6C595}}
  * {{:продукты:zelo-p-fet:l78l05ab_datasheet.pdf|Даташит на понижающий регулятор L78L05AB}}