Control de múltiples LED con Arduino y TLC5940NT

Estoy trabajando en un proyecto de bricolaje en casa que necesita aproximadamente 150 LED para encenderse con diferentes niveles de brillo. Eventualmente, también me gustaría tener estos LED encendidos en ciertos patrones, por lo que realmente necesitan ser controlados por un microcontrolador (una matriz de LED controlable, por así decirlo).

Después de considerarlo un poco, comencé a incursionar con Ardunio, ya que parece ser adecuado para la tarea en cuestión y me permite multiplexar LED, etc.

Tengo tanto el Arduino Uno como el Arduino Mega 2560. Para las pruebas, utilicé el Mega, ya que tiene 15 canales PWM, por lo que puedo ajustar el brillo de cada LED, etc. una buena idea de lo que está pasando.

Tenía una buena prueba de concepto funcionando con el LED1 encendido durante 1800 microsegundos, luego lo apagué y el LED2 se encendió... y así sucesivamente para los 15 LED. Ninguno de los LED se encendió al mismo tiempo, pero dio la persistencia del efecto de visión (todos los LED aparecen encendidos al mismo tiempo) y no atrajo una gran cantidad de corriente. Esto es lo que busco, en una escala mayor de ~ 150 LED.

Entonces, a continuación necesitaba escalar esto. La siguiente prueba de concepto vino en la forma de utilizar el controlador LED TLC5940 después de leer algunos artículos y blogs en línea.

Conecté el TLC5940 al Arduino Uno más pequeño y conecté 16 LED a los 16 canales de salida del chip. Ejecuté un programa de prueba (creo que se desvaneció/ejecutó patrones a lo largo de los LED y funcionó bien).

Luego comencé a escribir un bucle que encendería nuevamente el primer LED, esperaría una fracción de segundo, luego lo apagaría y pasaría al siguiente LED.

El código funcionó hasta aproximadamente 3 LED, pero tan pronto como llegó al 4º LED, se pudo observar un parpadeo. En el momento en que se amplió a los 16 LED, había un patrón visible claro (como una ola mexicana) atravesando los LED.

Intenté cambiar el tiempo de retardo, reduciéndolo hasta 1 microsegundo, pero esto tuvo poco efecto.

Mi código era algo como esto:

#include "Tlc5940.h"
int DELVAR = 1

void setup()
{
  Tlc.init(0); // initialise TLC5940 and set all channels off
}


void loop()
{
    Tlc.clear();
    Tlc.set(1, 4096);
    Tlc.update();
    delayMicroseconds(DELVAR);
    Tlc.set(1, 0);
    Tlc.update();

    Tlc.clear();
    Tlc.set(2, 4096);
    Tlc.update();
    delayMicroseconds(DELVAR);
    Tlc.set(2, 0);
    Tlc.update();

    Tlc.clear();
    Tlc.set(3, 4096);
    Tlc.update();
    delayMicroseconds(DELVAR);
    Tlc.set(3, 0);
    Tlc.update();   


    // ....and so on for all 16 channels .....   
    // (not optimal I know but at this point I'm still just getting my head around the logic)
}

¿Existe una limitación en la "velocidad" del TLC5940 o los canales que está utilizando desde el Arduino?

¿Cómo puedo evitar esto para que todos los LED parezcan estar iluminados al mismo tiempo? ¿Tengo razón al pensar que el ciclo de trabajo del Arduino es de 16 MHz? y si es así, ¿no debería teóricamente poder encender y apagar> 50,000 LED secuencialmente en menos de un segundo?

Descargo de responsabilidad: tengo conocimientos electrónicos muy básicos de cuando estaba en la escuela hace unos 15 años, ¡así que todo esto es una curva de aprendizaje muy empinada para mí!

NOTA: *Para cualquiera que se pregunte en qué estoy trabajando, es un mapa mundial gigante, los LED representan las principales áreas urbanas o pobladas (ciudades, etc.) como se ven desde el espacio por la noche. Eventualmente me gustaría que estos se conectaran en tiempo real para que los LED encendidos representen áreas urbanas reales iluminadas por la noche en ese momento particular; aquí es donde el Arduino sería muy útil.

Es un mapa de arte de cuerdas basado en uno que hice el año pasado (abajo)

Solo que mucho más grande - será de 8 pies x 4 pies - progreso hasta ahora - los agujeros para los LED perforados están listos: