Компонент Adafruit PCF8574

Расширьте возможности вашего проекта с помощью Adafruit PCF8574 GPIO Expander Breakout — доступного по цене 8-канального расширителя I2C.

Расширители GPIO работают следующим образом: у вас есть плата с некоторым количеством GPIO, но этого недостаточно для вашего проекта — возможно, вам нужно больше кнопок или светодиодов. Вы могли бы перейти на плату с огромным количеством GPIO, такую как Grand Central, или вы могли бы перейти на одну из этих плат. Подключите его через I2C, и затем вы сможете отправлять / получать команды I2C для управления выводами GPIO для их записи и чтения. Это будет медленнее, чем прямой доступ к GPIO, но, возможно, это не имеет значения, если это займет миллисекунду вместо микросекунды. Вам нужны только два вывода I2C, и вы даже можете использовать порт I2C совместно с другими датчиками и устройствами. Черт возьми, вы даже можете добавить больше расширителей для масштабного управления вводом-выводом!

PCF8574 является распространенным и немного необычным Расширитель I2C для людей, привыкших к серии MCP230xx:

• Во-первых, это очень доступно по цене — кому это не нравится?
• Он имеет 8 контактов ввода-вывода
• Три перемычки выбора адреса I2C означают подключение до 8 расширителей к одной шине для общего количества GPIO 64
• Каждый вывод может быть входом с легким подтягиванием или выходным приемником
• Вывод IRQ автоматически предупредит вас, когда входные контакты изменят значение
• Этот чип не имеет регистра направления вывода. Вы не можете настроить контакты на ввод или вывод — вместо этого каждый вывод имеет два возможных состояния. В принципе, вы можете думать об этом как о выходе с открытым стоком со встроенным подтягивающим резистором на 100 Ком.
• Вариант первый: Слегка подтянул «input» — по умолчанию он будет считываться как высокий логический уровень, но подключение GPIO к земле приведет к тому, что он будет считываться как низкий логический уровень.
• Вариант второй: Мощный выход приемника транзистора с низким энергопотреблением 20 мА. Это означает, что выходные данные «принудительно» должны быть низкими и всегда будут считываться как низкий логический уровень.

Функция направления / состояния вывода немного странная, но на самом деле она прекрасно работает для многих целей, пока вы знаете, чего ожидать.

Например, если вы хотите считывать информацию с кнопки или переключателя, подключите одну сторону к PCF, а другую — к заземлению. Затем установите pin-код в положение «легкий подтягивающий ввод». При нажатии кнопки будет отображаться низкий уровень, при отпускании — высокий.

Если вы хотите управлять светодиодом, подключите анод к положительному напряжению через резистор. Когда вывод PCF установлен в положение «light pull-up input», светодиод погаснет. Когда вывод PCF установлен в положение «выход с сильным заземлением», светодиод подключится к заземлению и загорится.

Если вы хотите отправить логический уровень выходного сигнала GPIO на какое-либо другое устройство или периферийное устройство, легкое подтягивание действует как высокий логический выход, выход сильного заземления действует как низкий логический выход.

Если вы хотите получить логический уровень ввода GPIO, установите pin-код на легкое подтягивание, а затем считайте pin-код, чтобы определить, является ли вход GPIO высоким или низким.

По сути, единственное, на что следует обратить внимание, — это то, что вы не можете управлять светодиодом, который ожидает, что расширитель GPIO поднимется высоко, чтобы включить светодиод, или подключить кнопочный вход к положительному напряжению без добавления дополнительного понижающего резистора. Если это немного сбивает с толку, не волнуйтесь — обо всем этом позаботится за вас наша библиотека Arduino PCF8574 или библиотека CircuitPython / Python PCF8574 — вы можете притвориться, что у нее есть режимы ввода / вывода, и библиотека подделает то, что вы ожидаете.

Чтобы ускорить работу, мы разработали изготовленную на заказ печатную плату в форм-факторе STEMMA QT, что упрощает взаимодействие с ней. Разъемы STEMMA QT с обеих сторон совместимы с разъемами SparkFun Qwiic I2C. Это позволяет вам выполнять беспаянные соединения между вашей платой разработки и PCF8574 или подключать ее к широкому спектру других датчиков и аксессуаров с помощью совместимого кабеля.