Verwenden des CD74HC4067 Multiplexer mit dem Raspberry Pi

Der CD74HC4067 ist ein 16-Kanal-Analog-/digitaler Multiplexer, mit dem ein Raspberry PI mit bis zu schneiden kann 16 Eingänge oder Ausgänge nur wenige GPIO -Stifte. Es ist perfekt, um die I/A -Funktionen Ihres Himbeer -PI bei der Arbeit mit mehreren Sensoren oder Geräten zu erweitern.

Was Sie brauchen werden

1. Raspberry Pi (Jedes Modell mit GPIO -Unterstützung, z. B. PI 3, PI 4)
2. CD74HC4067 Multiplexer
3. Analoge oder digitale Eingabegeräte (z. B. Sensoren, Schalter)
4. Breadboard- und Jumper -Drähte
5. Python installiert Auf dem Raspberry Pi

Schritt 1: Verständnis des CD74HC4067

Der CD74HC4067 hat:

• 16 Eingangs-/Ausgangskanäle (S0-S15)
• 4 Kontrollstifte (S0, S1, S2, S3) So wählen Sie den aktiven Kanal aus.
• 1 Pin aktivieren (en) Um den Multiplexer zu aktivieren (aktiv niedrig).
• Eine Single Com (gemeinsam) Pin für gemeinsame Kommunikation.

Wahrheitstabelle für die Kanalauswahl

Schritt 2: Verkabelung des CD74HC4067 mit Raspberry Pi

Schließen Sie den Multiplexer wie folgt mit dem Himbeer -PI an:

Schritt 3: Installieren Sie die erforderlichen Bibliotheken

Aktualisieren Sie Ihren Raspberry Pi und installieren Sie Python -Bibliotheken für die GPIO -Steuerung.

sudo apt update && sudo apt upgrade -y
sudo apt install python3-rpi.gpio

Schritt 4: Python -Code zum Lesen von Daten aus dem Multiplexer

Hier ist ein Python -Skript zur Steuerung des CD74HC4067 und zum Lesen von Daten aus den verbundenen Kanälen.

Beispiel für Python -Code

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# Define GPIO pins
S0 = 17
S1 = 27
S2 = 22
S3 = 23
COM = 18  # Common pin for input/output

# Initialize GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup([S0, S1, S2, S3], GPIO.OUT)
GPIO.setup(COM, GPIO.IN)  # Set COM pin as input for reading data

# Function to select a channel
def select_channel(channel):
    GPIO.output(S0, channel & 0x01)
    GPIO.output(S1, (channel >> 1) & 0x01)
    GPIO.output(S2, (channel >> 2) & 0x01)
    GPIO.output(S3, (channel >> 3) & 0x01)

try:
    while True:
        for channel in range(16):
            select_channel(channel)
            time.sleep(0.1)  # Small delay for channel stabilization
            value = GPIO.input(COM)  # Read data from the active channel
            print(f"Channel {channel}: {value}")
        time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
    print("Exiting...")
finally:
    GPIO.cleanup()

Schritt 5: Anwendungen des CD74HC4067 mit Raspberry Pi

1. Mehrere Sensoren lesen: Schnittstelle mit bis zu 16 Sensoren (z. B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Licht).
2. Erweiterung der digitalen E/O: Verwalten Sie mehrere Switches, LEDs oder Relais.
3. Analoge Sensorintegration: Lesen Sie Signale aus Potentiometern, Joysticks oder Bodenfeuchtigkeitssensoren.
4. Heimautomatisierung: Steuern Sie mehrere Geräte wie Lichter, Lüfter oder Geräte.

Fehlerbehebung

1. Keine Daten von Kanälen:

   • Überprüfen Sie die Verkabelung von S0-S3-Kontrollstiften und den COM-Pin.
   • Stellen Sie sicher, dass Sensoren/Geräte ordnungsgemäß mit den S0-S15-Stiften verbunden sind.

2. Falsche Kanalauswahl:

   • Überprüfen Sie die Wahrheitstabelle für S0-S3-Konfigurationen.
   • Stellen Sie sicher, dass der EN -Pin zur Aktivierung mit GND verbunden ist.

3. Intermittierende Lesungen:

   • Fügen Sie eine kleine Verzögerung hinzu (time.sleep(0.1)) zwischen den Schaltkanälen, um die Signalstabilisierung zu ermöglichen.

Abschluss

Der CD74HC4067 Multiplexer ist eine leistungsstarke und kostengünstige Möglichkeit, die Eingangs-/Ausgangsfunktionen des Raspberry Pi zu erweitern. Wenn Sie diesem Handbuch folgen, können Sie einfach mit bis zu 16 analogen oder digitalen Geräten mit nur 4 GPIO -Stiften übergeordnet werden. Experimentieren Sie mit verschiedenen Sensoren und Anwendungen, um dieses vielseitige Modul optimal zu nutzen! 🚀