Der PCF8575 ist ein 16-Bit-E/A-Expander, der über die I2C-Schnittstelle mit einem Mikrocontroller kommuniziert. Sie können die Anzahl der Eingangs-/Ausgabestifte auf Ihrem Arduino erweitern, sodass sie für Projekte perfekt ist, die viele Sensoren, Tasten oder LEDs benötigen. In diesem Tutorial führen Sie die Verbindung und verwenden Sie die PCF8575 mit Arduino.
Was Sie brauchen werden
- PCF8575 I/A -Expander -Modul
- Arduino Board (z. B. Uno, Mega, Nano)
- Sensoren, Tasten oder LEDs zum Testen
- Breadboard- und Jumper -Drähte
- Ein Computer mit der Arduino -IDE installiert
Schritt 1: Verständnis des PCF8575 -Moduls
Der PCF8575 enthält 16 zusätzliche GPIO -Stifte, die als Eingänge oder Ausgänge konfiguriert werden können. Es kommuniziert über das I2C -Protokoll und verfügt über eine einstellbare I2C -Adresse zum Anschließen mehrerer Module mit demselben Bus.
Pinout
| Stift | Funktion |
|---|---|
| VCC | Stromversorgung (3,3 V/5 V) |
| GND | Boden |
| SDA | I2C -Datenzeile |
| Scl | I2C -Uhr -Linie |
| P0-P15 | Allzwecke I/O -Stifte |
I2C -Adresskonfiguration
- Die I2C -Adresse wird durch die A0-, A1- und A2 -Stifte bestimmt:
- Alle Stifte zu GND:
0x20(Standardadresse) - Alle Stifte zu VCC:
0x27
- Alle Stifte zu GND:
Schritt 2: Verkabelung des PCF8575 mit Arduino
Hier erfahren Sie, wie Sie den PCF8575 an einen Arduino anschließen:
| PCF8575 PIN | Arduino Pin |
|---|---|
| VCC | 5v |
| GND | GND |
| SDA | A4 (SDA) |
| Scl | A5 (SCL) |
Schließen Sie Ihre Peripheriegeräte (z. B. LEDs oder Tasten) an die P0-P15-Stifte an.
Notiz: Stellen Sie für andere Arduino -Boards sicher, dass Sie die richtigen I2C -Stifte verwenden.
Schritt 3: Installieren Sie die erforderliche Bibliothek
Um die Arbeit mit dem PCF8575 zu vereinfachen, installieren Sie die Bibliothek "PCF8575".
Schritte zu installieren:
- Öffnen Sie die Arduino -IDE.
- Gehen zu Skizzieren > Bibliothek einbeziehen > Bibliotheken verwalten.
- Suchen Sie nach "PCF8575" und klicken Sie auf Installieren.
Schritt 4: Laden Sie den Code hoch hoch
Beispiel: LEDs kontrollieren
Dieser Code zeigt, wie LEDs mithilfe des PCF8575 ein- und ausgeschaltet werden:
#include <Wire.h>
#include <PCF8575.h>
PCF8575 pcf8575(0x20); // Initialize with the default I2C address
void setup() {
Serial.begin(9600);
// Set all pins as outputs
for (int i = 0; i < 16; i++) {
pcf8575.pinMode(i, OUTPUT);
}
Serial.println("PCF8575 initialized.");
}
void loop() {
// Turn all LEDs on
for (int i = 0; i < 16; i++) {
pcf8575.digitalWrite(i, HIGH);
}
delay(1000);
// Turn all LEDs off
for (int i = 0; i < 16; i++) {
pcf8575.digitalWrite(i, LOW);
}
delay(1000);
}
Beispiel: Schaltflächen lesen
Dieser Code zeigt, wie die Eingaben von an den PCF8575 angeschlossenen Schaltflächen lesen:
#include <Wire.h>
#include <PCF8575.h>
PCF8575 pcf8575(0x20); // Initialize with the default I2C address
void setup() {
Serial.begin(9600);
// Set all pins as inputs
for (int i = 0; i < 16; i++) {
pcf8575.pinMode(i, INPUT);
}
Serial.println("PCF8575 initialized.");
}
void loop() {
for (int i = 0; i < 16; i++) {
int state = pcf8575.digitalRead(i);
Serial.print("Pin ");
Serial.print(i);
Serial.print(": ");
Serial.println(state);
}
delay(500);
}
Schritt 5: Testen Sie das Setup
- Schließen Sie den Arduino über USB an Ihren Computer an.
- Öffnen Sie die Arduino -IDE und wählen Sie die richtige Auswahl Planke Und Hafen unter dem Werkzeuge Speisekarte.
- Laden Sie den Code durch Klicken in den Arduino hoch in den Arduino Hochladen.
- Für das LED -Beispiel beobachten Sie LEDs, die ein- und ausschalten. Für das Button -Beispiel die Schaltfläche "Überwachung" im Serienmonitor.
Anwendungen des PCF8575
- Erweiterung von GPIO -Pins für Arduino -Projekte
- Baukomplexe LED -Matrizen bauen
- Lesen Sie mehrere Sensoren oder Tastenarrays
- Steuerungen und Aktuatoren kontrollieren
Fehlerbehebung
- Keine Antwort aus dem Modul: Überprüfen Sie die I2C -Verbindungen und die Adresskonfiguration.
- Inkonsistente Lesungen: Stellen Sie eine stabile Stromversorgung und die richtigen Klimmzüge für die i2c-Linien sicher.
- Falsches Pin -Verhalten: Doppelprüfung Pin-Modi (Eingabe/Ausgabe) im Code.
Abschluss
Sie haben den PCF8575 -E/A -Expander mit Arduino erfolgreich miteinander verbunden, sodass Sie 16 zusätzliche GPIO -Stifte steuern oder lesen können. Experimentieren Sie mit verschiedenen Peripheriegeräten und erweitern Sie Ihre Projekte mit diesem vielseitigen Modul!
