Kuinka käyttää PCF8575 I/O -laajennusta Arduinon kanssa

PCF8575 on 16-bittinen I/O-laajennus, joka kommunikoi mikrokontrollerin kanssa I2C-rajapinnan kautta. Sen avulla voit laajentaa Arduinon syöttö-/lähtötappien lukumäärää, mikä tekee siitä täydellisen projekteille, jotka vaativat monia antureita, painikkeita tai LED -levyjä. Tämä opetusohjelma opastaa sinua yhdistämällä ja käyttämällä PCF8575: tä Arduinon kanssa.

Mitä tarvitset

1. PCF8575 I/O Expander -moduuli
2. Arduino Board (esim. UNO, Mega, Nano)
3. Anturit, painikkeet tai LEDit testattavaksi
4. Leipälevy- ja hyppyjohdot
5. Tietokone, jossa Arduino IDE on asennettu

Vaihe 1: PCF8575 -moduulin ymmärtäminen

PCF8575 tarjoaa 16 ylimääräistä GPIO -nastata, jotka voidaan konfiguroida tuloina tai lähdöinä. Se kommunikoi I2C -protokollan kautta ja siinä on säädettävä I2C -osoite useiden moduulien kytkemiseksi samaan väylään.

Pinot

I2C -osoitteen kokoonpano

• I2C -osoitteen määräävät A0-, A1- ja A2 -nastat:
  • Kaikki nastat GND: lle: 0x20 (Oletusosoite)
  • Kaikki nastat VCC: lle: 0x27

Vaihe 2: PCF8575: n johdotus Arduinolle

Näin yhdistetään PCF8575 Arduino:

Kytke oheislaitteet (esim. LEDit tai painikkeet) P0-P15-nastaihin.

Huomaa: Varmista muille Arduino -levyille, että käytät oikeita I2C -nastat.

Vaihe 3: Asenna vaadittu kirjasto

Asenna "PCF8575" -kirjasto yksinkertaistaaksesi työskentelyä PCF8575: n kanssa.

Asennettava vaiheet:

1. Avaa Arduino IDE.
2. Mennä jhk Luonnos > Sisällytä kirjasto > Hallitse kirjastoja.
3. Etsi "PCF8575" ja napsauta Asentaa.

Vaihe 4: Lataa koodi

Esimerkki: LEDien hallinta

Tämä koodi osoittaa, kuinka LEDit kytketään päälle ja pois päältä PCF8575: n avulla:

#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);
}

Esimerkki: painikkeiden lukeminen

Tämä koodi osoittaa, kuinka tulon lukeminen PCF8575: een kytkettyjen painikkeista:

#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);
}

Vaihe 5: Testaa asennus

1. Kytke Arduino tietokoneeseen USB: n kautta.
2. Avaa Arduino IDE ja valitse oikea Hallitus ja Satama alla Työkalut valikko.
3. Lataa koodi Arduinoon napsauttamalla Ladata.
4. Tarkkaile LED -esimerkkiä, tarkkaile LEDit päälle ja pois päältä. Painikeksi -esimerkki -näyttely -painiketilat Sarjavalvonnassa.

PCF8575: n sovellukset

1. GPIO -tapien laajentaminen Arduino -projekteille
2. Rakennuskompleksin LED -matriisit
3. Useiden anturien tai painikejärjestelmien lukeminen
4. Releiden ja toimilaitteiden hallinta

Vianetsintä

• Ei vastausta moduulista: Varmista I2C -yhteydet ja osoitekonfiguraatiot.
• Epäjohdonmukaiset lukemat: Varmista vakaa virtalähde ja asianmukaiset vetovastukset I2C-linjoille.
• Virheellinen PIN -koodin käyttäytyminen: Kaksoiskick-nastatilat (tulo/lähtö) koodissa.

Johtopäätös

Olet onnistuneesti liitetty PCF8575 I/O -laajennukseen Arduinon kanssa, jolloin voit hallita tai lukea 16 ylimääräisestä GPIO -nastasta. Kokeile erilaisia ​​oheislaitteita ja laajenna projektiasi tällä monipuolisella moduulilla!