באמצעות ה- CD74HC4067 Multiplexer עם ה- Raspberry Pi

THE CD74HC4067 הוא מרבב אנלוגי/דיגיטלי בן 16 ערוצים המאפשר ל- Raspberry Pi להתממשק עד 16 כניסות או תפוקות בעזרת סיכות GPIO בלבד. זה מושלם להרחבת יכולות הקלט/פלט של ה- Raspberry Pi שלך כשאתה עובד עם מספר חיישנים או מכשירים.

מה תצטרך

1. Raspberry Pi (כל דגם עם תמיכה ב- GPIO, למשל, pi 3, pi 4)
2. CD74HC4067 Multiplexer
3. מכשירי קלט אנלוגיים או דיגיטליים (למשל, חיישנים, מתגים)
4. חוטי לחם וגשר
5. פיתון מותקן על ה- Raspberry Pi

שלב 1: הבנת ה- CD74HC4067

ל- CD74HC4067 יש:

• 16 ערוצי קלט/פלט (S0-S15)
• 4 סיכות בקרה (S0, S1, S2, S3) לבחירת הערוץ הפעיל.
• 1 הפעל סיכה (En) כדי להפעיל את המרבב (פעיל נמוך).
• סינגל סיכה com (נפוצה) לתקשורת משותפת.

טבלת האמת לבחירת הערוצים

שלב 2: חיווט ה- CD74HC4067 ל- Raspberry Pi

חבר את המרבב ל- Raspberry Pi כדלקמן:

שלב 3: התקן ספריות נדרשות

עדכן את ה- Raspberry Pi שלך והתקן את ספריות Python לבקרת GPIO.

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

שלב 4: קוד פייתון לקריאת נתונים מהמרבב

להלן סקריפט Python לשליטה ב- CD74HC4067 ולקרוא נתונים מהערוצים המחוברים.

דוגמה לקוד פיתון

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()

שלב 5: יישומים של CD74HC4067 עם Raspberry Pi

1. קריאת חיישנים מרובים: ממשק עם עד 16 חיישנים (למשל, טמפרטורה, לחות או אור).
2. הרחבת קלט/פלט דיגיטלי: נהל מתגים מרובים, נוריות LED או ממסרים.
3. שילוב חיישן אנלוגי: קרא אותות מפוטנציומטרים, ג'ויסטיק או חיישני לחות אדמה.
4. אוטומציה ביתית: שלוט במספר מכשירים כמו אורות, מאווררים או מכשירים.

פתרון בעיות

1. אין נתונים מערוצים:

   • אמת את החיווט של סיכות בקרה S0-S3 ואת סיכת ה- COM.
   • ודא שחיישנים/מכשירים מחוברים כראוי לסיכות S0-S15.

2. בחירת ערוצים שגויה:

   • בדוק את טבלת האמת אם יש תצורות S0-S3.
   • ודא שה- EN PIN מחובר ל- GND להפעלה.

3. קריאות לסירוגין:

   • הוסף עיכוב קטן (time.sleep(0.1)) בין מיתוג ערוצי כדי לאפשר ייצוב אותות.

מַסְקָנָה

THE CD74HC4067 Multiplexer היא דרך עוצמתית וחסכונית להרחבת יכולות הקלט/פלט של Raspberry Pi. על ידי ביצוע מדריך זה, תוכלו להתממשק בקלות עם עד 16 מכשירים אנלוגיים או דיגיטליים באמצעות 4 סיכות GPIO בלבד. התנסו בחיישנים ויישומים שונים כדי להפיק את המרב מהמודול המגוון הזה! 🚀