（日本語） CD74HC4067 は16チャネルのアナログ/デジタルマルチプレクサで、Raspberry Piが最大で接続可能 16の入力または出力 少数のGPIOピンだけを使用して。Raspberry PiのI/O機能を拡張するには、複数のセンサーやデバイスを使用する場合に最適です。
あなたが必要とするもの
- ラズベリーパイ （GPIO対応モデル（例：Pi 3、 Pi 4）
- CD74HC4067マルチプレクサ
- アナログまたはデジタル入力デバイス （例：センサー、スイッチ）
- ブレッドボードとジャンパーワイヤー
- インストールされたPython ラズベリーパイに
ステップ1： CD74HC4067を理解する
CD74HC4067は次のとおりです。
- 16入出力チャネル（S0-S15）
- 4コントロールピン（S0、 S1、 S2、 S3） アクティブチャンネルを選択します。
- 1ピンを有効にする（EN） マルチプレクサ（アクティブLOW）をアクティブにします。
- 単一のもの COM（共通）ピン コミュニケーションのために。
チャンネル選択の真実テーブル
| S3 | S2 | S1 | S0 | アクティブチャンネル |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | S0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | S1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | S2 |
| ... | ... | ... | ... | ... |
| 1 | 1 | 1 | 1 | S15 |
ステップ2：ラズベリーパイにCD74HC4067を配線する
マルチプレクサをRaspberry Piに接続します。
| CD74HC4067ピン | ラズベリーピピン |
|---|---|
| VCC | 3.3V（ピン1） |
| GND | GND（ピン6） |
| S0 | GPIO17（ピン11） |
| S1 | GPIO27（ピン13） |
| S2 | GPIO22（ピン15） |
| S3 | GPIO23（ピン16） |
| EN（エン） | GND（アクティブロー） |
| COMについて | GPIO18（ピン12、アナログ入出力） |
| S0-S15 | センサー/デバイスの接続 |
ステップ3：必要なライブラリをインストールする
Raspberry Piを更新し、GPIO制御用のPythonライブラリをインストールします。
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
sudo apt install python3-rpi.gpio
ステップ4：マルチプレクサからデータを読み込むPythonコード
ここでは、CD74HC4067を制御し、接続されたチャネルからデータを読み込むPythonスクリプトです。
Pythonコードの例
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()
ステップ5： Raspberry PiでのCD74HC4067の適用
- 複数のセンサーを読み込む：最大16個のセンサー（温度、湿度、光など）とのインタフェース。
- デジタルI/Oの拡大：複数のスイッチ、LED、またはリレーを管理します。
- アナログセンサ統合：ポテンショメータ、ジョイスティック、土壌水分センサーからの信号を読み取る
- ホームオートメーション：ライト、ファン、または電気器具のような複数の装置を制御して下さい。
トラブルシューティング
-
チャンネルからのデータはありません:
- 制御ピンとCOMピンの配線S0-S3確認します。
- センサー/デバイスがS0-S15ピンに正しく接続されていることを確認します。
-
チャンネルの選択が正しくない:
- S0-S3構成の真実テーブルを確認します。
- アクティベーションのために、ENピンがGNDに接続されていることを確認します。
-
断続的な読み取り:
- 小さな遅延を追加（
time.sleep(0.1)）信号安定化を可能にする転換チャネル間。
- 小さな遅延を追加（
おわりに
（日本語） CD74HC4067マルチプレクサ Raspberry Piの入出力機能を拡張する強力で費用対効果の高い方法です。このガイドに従うことで、4つのGPIOピンを使用して、最大16のアナログまたはデジタル機器と簡単にインタフェースできます。この汎用性の高いモジュールを最大限に活用するために、さまざまなセンサーやアプリケーションで実験！ 🚀
