ArduinoでPCF8575 I/O Expanderを使用する方法

PCF8575は、I2Cインターフェイスを介してマイクロコントローラーと通信する16ビットI/Oエキスパンダーです。 Arduinoの入出力ピンの数を拡大することができ、多くのセンサー、ボタン、またはLEDを必要とするプロジェクトに最適です。このチュートリアルでは、PCF8575をArduinoと接続および使用することをガイドします。

あなたが必要とするもの

PCF8575 I/O Expanderモジュール
Arduino委員会（例：UNO、MEGA、NANO）
テスト用のセンサー、ボタン、またはLED
ブレッドボードとジャンパーワイヤ
Arduino IDEがインストールされたコンピューター

ステップ1：PCF8575モジュールの理解

PCF8575は、入力または出力として構成できる16の追加のGPIOピンを提供します。 I2Cプロトコルを介して通信し、複数のモジュールを同じバスに接続するための調整可能なI2Cアドレスを持っています。

ピンアウト

ピン	関数
VCC	電源（3.3V/5V）
GND	地面
SDA	I2Cデータライン
SCL	I2Cクロックライン
P0-P15	汎用I/Oピン

I2Cアドレス構成

I2Cアドレスは、A0、A1、およびA2ピンによって決定されます。
- GNDへのすべてのピン： 0x20 （デフォルトアドレス）
- VCCへのすべてのピン： 0x27

ステップ2：PCF8575をArduinoに配線します

PCF8575をArduinoに接続する方法は次のとおりです。

PCF8575ピン	Arduino Pin
VCC	5V
GND	GND
SDA	A4（SDA）
SCL	A5（SCL）

周辺機器（LEDまたはボタンなど）をP0-P15ピンに接続します。

注記： 他のArduinoボードについては、正しいI2Cピンを使用してください。

ステップ3：必要なライブラリをインストールします

PCF8575での作業を簡素化するには、「PCF8575」ライブラリをインストールします。

インストールする手順：

Arduino IDEを開きます。
行きます スケッチ > ライブラリを含めます > ライブラリを管理します.
「PCF8575」を検索してクリックします インストール.

ステップ4：コードをアップロードします

例：LEDの制御

このコードは、PCF8575を使用してLEDをオンおよびオフにする方法を示しています。

#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);
}

例：ボタンの読み取り

このコードは、PCF8575に接続されたボタンから入力を読み取る方法を示しています。

#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);
}