Hur man använder PCF8575 I/O Expander med Arduino

PCF8575 är en 16-bitars I/O-expander som kommunicerar med en mikrokontroller via I2C-gränssnittet. Det gör att du kan utöka antalet ingångs-/utgångsstift på din Arduino, vilket gör det perfekt för projekt som kräver många sensorer, knappar eller lysdioder. Denna handledning kommer att vägleda dig genom att ansluta och använda PCF8575 med Arduino.

Vad du behöver

PCF8575 I/O Expander -modul
Arduino Board (t.ex. Uno, Mega, Nano)
Sensorer, knappar eller lysdioder för testning
Breadboard och jumpertrådar
En dator med Arduino Ide installerad

Steg 1: Förstå PCF8575 -modulen

PCF8575 tillhandahåller 16 ytterligare GPIO -stift som kan konfigureras som ingångar eller utgångar. Den kommunicerar via I2C -protokollet och har en justerbar I2C -adress för att ansluta flera moduler till samma buss.

Pinout

Stift	Fungera
Vcc	Strömförsörjning (3.3V/5V)
Gard	Jord
SDA	I2C -datalinjen
SCL	I2c klocklinje
P0-p15	Allmänt syfte I/O -stift

I2c adresskonfiguration

I2C -adressen bestäms av A0-, A1- och A2 -stiften:
- Alla stift till GND: 0x20 (Standardadress)
- Alla stift till VCC: 0x27

Steg 2: Kopplar PCF8575 till Arduino

Så här ansluter du PCF8575 till en Arduino:

PCF8575 -stift	Arduinosnål
Vcc	5V
Gard	Gard
SDA	A4 (SDA)
SCL	A5 (SCL)

Anslut dina kringutrustning (t.ex. lysdioder eller knappar) till P0-P15-stiften.

Notera: För andra Arduino -kort, se till att du använder rätt I2C -stift.

Steg 3: Installera det nödvändiga biblioteket

För att förenkla arbetet med PCF8575, installera biblioteket "PCF8575".

Steg för att installera:

Öppna Arduino IDE.
Gå till Skiss > Inkludera bibliotek > Hantera bibliotek.
Sök efter "PCF8575" och klicka Installera.

Steg 4: Ladda upp koden

Exempel: Styrande lysdioder

Den här koden visar hur man slår på och av med lysdioderna med PCF8575:

#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);
}

Exempel: Läsningsknappar

Den här koden visar hur man läser inmatning från knappar anslutna till PCF8575:

#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);
}

Steg 5: Testa installationen

Anslut Arduino till din dator via USB.
Öppna Arduino IDE och välj rätt Styrelse och Hamn under Verktyg meny.
Ladda upp koden till Arduino genom att klicka Ladda upp.
För LED -exemplet, observera lysdioder som slås på och av. För knappen Exempel anger Monitor -knappen i seriell monitor.

Applikationer av PCF8575

Utöka GPIO -stift för Arduino -projekt
Bygga komplexa LED -matriser
Läser flera sensorer eller knappuppsättningar
Kontrollerande reläer och ställdon

Felsökning

Inget svar från modulen: Kontrollera I2C -anslutningar och adresskonfiguration.
Inkonsekventa avläsningar: Se till att en stabil strömförsörjning och korrekt pull-up-motstånd för I2C-linjerna.
Fel stiftbeteende: Dubbelkontrollstiftlägen (ingång/utgång) i koden.

Slutsats

Du har framgångsrikt interfogat PCF8575 I/O Expander med Arduino, så att du kan kontrollera eller läsa från 16 ytterligare GPIO -stift. Experimentera med olika kringutrustning och utöka dina projekt med denna mångsidiga modul!