วิธีใช้ Multiplexer CD74HC4067 กับ Arduino

CD74HC4067 เป็นแบบอะนาล็อก/มัลติเพล็กเซอร์/demultiplexer ดิจิตอล 16 ช่องที่ช่วยให้คุณสามารถขยายจำนวนอินพุตหรือพินเอาท์พุทบน Arduino ของคุณ มันมีประโยชน์อย่างยิ่งในโครงการที่ต้องใช้เซ็นเซอร์ปุ่มหรือ LED หลายตัวในขณะที่ลดการใช้ PIN ให้น้อยที่สุด บทช่วยสอนนี้จะแนะนำคุณผ่านการเชื่อมต่อและใช้ CD74HC4067 กับ Arduino

---

สิ่งที่คุณต้องการ

1. CD74HC4067 โมดูล Multiplexer หรือ IC
2. คณะกรรมการ Arduino (เช่น Uno, Mega, Nano)
3. เซ็นเซอร์ปุ่มหรือไฟ LED สำหรับการทดสอบ
4. เครื่องหั่นขนมปังและสายจัมเปอร์
5. คอมพิวเตอร์ที่ติดตั้ง Arduino IDE

---

ขั้นตอนที่ 1: ทำความเข้าใจกับ CD74HC4067

CD74HC4067 ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ที่เชื่อมต่อหนึ่งใน 16 อินพุต/เอาต์พุตพินกับพินทั่วไปเดียว คุณสามารถควบคุมช่องที่ใช้งานได้โดยใช้ 4 หมุดควบคุม (S0 ถึง S3)

ปัก

เข็มหมุด	การทำงาน
VCC	แหล่งจ่ายไฟ (3.3V หรือ 5V)
gnd	พื้น
S0, S1, S2, S3	หมุดควบคุม (เพื่อเลือกช่องที่ใช้งานอยู่)
en	เปิดใช้งาน PIN (Active Low; เชื่อมต่อกับ GND เพื่อเปิดใช้งาน)
com	I/O PIN ทั่วไป (เชื่อมต่อกับ Arduino)
CH0-CH15	ช่อง 0 ถึง 15 (เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ปุ่มหรือไฟ LED)

---

ขั้นตอนที่ 2: เดินสาย CD74HC4067 ถึง Arduino

นี่คือวิธีเชื่อมต่อ CD74HC4067 กับ Arduino UNO:

CD74HC4067 PIN	พิน Arduino
VCC	5V
gnd	gnd
S0	พิน 8
S1	พิน 9
S2	พิน 10
S3	พิน 11
en	gnd
com	A0 (สำหรับการอ่านสัญญาณอะนาล็อก)
CH0-CH15	เซ็นเซอร์ไฟ LED หรือปุ่ม

---

ขั้นตอนที่ 3: อัปโหลดรหัส

ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงวิธีอ่านค่าอะนาล็อกจากเซ็นเซอร์ที่เชื่อมต่อกับ CD74HC4067:

รหัสตัวอย่าง

const int s0 = 8; // Control pin S0
const int s1 = 9; // Control pin S1
const int s2 = 10; // Control pin S2
const int s3 = 11; // Control pin S3
const int comPin = A0; // Common pin connected to A0

void setup() {
  pinMode(s0, OUTPUT);
  pinMode(s1, OUTPUT);
  pinMode(s2, OUTPUT);
  pinMode(s3, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  for (int i = 0; i < 16; i++) {
    selectChannel(i); // Select the active channel
    int sensorValue = analogRead(comPin); // Read the value from the sensor
    Serial.print("Channel ");
    Serial.print(i);
    Serial.print(": ");
    Serial.println(sensorValue);
    delay(500); // Small delay for readability
  }
}

void selectChannel(int channel) {
  digitalWrite(s0, channel & 0x01); // Set S0
  digitalWrite(s1, (channel >> 1) & 0x01); // Set S1
  digitalWrite(s2, (channel >> 2) & 0x01); // Set S2
  digitalWrite(s3, (channel >> 3) & 0x01); // Set S3
}

---

ขั้นตอนที่ 4: ทดสอบการตั้งค่า

1. เชื่อมต่อ Arduino กับคอมพิวเตอร์ของคุณผ่าน USB
2. เปิด Arduino IDE และเลือกที่ถูกต้อง กระดาน และ ท่าเรือ ภายใต้ เครื่องมือ เมนู.
3. อัปโหลดรหัสโดยคลิก อัพโหลด.
4. เปิดมอนิเตอร์อนุกรม (เครื่องมือ > จอภาพอนุกรม) และตั้งค่าอัตราการรับส่งข้อมูลเป็น 9600.
5. สังเกตค่าอะนาล็อกสำหรับแต่ละช่องที่แสดงในจอภาพอนุกรม

---

ตัวเลือก: การควบคุมไฟ LED

ในการควบคุมไฟ LED ที่เชื่อมต่อกับช่องให้แก้ไขรหัสเป็นสัญญาณดิจิตอลเอาต์พุตแทนการอ่านอินพุตแบบอะนาล็อก ตัวอย่างเช่น:

รหัสตัวอย่างสำหรับ LED

void loop() {
  for (int i = 0; i < 16; i++) {
    selectChannel(i);
    digitalWrite(comPin, HIGH); // Turn on LED on the active channel
    delay(500);
    digitalWrite(comPin, LOW); // Turn off LED
  }
}

---

แอปพลิเคชันของ CD74HC4067

1. การขยายอินพุต/เอาต์พุตแบบอะนาล็อกและดิจิตอล
2. การอ่านเซ็นเซอร์หลายตัวที่มีพิน จำกัด
3. การสร้างเมทริกซ์ปุ่มขนาดใหญ่
4. การควบคุม LED หรือรีเลย์หลายตัว

---

การแก้ไขปัญหา

• ไม่มีการตอบสนองจากช่อง: ตรวจสอบการเชื่อมต่อพินควบคุมและตรวจสอบให้แน่ใจว่าไฟล์ EN PIN เชื่อมต่อกับ GND
• การเลือกช่องที่ไม่ถูกต้อง: ตรวจสอบ selectChannel() ตรรกะสำหรับการตั้งค่าพิน S0-S3
• การอ่านที่ไม่แน่นอน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการต่อสายดินที่เหมาะสมและแหล่งจ่ายไฟที่เสถียรสำหรับเซ็นเซอร์

---

บทสรุป

คุณสามารถเชื่อมต่อ Multiplexer CD74HC4067 ได้สำเร็จกับ Arduino โมดูลอเนกประสงค์นี้ช่วยให้คุณสามารถขยายความสามารถในการป้อนข้อมูลและเอาต์พุตของ Arduino อย่างมีนัยสำคัญทำให้เหมาะสำหรับโครงการที่เกี่ยวข้องกับเซ็นเซอร์ปุ่มหรือ LED หลายรายการ ทดลองกับการกำหนดค่าที่แตกต่างกันและสำรวจศักยภาพอย่างเต็มที่!