如何使用Arduino使用PCF8575 I/O扩展器

PCF8575是16位I/O扩展器，通过I2C接口与微控制器通信。它使您可以在Arduino上扩大输入/输出引脚的数量，非常适合需要许多传感器，按钮或LED的项目。本教程将指导您通过Arduino连接和使用PCF8575。

你需要什么

1. PCF8575 I/O扩展器模块
2. Arduino董事会（例如Uno，Mega，Nano）
3. 传感器，按钮或测试LED
4. 面包板和跳线电线
5. 安装了带有Arduino IDE的计算机

步骤1：了解PCF8575模块

PCF8575提供了16个可以配置为输入或输出的其他GPIO引脚。它通过I2C协议进行通信，并具有可调节的I2C地址，用于将多个模块连接到同一总线。

引脚

I2C地址配置

• I2C地址由A0，A1和A2引脚确定：
  • 所有引脚到GND： 0x20 （默认地址）
  • 所有引脚到VCC： 0x27

步骤2：将PCF8575接线到Arduino

这是将PCF8575连接到Arduino的方法：

将外围设备（例如LED或按钮）连接到P0-P15引脚。

笔记： 对于其他Arduino板，请确保使用正确的I2C引脚。

步骤3：安装所需的库

要简化使用PCF8575的工作，请安装“ PCF8575”库。

安装步骤：

1. 打开Arduino IDE。
2. 去 草图 > 包括库 > 管理库.
3. 搜索“ PCF8575”，然后单击 安装.

步骤4：上传代码

示例：控制LED

该代码演示了如何使用PCF8575打开和关闭LED：

#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);
}

示例：读取按钮

该代码演示了如何从连接到PCF8575的按钮中读取输入：

#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);
}

步骤5：测试设置

1. 通过USB将Arduino连接到您的计算机。
2. 打开Arduino IDE并选择正确的 木板 和 港口 在 工具 菜单。
3. 单击将代码上传到Arduino 上传.
4. 在LED示例中，观察LED打开和关闭。对于按钮示例，监视器按钮在串行监视器中的状态。

PCF8575的应用

1. 扩展用于Arduino项目的GPIO引脚
2. 建筑综合体LED矩阵
3. 读取多个传感器或按钮阵列
4. 控制继电器和执行器

故障排除

• 没有来自模块的响应： 验证I2C连接和地址配置。
• 不一致的读数： 确保稳定的电源和I2C线的适当上拉电阻。
• 不正确的引脚行为： 代码中的双检查引脚模式（输入/输出）。

结论

您已成功将PCF8575 I/O扩展器与Arduino连接起来，从而可以控制或阅读16个额外的GPIO引脚。尝试不同的外围设备，并使用此多功能模块扩展您的项目！