PCF8574：关于 Arduino 的 I2C I/O 扩展器

您肯定已经听说过 集成电路PCF8574，可以单独购买或已像许多其他模块一样已安装在模块上的芯片电子元器件促进您与Arduino开发板的集成。在这种情况下，它是输入和输出的扩展 I2C总线.

您可能会认为Arduino已经拥有了自己的 集成式I2C总线，的确如此。但是PCF8574可以帮助将该总线扩展到开发板的范围之外，这对于某些需要不仅仅是Arduino提供的功能的制造商有很大的帮助。

什么是I2C总线？

I2C的名称来自 集成电路间 或内部集成电路。它的1.0版是由飞利浦在1992年创建的。然后第二个2.1将于2000年问世，如今该专利已成为标准（100 kbit / s，尽管最大允许3.4 Mbit / s），但该专利于2006年到期并可以免费使用。

目前在行业中被广泛使用沟通，也受到制造商的赞赏，因为他们的项目可以交流集成在一个IC中的不同微控制器和外围设备。

El I2C是一辆公共汽车 众所周知的串行通信。它使用只有2个通道的同步通信协议（有第三个通道，但它耦合到参考或GND），实际上它也被称为TWI（两线接口）：

一为时钟（SCL）。
其他用于数据（SDA）。

两者都是开漏CMOS连接，需要上拉电阻。同样，如果一个设备发送0且另一个设备发送1，则可能会出现问题，这就是为什么线路始终设置为1（高电平），而设备始终发送0（低电平）的原因。

这意味着主从它们通过同一根电缆或轨道发送数据，而电缆或轨道受第一个产生时钟信号的电缆或轨道控制。连接到I2C总线的每个外围设备都将分配一个唯一的地址，以便引导传输。但是，主机不必总是相同（多主机），而是始终由他来发起传输。

正如我在文章中已经解释的 Arduino的I2C 我之前提到过，每个板在不同的地方都有这些I2C连接。您必须谨记要在每个版本的印版中正确使用它：

Arduino UNO：SDA在A4中，SCK在A5中
Arduino纳米：与上一个相同。
Arduino迷你专业版：相同的。
Arduino的兆丰：SDA位于引脚20上，SCK位于21上。
有关印版的更多信息。

您已经知道可以轻松地将I2C用于草图，因为 Wire.h库 具有用于此串行通信的各种功能：

开始（）：启动Wire库并指定它是主库还是从库
requestFrom（）：由主服务器用于从属服务器请求数据。
beginTransmission（）：与从站开始传输。
endTransmission（）：结束传输。
写（）-响应主服务器的请求，从服务器写入数据，也可以将主服务器的传输排队。
可用的（）：将返回要读取的字节数。
读（）：读取从从机发送到主机的字节，反之亦然。
onReceive（）：当从站接收到来自主站的传输时，调用一个函数。
根据要求（）：当从站向主站请求数据时，调用一个函数。

至 更多资料 有关Arduino编程和功能的信息，您可以下载我们的 PDF教程.

什么是PCF8574？

PCF8574是 I2C总线数字量输入和输出（I / O）扩展器。除了可以在IC和模块中使用外，它还可以由各种制造商制造。无论如何，将其连接到Arduino板上并能够控制比主板所允许的设备更多的设备是非常实用的。

El PCF8574引脚排列 很简单，因为它仅包含 8松树 准方向（连接通信芯片的P0-P7），另一方面，您具有必须连接至Arduino板的SDA和SCL，以及VCC和GND才能为模块供电。并且不要忘记三个寻址引脚A0，A1，A2，以选择将通信定向到哪个设备...

它拥有 其他功能 您应该知道：

它的连接是一个开放的排水口，可以是 既用作输入又用作输出.
La 峰值电流当它作为输出时（漏电流，当电流流向PCF25时）为8574mA，而当它作为输出时，则为300 µA（源，电流从PCF8574流过）。
La 张力电源为2.5和6v。待机功耗非常低，仅为10 µA。
所有输出 有闩锁，无需外部动作即可维持状态。您只需要在要更改状态时采取行动即可。
你可以获得8 可能的方向， 也就是说，最多可以有8个设备与之通信或使用8个模块将其扩展到64个设备。地址（引脚A0，A1，A2）将为：
- 000：地址0x20
- 001：地址0x21
- 010：地址0x22
- 011：地址0x23
- 100：地址0x24
- 101：地址0x25
- 110：地址0x26
- 111：地址0x27
录取打断（INT）通过特殊的行来检测数据，而无需不断监视。

与Arduino集成

与Arduino的连接非常简单，只需将Vcc与Arduino板的5v引脚连接，将GND与Arduino的GND连接即可。另一方面，PCF8574 SDA和SCL模块的引脚可以是 用别针连接 14（A5 SCL）和15（A4 SDA）。只有这样，它才能开始工作，显然，您可以使用Px连接要通信的设备...

然后它只会丢失 从示例草图开始 在Arduino IDE中。您可以执行此操作而无需使用其他库，例如...

#include <Wire.h>
 
const int address = 0x38;
 
void setup()
{
   Wire.begin();
   Serial.begin(9600);
}
 
void loop()
{
   for (short channel = 0; channel < 8; channel++)
   {
      // Escribir dato en cada uno de los 8 canales
      Wire.beginTransmission(address);
      Wire.write(~(1 << channel));
      Wire.endTransmission();
      
      // Lee dato del canal
      delay(500);
   }
}

作为输入：

#include <Wire.h>
 
const int address = 0x38;
 
void setup()
{
   Wire.begin();
   Serial.begin(9600);
}
 
void loop()
{
   short channel = 1;
   byte value = 0;
 
   // Leer el dato del canal
   Wire.requestFrom(pcfAddress, 1 << channel);
   if (Wire.available())
   {
      value = Wire.read();
   }
   Wire.endTransmission();
 
   // Mostrar el valor leido por el monitor serie
   Serial.println(value);
}

或者也 使用图书馆，例如PCF8574 在这里下载并使用与此库一起提供的示例本身中类似的代码：

#include <Wire.h>
#include "PCF8574.h"
 
PCF8574 expander;
 
void setup() 
{
  Serial.begin(9600);
  
  expander.begin(0x20);
  
  /* Setup some PCF8574 pins for demo */
  expander.pinMode(0, OUTPUT);
  expander.pinMode(1, OUTPUT);
  expander.pinMode(2, OUTPUT);
  expander.pinMode(3, INPUT_PULLUP);
 
  /* Blink hardware LED for debug */
  digitalWrite(13, HIGH);  
  
  /* Toggle PCF8574 output 0 for demo */
  expander.toggle();
  
  /* Blink hardware LED for debug */
  digitalWrite(13, LOW);
}
 
 
 
void loop() 
{
}

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PCF8574：关于Arduino的I2C I / O扩展器

什么是I2C总线？

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