Spis treści:
PCF8574 to popularny ekspander wyprowadzeń I/O, który pozwala na podłączenie 8 dodatkowych urządzeń. Co warto o nim wiedzieć?
Co to jest ekspander portów I/O?
Czasami liczba wyprowadzeń dostępna w wybranej płytce PCB nie jest wystarczająca, by podłączyć wszystkie komponenty lub urządzenia potrzebne w danym projekcie.
To problem, który można rozwiązać na kilka sposobów – jednym z najskuteczniejszych jest zastosowanie tzw. ekspandera I/O, nazywanego także rozszerzeniem portów. Produkty tego rodzaju to niewielkie, dość proste układy przygotowane właśnie z myślą o zwiększeniu możliwości mikrokomputerów i innych układów elektronicznych. W większości przypadków są one przeznaczone do montażu techniką THT, czyli poprzez przewlekanie pinów przez otwory w płytce.
To uniwersalna metoda, która pozwala na zastosowanie ekspanderów z różnymi platformami – są one kompatybilne m.in. z Arduino czy z Raspberry Pi. Jednym z przykładów ekspandera portów I/O jest układ PCF8574.
PCF8574 – zastosowanie
Zastosowanie układu PCF8574 jest bardzo proste: jego jedynym zadaniem jest zwiększenie liczby dostępnych portów I/O. Tylko tyle i aż tyle – dzięki temu możliwości przygotowywanych projektów mogą stać się o wiele większe. Warto jednak zwrócić przy tym uwagę na rodzaj komponentów, z którymi może współpracować PCF8574. Produkt ten jest przeznaczony do wykorzystania z I2C – dwuliniową magistralą dwukierunkową. To popularne rozwiązanie do szeregowego przesyłania danych w elektronice, stosowane nieprzerwanie od lat 80. aż do dziś. PCF8574 pozwala na podłączenie urządzeń i komponentów różnego rodzaju, dzięki czemu znajduje zastosowanie w układach takich jak:
- routery i serwery,
- urządzenia filtrujące w urządzeniach telekomunikacyjnych,
- układy automatyki przemysłowej,
- projekty z obszaru elektroniki i robotyki – zwłaszcza bazujące na układach z niewielką liczbą wyprowadzeń GPIO.
Dane techniczne modułu PCF8574
Przy wyborze konkretnego ekspandera portów I/O dla danego projektu należy zwrócić uwagę na szereg istotnych kwestii dotyczących specyfikacji technicznej produktu. Najważniejszą kwestią jest przeważnie liczba wyprowadzeń – w tym przypadku układ zawiera 16 wyprowadzeń, co pozwala na podłączenie 8 dodatkowych komponentów lub urządzeń.
Nie bez znaczenia jest też napięcie zasilania. Dla modułu PCF8574 jego wartość powinna znajdować się w zakresie od 2,5 V do 6 V. Układ znajduje się w obudowie DIP-16, a maksymalna częstotliwość transmisji przez I2C z użyciem PCF8574 wynosi 100 kHz. Temperatura pracy wynosi od −40°C do +85°C.
Schemat PCF8574
Wewnętrzna konstrukcja PCF8574 obejmuje m.in. filtr wejścia, który przekazuje sygnały do kontrolera magistrali I2C, a następnie do portów I/O. Kontroler i porty komunikują się z 8-bitowym rejestrem przesuwającym; sygnały są dodatkowo przeprowadzane przez filtr dolnoprzepustowy. Co ważne, układ nie zawiera wbudowanych pull-upów (rezystorów podciągających), przez co potrzebne będzie zastosowanie dodatkowych rezystorów o odpowiednich wartościach. PCF8574 oferuje następujące wejścia i wyjścia:
- piny P0–P7 – porty I/O;
- wyprowadzenia A2, A1 i A0, które funkcjonują jako wejście układu;
- GND – masa;
- INT do obsługi przerwań sprzętowych;
- SCL (Serial Clock Line) – linia zegara wykorzystywana w transmisji I2C;
- SDA (Serial Data Line) – linia danych wykorzystywana w transmisji I2C;
- VCC – napięcie wejściowe.
Aby układ mógł działać w poprawny sposób, niezbędne będzie podłączenie wyprowadzeń A2, A1 i A0. W zależności od wariantu adresy magistrali i oznaczenia wyprowadzeń mogą się różnić – informacje na ten temat można znaleźć w instrukcji konkretnego produktu.
Ile kosztuje rozszerzenie portów I/O PCF8574?
Ekspander portów I/O PCF8574 to wydatek w okolicach 10–15 złotych. Jest to niedrogi i niewielki komponent, który może znacznie zwiększyć możliwości różnych projektów, pozwalając na zrealizowanie zupełnie nowych funkcji. To z pewnością opłacalna inwestycja – układ tego typu może okazać się przydatny w wielu urządzeniach. Dokładny koszt zależy m.in. od wariantu ekspandera, a także od producenta, jednak w zdecydowanej większości przypadków nie przekracza on 20 złotych. PCF8574 może być wykorzystany do obsługi zarówno sygnałów wejściowych, jak i wyjściowych. Moduł ten jest kompatybilny z licznymi płytkami PCB dostępnymi na rynku – w tym z produktami od Arduino czy Raspberry Pi.
PCF8574 – opinie
Moduł PCF8574 to prosty, lecz bardzo przydatny i skuteczny komponent, który cieszy się sporym uznaniem wśród użytkowników. Wśród jego największych zalet wymienia się m.in. łatwość użytkowania – aby podłączyć zewnętrzne sprzęty do magistrali, nie jest wymagana żadna dodatkowa konfiguracja. Sporym plusem jest także atrakcyjna cena, która wynika z prostej, ale funkcjonalnej konstrukcji.
PCF8574 i inne przydatne komponenty w sklepie Botland
PCF8574 to jeden z wielu ekspanderów portów I/O, które można znaleźć w ofercie sklepu Botland. Dzięki rozwiązaniom tego typu można bez problemu zwiększyć liczbę dostępnych wyprowadzeń, by obsłużyć różne dodatkowe komponenty i urządzenia, a tym samym odblokować zupełnie nową funkcjonalność w przygotowywanym projekcie. Warto zwrócić uwagę także na niską cenę tego modułu, zwłaszcza w stosunku do jego możliwości.
W asortymencie Botland znajdziesz także wiele innych elementów elektronicznych i urządzeń, które sprawdzą się w różnorodnych projektach. Oprócz PCF8574 oferujemy wiele ekspanderów o większej liczbie wyprowadzeń – np. moduły 16-kanałowe, takie jak MCP23017. Dzięki temu możesz wybrać rozwiązanie, które najbardziej odpowiada wymaganiom Twojego projektu. Większość propozycji z tej kategorii to proste, niewielkie układy przeznaczone do montażu techniką THT. Dzięki temu są one kompatybilne z różnymi popularnymi mikrokontrolerami – w tym z urządzeniami marki Arduino i Raspberry Pi. Sprawdź naszą ofertę i złóż zamówienie już teraz, by skorzystać ze sprawdzonego wsparcia w robotyce i elektronice!
