מדריך Expander I/O של PCF8574T
2024-10-09 1500

PCF8574T הוא מרחיב קלט/פלט של 8 סיביות המיועד לאותו I2C-BUS, יצירה של מוליכים למחצה של NXP.מכשיר הניתן להתאמה זה באלקטרוניקה מודרנית מציע יכולות קלט/פלט מורחבות ומפשט את תכנון המעגלים.תובנה לגבי גיליון הנתונים שלה, יישומים, פרטי יצרן, דקויות תכנון מעגלים וסוג החבילה מיועדת לשימוש יעיל בפרויקטים שונים.PCF8574T מופיע כרכיב בולט בקרב מרחיבי I/O של I2C-BUS.העיצוב החזק והתיעוד הטכני המפורט שלו פותחים את הנעילה של האפשרויות העצומות על פני יישומים מגוונים.על ידי התחשבות בקפידה במפרטי גליון הנתונים, עיצוב מעגלים וסוגי חבילות, תוכלו להשתמש בפוטנציאל המרבי שלו, לטפח פתרונות חדשניים ויעילים בעיצוב אלקטרוניקה.

קָטָלוֹג

לוח הרחבת I/O של PCF8574T

THE PCF8574T לוח ההרחבה של קלט/פלט פועל כמרחב קלט/פלט של 8 סיביות שתוכנן במיוחד עבור I2C-Bus.תצורה זו מאפשרת עד 8 לוחות הרחבה להתחבר לאוטובוס I2C-BUS יחיד, תוך ניהול קולקטיבי של עד 64 יציאות קלט/פלט.הגדרת הלוח מייעלת חיבורי מודולים מרובים דרך כותרות ומחברים.נוסףשל יציאות קלט/פלט מביא תועלת משמעותית.

שיבחנו את המודולריות החלקית שלה, שמפשטת את תהליך ההרחבה.תכנון מודולרי זה מוכיח שלא יסולא בפז בפרויקטים שבהם נדרש קנה מידה של יציאות קלט/פלט מבלי להוסיף מורכבות בלתי מוגבלת לעיצוב הכולל של המערכת.הפוטנציומטר המשולב מוערך על תפקידו בהתאמת התאורה האחורית של LCD.פונקציונליות זו מספקת שיטה לכוונן את התצוגה שלהם, תוך שיפור הקריאות בתנאי תאורה משתנים.

לוח הרחבת ה- I/O של PCF8574T משפר את יכולות הקלט/פלט על פני פרויקטים אלקטרוניים מגוונים.העיצוב המודולרי שלו, המשלים על ידי תכונות כמו התאמת תאורה אחורית LCD ובקרת מתגי LED, מציע גמישות ופיקוח ניכרים.היכולת שלה לקנה מידה, יישומים וייעוץ מומחים ממחישים את תפקידה בתמיכה במערכות אלקטרוניות מורכבות וניתנות להרחבה.

דגמי CAD של PCF8574T

בקר PCF8574T מיקרו -בקר משפר את כלי השימוש בו על ידי הצעת דגמי CAD מרובים.באופן ספציפי, אלה כוללים דגמי סמל, טביעת רגל ותלת מימד.אלמנטים אלה תורמים לתהליכי תכנון חלקים יותר על ידי מאפשרים אינטגרציה בתוכנת עיצוב מתוחכמת, ובסופו של דבר מסייעים לאבות -טיפוס ופיתוח יעילים.

דגמי סמלים

דגמי סמלים מספקים ייצוג גרפי של ה- PCF8574T בתרשימים סכמטיים.אתה מגלה שמודלים של סמלים מוגדרים מראש יכולים לקצר באופן ניכר את זמן העיצוב, ומאפשר התמקדות חדה יותר בתכונות הפונקציונליות והביצועים של אבות -טיפוס.

דגמי טביעת רגל

דגמי טביעת רגל מציעים דפוסי פריסה פיזיים מדויקים עבור PCF8574T בעיצוב PCB.דגמים אלה מבטיחים נקודות מיקום ונקודות חיבור נכונות עבור זרימת אותות חלקה ויציבות המכשירים.בפועל, דגמי טביעת רגל מדויקים יכולים למנוע טעויות ייצור יקרות, ובכך לייעל את הקצאת המשאבים.

דגמי תלת מימד

דגמי תלת מימד מספקים הדמיה מוחשית של ה- PCF8574T בסביבת תלת מימד וירטואלית.תכונה זו מאפשרת בדיקות בדיקות ותאימות רב זוויתיות עם רכיבים מכניים שונים.

PCF8574T Pinout ותצורה

ה- PCF8574T משמש כגשר ממשק לאוטובוס I²C-BUS, המחבר את בקר המיקרו למעגלים היקפיים פחות מורכבים.מכשיר רב עוצמה זה כולל יציאת קלט/פלט של 8 סיביות מעין-כיווניות (P0-P7), ממשק I²C-BUS (SCL ו- SDA), וסיכות אספקת חשמל חיוניות (VCC ו- GND).

סיכה לא	שם סיכה	תֵאוּר
1	A0	קלט כתובת 0
2	A1	קלט כתובת 1
3	A2	קלט כתובת 2
4	P0	קלט/פו-כיווני מעין-בידי-כיווני
5	P1	קלט/פלט של מעין-ביד-כיווני 1
6	P2	I/O 2 מעין-ביד-כיווני
7	P3	קלט/פו-כיווני מעין-ביד-כיווני
8	VSS	קרקע אספקה
9	P4	I/O-O-Directional I/O 4
10	P5	I/O-O-Pid-Directional I/O 5
11	P6	I/O-O-Bid-Cirectional I/O 6
12	P7	קלט/פו-כיווני מעין-ביד-כיווני
13	Int	הפסק פלט (פעיל נמוך)
14	SCL	קו שעון סידורי
15	SDA	קו נתונים סידורי
16	Vdd	מתח אספקה

חיבורי כוח וקרקע

PIN VCC מספק כוח ל- IC ויש לחבר אותו למתח אספקה ​​יציב מ- 2.5V ל- 6V.PIN GND משמש ככל שהקרקע חזרה ל- IC וצריכה להיות מחוברת לקרקע המערכת.ביישומים אלה, הבטחת ספק כוח יציב ונטול רעש לביצועים אמינים.הפרעות חשמל גורמות לרוב להתנהגות לא תקינה אצל ציוד היקפי מחובר, מימוש חווה לעתים קרובות בשלבי פתרון בעיות.

סיכות ממשק I²C-BUS

סיכות ה- SCL (שעון סדרתי) ו- SDA (נתונים סידוריים) מתפקדים כצינור התקשורת בין מיקרו -בקר ל- PCF8574T.נדרשים נגדי משיכה מתאימים על סיכות אלה.נגדים כאלה מונעים שגיאות תקשורת ושומרים על שלמות האות, נוהג נפוץ ואמין במערכות אוטובוס I²C.

סיכות יציאת I/O (P0-P7)

PINS P0 ל- P7 מהווים את יציאת הקלט/פלט של 8 סיביות-בידי-כיווניות, אשר ניתן להגדיר באופן אינדיבידואלי כקלט או פלט.סיכות מגוונות אלה יכולות לשלוט על נוריות LED, ממסרים או לקרוא מצבי חיישן.כל סיכת יציאה מגיעה עם נגן משיכה פנימי חלש.כאשר הוא מוגדר כקלט, הסיכה יכולה להתחבר ישירות למכשירים היקפיים.תצורה מהורהרת של סיכות אלה יכולה להפחית הן את מורכבות התוכנה והן את עלויות החומרה, ולשפר את היעילות העיצובית.

כתובת תצורת סיכות

עם שלושה סיכות כתובת (A0, A1 ו- A2), ה- PCF8574T מאפשר עד שמונה מכשירים להתחבר באותו אוטובוס I²C, תוך הימנעות מסכסוכים בכתובות.הקצאה וחיווט נאותים של סיכות אלה מבטיחים מספר מכשירים להתקיים בצורה חלקה.תכונה זו מביאה גמישות ומדרגיות לעיצוב המערכת.

מאפייני יציאת קלט/פלט

האופי המכוון-כיווני של יציאות הקלט/פלט פירושו שהם יכולים למקם זרם כאשר הם מוגדרים גבוה ולהשקיע זרם כאשר הם מוגדרים נמוכים.מאפיין זה מפשט את הממשק, ומפחית את הצורך ברכיבים חיצוניים.המתכנתים מתכננים עם יציאות אלה, מגלים לעיתים קרובות שתצורת יציאה נכונה יכולה למנוע קונפליקטים של אותות לא מכוונים, תוך ייעול של שלבי העיצוב והבדיקה.

מפרט

סוּג	פָּרָמֶטֶר
זמן ההובלה של המפעל	7 שבועות
חבילה / מקרה	16-Soic (0.295, רוחב 7.50 מ"מ)
מספר I/OS	8
אריזה	שְׁפוֹפֶרֶת
קוד JESD-609	E4
רמת רגישות לחות (MSL)	2 (שנה)
סיום מסוף	ניקל/פלדיום/זהב (NIPD/AU)
מיקום מסוף	כָּפוּל
טמפרטורת שיא מחדש (CEL)	260
מגרש מסוף	1.27 מ"מ
מספר חלק בסיס	PCF8574
קוד JESD-30	R-PDSO-G16
סוג פלט	דחיפה
מִמְשָׁק	I2c
מספר הקטעים	8
אספקת זרם-מקס	0.1mA
הפסק פלט	כֵּן
תכונות	POR
גובה יושב (מקסימום)	2.86 מ"מ
סטטוס ROHS	תואם ROHS
סוג הרכבה	הר השטח
הר השטח	כֵּן
טמפרטורת הפעלה	-40 מעלות צלזיוס ~ 85 מעלות צלזיוס
פורסם	1997
סטטוס חלק	פָּעִיל
מספר הסיומות	16
מתח - אספקה	2.5V ~ 8V
צורת מסוף	אגף שחף
מתח אספקה	5V
Time@Peak Refow Temp-Max (S)	לא צוין
ספירת סיכה	16
סטטוס הסמכה	לא מוסמך
ספקי כוח	3/5V
מספר היציאות	1
תדר שעון	100kHz
רוחב אוטובוס נתונים חיצוני	1
זרם - מקור פלט/כיור	300μA 25mA
מֶשֶׁך	10.3 מ"מ
רוֹחַב	7.5 מ"מ

PCF8574T/3,512 של NXP בולט עבור המפרט הטכני המפורט והפרמטרים הניתנים להתאמה, תוך שילוב היטב עם רכיבים דומים.מספר מאפיינים ייחודיים תורמים לרבגוניות שלה על פני יישומים שונים.

מאפיינים חשמליים

PCF8574T/3,512 פועל בטווח מתח של 2.5 וולט עד 6.0 וולט, מתאים בצורה חלקה לסביבות חשמל מגוונות.יכולת הסתגלות זו מאפשרת שילוב מערכות פשוטות עם שינויים מינימליים.צריכת זרם המתנה הנמוכה שלה הופכת אותה מתאימה מאוד למכשירים המופעלים על ידי סוללות.המאפיינים הנוכחיים של הקלט והיציאה תומכים בביצועים חזקים ותפעול אמין בתנאי עומס שונים.בנוסף, חוסן החשמל של המכשיר מספק הגנה נוספת במעגלים מורכבים, ומשפר הן את העמידות והן את האמינות.

תכונות ממשק ותקשורת

ה- PCF8574T/3,512 מצויד בממשק I2C שמבטיח תקשורת חלקה עם מיקרו -בקרים ומערכות דיגיטליות אחרות.האוטובוס i2c, על ידי צמצום מורכבות החיווט והצעת טיפול בשגיאות מוצקות, הופך את האינטגרציה לחלקה יותר ואמינה יותר.תצפיות אלה מצביעות על כך שהגמישות של ה- I2C מאפשרת לנהל מספר ציוד היקפי באמצעות שני קווי תקשורת בלבד, תוך אופטימיזציה של מרחב ומשאבים בסביבות הדוקות.

ביצועים תפעוליים

PCF8574T/3,512 משפר את יכולת הקלט/פלט של בקרי מיקרו, ומרחיב את יכולת המערכת להתממשק עם חיישנים או מפעילים נוספים מבלי לדרוש סיכות מיקרו -בקר יותר.זמני התגובה המהירה של המכשיר מבטיחים עיבוד וניהול נתונים יעילים בזמן אמת ליישומים המחייבים תקשורת ובקרה במהירות גבוהה.

תכונות של PCF8574T

ה- PCF8574T מציג תערובת של תכונות מגוונות המשפרות את התועלת שלו ביישומים מגוונים.אלה כוללים את תפקידו כ- I2C למרחב יציאה מקבילה, ממשק ה- I2C-BUS של 100 קילו הרץ I2C-BUS, וטווח מתח הפעלה הניתן להתאמה המשתרע על פני 2.5 וולט עד 6V.להלן פרטים מקיפים על תכונות אלה:

I2c להרחבת הנמל המקבילה

ה- PCF8574T פועל ביעילות כ- I2C למרחב יציאה מקביל, מרחיב יכולות קלט/פלט ומייעל עיצובים של מעגלים מורכבים.השימוש בפונקציונליות זו יכול להשיג יעילות משאבים מרבית בעיצובים שלהם, ולהפחית את הצורך בשלל רכיבים נוספים.

ממשק I2C-BUS

ביצוע פעולות במצב סטנדרטי של 100 קילו הרץ, ממשק I2C-BUS של PCF8574T מבטיח תקשורת חלקה בין מכשירי עבדים מרובים.זה מאפשר אינטגרציה חלקה ביישומים מגוונים, כמו מערכות אוטומציה ביתית ויחידות בקרה תעשייתיות.

טווח מתח מתח

המכשיר תומך במתח מתח תפעולי מגוון בין 2.5V ל- 6V, מה שהופך אותו להתאמה למקורות אנרגיה שונים.זה יתרון עבורך שתוטל על פרויקטים הדורשים יציבות וגמישות מתח, בולטים במכשירים ניידים ומופעלים על ידי סוללות.

סיכות קלט/פלט מרחוק של 8 סיביות

עם סיכות קלט/פלט מרחוק של 8 סיביות, כברירת מחדל למצב קלט בעת ההפעלה, PCF8574T מאפשר שליטה ישירה של מכשירים היקפיים כמו נוריות LED.יכולת זרם הכיור הכוללת שלה של 80 mA מבטיחה טיפול חזק בתפוקות, תוך ניהול יעיל אפילו משימות זרם גבוה.

פלט הפרעה פעיל של ניקוז פתוח

פלט ההפרעה הפעיל של ניקוז פתוח נמוך מאפשר למכשיר להודיע ​​לבקר המאסטר על כל שינוי במצב סיכה.זה משפר את היענות המערכת וממזער את הסקרים הקבועים, ומציע פיתרון יעיל יותר וקשוב יותר.

כתובות עבדים הניתנות לתכנות

מצויד בשמונה כתובות עבדים הניתנות לתכנות, PCF8574T משתלב בקלות בארכיטקטורות רשת המחייבות מרחיבים מרובים.תכונה זו מאפשרת למערכות הדורשות מדרגיות גבוהה ובקרות מגוונות לתכנן ביעילות עם מורכבות מופחתת.

צריכת זרם המתנה נמוכה

צריכת זרם המתנה נמוכה הופכת את ה- PCF8574T המתאים ליישומים המדגישים את שימור האנרגיה.מאפיין זה מועיל במיוחד באלקטרוניקה ניידת ובמערכות ניטור לטווח הארוך, בהן יעילות הכוח מתורגמת ישירות לתקופות תפעול מורחבות.

טווח טמפרטורות הפעלה

טווח הטמפרטורות ההפעלה של -40 מעלות צלזיוס ל- +85 מעלות צלזיוס מבטיח כי PCF8574T מתפקד באופן אמין בסביבות קרה וקיצוניות וחמות, מה שהופך אותו למגוון עבור יישומים תעשייתיים וצרכניים שונים.תכונה זו תומכת ביצירת מוצרים המיועדים לשימוש בתנאי אקלים מגוונים.

הגנת ESD והגנה על תפס

ה- PCF8574T מציע הגנה מצטיינת של פריקה אלקטרוסטטית (ESD) העולה על 2,000 וולט HBM ו- 1,000V CDM, יחד עם ביצועים מעולים בבדיקות תפס העולות על 100 מא.רמת הגנה זו מבטיחה את אמינותו ואריכות החיים של המכשיר, אפילו בסביבות המועדות להתערבות אלקטרוסטטית ולמתחשבות כוח.

חלופות PCF8574T

- PCF8574AT/3,518

- PCF8574T/3,512

- PCF8574ADW

- PCF8574AT/3,512

-PCF8574AT/3,512

- PCA9554AD, 112

מעגל PCF8574T

מרחיב ה- I/O של ה- PCF8574 מרחיב את הסיכות השימושיות בתצוגות LCD I2C על ידי מינוף שני הסיכות העיקריות שלו: SDA ו- SCL.מנגנון הרחבה זה מוסיף עד 8 סיכות נוספות המתויגות מ- P0 ל- P7.סיכות נתוני LCD - RS, RW, E, D4, D5, D6 ו- D7 - מחוברים באופן מסובך לסיכות המתאימות ב- PCF8574.

תצורה זו מפשטת את תהליך העיצוב ומביאה גמישות ומדרגיות משופרת לפרויקטים הדורשים פעולות קלט/פלט מרובות.גילית כי הגדרת בזהירות של סיכות הכתובת יכולה למנוע קונפליקטים, במיוחד כאשר מכשירי I2C מרובים מתקיימים יחד באוטובוס יחיד.הגדרות קפדניות כאלה מעניקות תחושת הקלה מוחשית, בידיעה שתאימות המכשירים ותפעול חלק הם בהישג יד.

יצרן PCF8574T

מוליכים למחצה של NXP N.V. היא חברה נחשבת בתחום העיצוב והייצור של מוליכים למחצה.המטה שלה ממוקם באיינדהובן, הולנד.המשרד מעסיק כ -29,000 עובדים הפרוסים על פני יותר מ -30 מדינות, ומציינים טביעת רגל עולמית חזקה.במקור, NXP התגלה כספין אוף מפיליפס בשנת 2006. ואז, בשנת 2010, היא עברה לחברה הנסחרת בציבור עם סמל Ticker NXPI.קומתו של החברה ופורטפוליו קיבלו דחיפה מהמיזוג שלה עם מוליכים למחצה של Freescale בשנת 2015.

בשנת 2016, קוואלקום גילה עניין משמעותי ברכישת NXP.עם זאת, בשל אתגרים רגולטוריים, ניסיון רכישה זה ננטש בסופו של דבר בשנת 2018. יכולתה של NXP לנווט בהרחבות השוק ונופים רגולטוריים תוך ביצוע מיזוגים אסטרטגיים מדגימים את חוסן ואת יכולת ההסתגלות שלה.

תרשים בלוק PCF8574T

כדי להשיג הבנה מעמיקה של המבנה הפנימי של ה- I/O של ה- I/O של ה- I/O של PCF8574T, עיין בתרשים החסימה האופייני.ה- PCF8574T משמש כמרחיב קלט/פלט רב -תכליתי, ומשפר את יכולות הקלט/פלט של בקרי מיקרו על פני יישומים מגוונים.חשוב על אוטומציה תעשייתית, אוטומציה ביתית ואלקטרוניקה צרכנית - שדות אלה יכולים כולם לנצל את יכולותיה.התעמקות בתרשים החסימה מציעה כיצד רכיבים פנימיים פועלים באופן הרמוני כדי להבטיח הרחבת קלט/פלט חלק.

מסנן הקלט מבטיח שהאותות המתקבלים נטולי רעש ותקלות.סינון זה חיוני להפעלת קלט/פלט אמין.ייצוב כניסות, הוא מבטיח שרק אותות נקיים מתקדמים במעגלים הפנימיים.ממשק ה- I2C משמש כעמוד השדרה התקשורת מאפשר אינטראקציה בין PCF8574T לבקר המיקרו -בקר המארח.זה מטפל בקפדנות בפרוטוקול I2C הרגיל, מבטיח תהליך העברת נתונים חזק ויעיל ומשפר את הביצועים של המערכת הכוללת.בקרת היגיון מתזמרת את ההתנהגות המבצעית של PCF8574T.זה מפענח פקודות מממשק I2C ומנהל את זרימת הנתונים בין סיכות המיקרו -בקר וה- I/O.רכיב זה מבטיח כי המרחיב משקף במדויק את המדינות והפעולות המיועדות לפי הוראות הקושחה.הבנת הארכיטקטורה הפנימית שלה מעניקה בעלת ערך למיטוב השימוש של קלט/פלט זה ביישומים מגוונים.

חלקים עם מפרטים דומים

מספר חלק	PCF8574T/3,512	PCF8574AT/3,518	PCF8574AT/3,512	PCF8574ADW	PCA9554AD, 112
יַצרָן	NXP USA Inc.	NXP USA Inc.	NXP USA Inc.	מכשירי טקסס	NXP USA Inc.
חבילה / מקרה	16-Soic (0.295, רוחב 7.50 מ"מ)	16-Soic (0.295, רוחב 7.50 מ"מ)	16-Soic (0.295, רוחב 7.50 מ"מ)	16-Soic (0.295, רוחב 7.50 מ"מ)	16-Soic (0.295, רוחב 7.50 מ"מ)
מִמְשָׁק	I2c	I2c	I2c, smbus	I2c	I2c
מתח אספקה	5V	5V	3V	5V	5V
טֶכנוֹלוֹגִיָה	CMOS	CMOS	CMOS	CMOS	CMOS
מגרש מסוף	1.27 מ"מ	1.27 מ"מ	1.27 מ"מ	1.27 מ"מ	1.27 מ"מ
ספירת סיכה	16	16	16	16	16
רוֹחַב	7.5 מ"מ	7.5 מ"מ	7.5 מ"מ	7.5 מ"מ	7.5 מ"מ
מספר היציאות	1	1	1	1	1

בחירת הרחבת קלט/פלט מתאימה מהאפשרויות הרשומות דורשת הבנה מעמיקה של הדרישות והמגבלות הספציפיות של היישום המיועד.הבדלים בסובלנות מתח, ביצועים תרמיים ותאימות לרכיבים משלימים יכולים להשפיע מאוד על הפונקציונליות הכוללת ועל אמינות העיצוב.שיקולים אלה יכולים להשפיע הן על היעילות והאמינות של המוצר הסופי.