PCF8574T I/O Guida all'espansione
2024-10-09 1497

PCF8574T è un espansore I/O a 8 bit progettato per I2C-BUS, una creazione di semiconduttori NXP.Questo dispositivo adattabile nell'elettronica moderna offre funzionalità di input/uscita estese e semplifica la progettazione del circuito.Insight sul foglio dati, le applicazioni, i dettagli del produttore, le sottigliezze di progettazione del circuito e il tipo di pacchetto sono per un utilizzo efficace in vari progetti.PCF8574T emerge come componente di spicco tra espansori I/O I2C-BUS.Il suo design robusto e la documentazione tecnica dettagliata sbloccano vaste possibilità tra diverse applicazioni.Considerando meticolosamente le specifiche del foglio dati, la progettazione di circuiti e i tipi di pacchetti, è possibile attingere al massimo potenziale, promuovendo soluzioni innovative ed efficienti nella progettazione dell'elettronica.

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PCF8574T I/O Expansion Board

IL PCF8574T La scheda di espansione I/O opera come un espansore I/O a 8 bit appositamente progettato per I2C-BUS.Questa configurazione consente a fino a 8 schede di espansione di connettersi a un singolo I2C-bus, gestendo collettivamente fino a 64 porte I/O.La configurazione della scheda semplifica più connessioni del modulo tramite intestazioni e connettori per pin.Inoltre, un potenziometro a bordo consente una precisa regolazioni alla retroilluminazione LCD, mentre un cappuccio per jumper supervisiona l'interruttore a LED per un'efficace gestione dell'energia. Questa scheda di espansione I/O dimostra la sua versatilità in varie applicazioni, inclusi sistemi incorporatidelle porte I/O portano benefici sostanziali.

Hai lodato la sua perfetta modularità, che semplifica il processo di espansione.Questo design modulare si rivela prezioso nei progetti in cui è richiesto il ridimensionamento delle porte I/O senza aggiungere un'indebita complessità alla progettazione complessiva del sistema.Il potenziometro a bordo è apprezzato per il suo ruolo nella regolazione della retroilluminazione LCD.Questa funzionalità fornisce un metodo per perfezionare i loro display, migliorando la leggibilità in condizioni di illuminazione fluttuanti.

La scheda di espansione I/O PCF8574T migliora le capacità I/O in diversi progetti elettronici.Il suo design modulare, integrato da funzionalità come la regolazione della retroilluminazione LCD e il controllo dell'interruttore a LED, offre notevoli flessibilità e supervisione.La sua capacità di scalare, applicazioni e consulenza di esperti illustra il suo ruolo nel supportare sistemi elettronici complessi e espandibili.

Modelli CAD PCF8574T

Il microcontrollore PCF8574T migliora la sua utilità offrendo più modelli CAD.In particolare, questi includono modelli di simbolo, impronta e 3D.Questi elementi contribuiscono ai processi di progettazione più fluidi consentendo l'integrazione in sofisticati software di progettazione, aiutando in definitiva una prototipazione e uno sviluppo efficaci.

Modelli di simboli

I modelli di simboli forniscono una rappresentazione grafica del PCF8574T nei diagrammi schematici.Scopri che i modelli di simboli predefiniti possono abbreviare notevolmente il tempo di progettazione, consentendo un focus più nitido sulle qualità funzionali e di performance dei prototipi.

Modelli di impronte

I modelli di impronte offrono modelli di layout fisico precisi per PCF8574T nella progettazione di PCB.Questi modelli assicurano punti di posizionamento e collegamento corretti per il flusso del segnale liscio e la stabilità del dispositivo.In pratica, modelli di impronte accurati possono impedire costosi errori di produzione, ottimizzando così l'allocazione delle risorse.

Modelli 3D

I modelli 3D forniscono una visualizzazione tangibile del PCF8574T all'interno di un ambiente 3D virtuale.Questa funzione consente controlli di ispezione e compatibilità a più angoli con vari componenti meccanici.

Pinout e configurazione PCF8574T

Il PCF8574T funge da ponte di interfaccia per I²C-BUS, collegando il microcontrollore a circuiti periferici meno complessi.Questo potente dispositivo presenta una porta I/O quasi-bidirezionale a 8 bit (P0-P7), un'interfaccia I²C-Bus (SCL e SDA) e pin di alimentazione essenziali (VCC e GND).

PIN NO	Nome PIN	Descrizione
1	A0	Indirizzo Input 0
2	A1	Ingresso Indirizzo 1
3	A2	Indirizzo Input 2
4	P0	I/O quasi-bidirezionale
5	P1	I/O quasi-bidirezionale
6	P2	I/O quasi-bidirezionale
7	P3	I/O quasi-bidirezionale
8	VSS	terra
9	P4	I/O 4
10	P5	I/O quasi-bidirezionale 5
11	P6	I/O quasi-bidirezionale
12	P7	I/O quasi-bidirezionale
13	Int	Interrupt output (attivo basso)
14	SCL	linea di orologio seriale
15	SDA	riga di dati seriali
16	Vdd	Tensione di alimentazione

Connessioni di potenza e terra

PIN VCC fornisce energia all'IC e dovrebbe essere collegato a una tensione di alimentazione stabile da 2,5 V a 6 V.Il pin GND funge da ritorno a terra per l'IC e dovrebbe essere collegato al terreno del sistema.In queste applicazioni, garantire un alimentatore stabile e privo di rumore per prestazioni affidabili.I disturbi del potere spesso comportano un comportamento irregolare nelle periferiche connesse, una realizzazione spesso sperimentata nelle fasi di risoluzione dei problemi.

Pin di interfaccia i²c-bus

I pin SCL (clock seriale) e SDA (dati seriali) funzionano come condotto di comunicazione tra il microcontrollore e il PCF8574T.Sono richiesti resistori di pull-up appropriati su questi perni.Tali resistori impediscono errori di comunicazione e mantengono l'integrità del segnale, una pratica comune e affidabile nei sistemi di bus I²C.

Pin di porta I/O (P0-P7)

I pin da P0 a P7 costituiscono la porta I/O quasi-bidirezionale a 8 bit che può essere configurata individualmente come input o output.Questi pin versatili possono controllare i LED, i relè o gli stati del sensore di lettura.Ogni pin di porta viene fornito con un resistore di pull-up interno debole.Se impostato come input, il pin può connettersi direttamente ai dispositivi periferici.La configurazione ponderata di questi pin può ridurre sia la complessità del software che i costi hardware, migliorando l'efficienza di progettazione.

Configurazione dei pin dell'indirizzo

Con tre pin di indirizzo (A0, A1 e A2), il PCF8574T consente a un massimo di otto dispositivi di connettersi sullo stesso bus I²C, evitando i conflitti di indirizzo.L'assegnazione e il cablaggio corretti di questi pin assicurano che più dispositivi coesistono perfettamente.Questa funzione porta flessibilità e scalabilità nella progettazione del sistema.

Caratteristiche della porta I/O.

La natura quasi-bidirezionale delle porte I/O significa che possono procurarsi la corrente se impostate in alto e affondare la corrente se impostata in basso.Questa caratteristica semplifica l'interfaccia, riducendo la necessità di componenti esterni.Progettando con queste porte, i programmatori spesso scoprono che una corretta configurazione delle porte può impedire conflitti di segnale non intenzionali, semplificando sia le fasi di progettazione che test.

Specifiche

Tipo	Parametro
Tempo di consegna della fabbrica	7 settimane
Pacchetto / caso	16-Soic (0,295, 7,50 mm di larghezza)
Numero di I/OS	8
Confezione	Tubo
Codice JESD-609	E4
Livello di sensibilità all'umidità (MSL)	2 (1 anno)
Finitura terminale	Nichel/palladio/oro (NIPD/AU)
Posizione terminale	Dual
Piccola temperatura di reflow (cel)	260
Terminal Pitch	1,27 mm
Numero parte base	PCF8574
Codice JESD-30	R-PDSO-G16
Tipo di output	Push-pull
Interfaccia	I2c
Numero di bit	8
Fornire corrente-max	0,1 mA
Interrompere l'output	SÌ
Caratteristiche	Por
Altezza seduta (max)	2,86 mm
Stato ROHS	Conforme a ROHS
Tipo di montaggio	Monte della superficie
Monte della superficie	SÌ
Temperatura operativa	-40 ° C ~ 85 ° C.
Pubblicato	1997
Stato parte	Attivo
Numero di terminazioni	16
Tensione - fornitura	2,5 V ~ 8V
Forma terminale	Ala del gabbiano
Tensione di alimentazione	5v
Time@Peak Reflight Temp-Max (S)	Non specificato
Conteggio dei perni	16
Stato di qualificazione	Non qualificato
Alimentatori	3/5V
Numero di porte	1
Frequenza dell'orologio	100kHz
Larghezza del bus dati esterno	1
Corrente - sorgente di output/lavandino	300 μA 25 mA
Lunghezza	10,3 mm
Larghezza	7,5 mm

PCF8574T/3.512 di NXP è notevole per le sue specifiche tecniche dettagliate e i parametri adattabili, integrando bene con componenti simili.Diverse caratteristiche distintive contribuiscono alla sua versatilità tra varie applicazioni.

Caratteristiche elettriche

Operando in un intervallo di tensione da 2,5 V a 6,0 V, il PCF8574T/3.512 si regola senza problemi ad ambienti di potenza diversi.Questa adattabilità consente una semplice integrazione del sistema con alterazioni minime.Il suo basso consumo di corrente di standby lo rende molto adatto per i dispositivi a batteria.Le caratteristiche di corrente di input e output sostengono prestazioni robuste e operazioni affidabili in diverse condizioni di carico.Inoltre, la resilienza elettrica del dispositivo fornisce una protezione aggiuntiva in circuiti complessi, migliorando sia la durata che l'affidabilità.

Funzionalità di interfaccia e comunicazione

PCF8574T/3.512 è dotato di un'interfaccia I2C che garantisce una comunicazione senza soluzione di continuità con microcontrollori e altri sistemi digitali.Il bus I2C, diminuendo la complessità del cablaggio e offrendo una solida gestione degli errori, rende l'integrazione più liscia e più affidabile.Queste osservazioni indicano che la versatilità dell'I2C consente di gestire più periferiche utilizzando solo due linee di comunicazione, ottimizzando lo spazio e le risorse in ambienti stretti.

Prestazioni operative

PCF8574T/3.512 migliora la capacità I/O dei microcontroller, espandendo la capacità del sistema di interfacciarsi con ulteriori sensori o attuatori senza richiedere più pin di microcontrollore.I tempi di risposta rapidi del dispositivo assicurano un'elaborazione e una gestione dei dati in tempo reale per applicazioni che richiedono comunicazioni e controllo ad alta velocità.

Caratteristiche di PCF8574T

Il PCF8574T mostra una miscela di caratteristiche versatili che migliorano la sua utilità in diverse applicazioni.Questi includono il suo ruolo di I2C a Port Expander parallelo, la sua affidabile interfaccia I2C-Bus in modalità standard da 100 kHz e un intervallo di tensione operativo adattabile che si estende da 2,5 V a 6V.Di seguito sono riportati dettagli completi su queste caratteristiche:

I2C a Port Expander parallelo

Il PCF8574T funziona efficacemente come un esandri di porta parallelo, estendendo le funzionalità di I/O e semplificando i progetti di circuiti complessi.L'utilizzo di questa funzionalità può ottenere la massima efficienza delle risorse nei loro progetti, riducendo la necessità di una moltitudine di componenti aggiuntivi.

Interfaccia i2c-bus

Conduzione di operazioni a una modalità standard da 100 kHz, l'interfaccia I2C-BUS del PCF8574T garantisce una comunicazione regolare tra il master e più dispositivi slave.Ciò facilita l'integrazione senza soluzione di continuità in diverse applicazioni, come i sistemi di automazione domestica e le unità di controllo industriali.

Gamma di tensione operativa

Il dispositivo supporta un vanno di tensione operativo versatile da 2,5 V a 6 V, rendendolo adattabile a varie fonti di energia.Ciò è vantaggioso per il compito di progetti che richiedono stabilità e flessibilità di tensione, importanti nei dispositivi portatili e a batteria.

Pin i/o remoti a 8 bit

Con i pin I/O remoti a 8 bit che sono impostati sulla modalità di input all'avvio, il PCF8574T consente il controllo diretto dei dispositivi periferici come i LED.La sua capacità di corrente di sink totale di 80 Ma garantisce una robusta gestione delle uscite, gestendo in modo efficiente compiti ad alta corrente.

Output attivo a bassa drenatura aperta

L'output attivo a basso interrupt a drenatura aperta consente al dispositivo di avvisare il controller principale su eventuali modifiche allo stato del pin.Ciò migliora la reattività del sistema e minimizza il polling costante, offrendo una soluzione più efficiente dal punto di vista efficiente dal punto di vista energetico e attento.

Indirizzi di schiavi programmabili

Dotato di otto indirizzi di schiavi programmabili, il PCF8574T si integra facilmente nelle architetture di rete che richiedono più espansori.Questa funzione consente di progettare i sistemi che richiedono un'alta scalabilità e vari controlli con una ridotta complessità.

Consumo attuale di standby basso

Il consumo di corrente di standby basso rende il PCF8574T adatto alle applicazioni che enfatizzano il risparmio energetico.Questa caratteristica è particolarmente utile nell'elettronica portatile e nei sistemi di monitoraggio a lungo termine, in cui l'efficienza energetica si traduce direttamente in estesi periodi operativi.

Intervallo di temperatura operativo

L'intervallo di temperatura operativa da -40 ° C a +85 ° C garantisce che il PCF8574T si svolga in modo affidabile in ambienti freddi e caldi estremi, rendendolo versatile per varie applicazioni industriali e di consumo.Questo attributo supporta la creazione di prodotti destinati all'uso in diverse condizioni climatiche.

Protezione ESD e bocchetta

Il PCF8574T offre una protezione da scarico elettrostatico eccezionale (ESD) superiore a 2.000 V HBM e 1.000 V CDM, insieme a prestazioni superiori nei test di boccone superando 100 mA.Questo livello di protezione garantisce l'affidabilità e la longevità del dispositivo, anche in ambienti soggetti a interferenze elettrostatiche e onere di corrente.

Alternative PCF8574T

- PCF8574AT/3.518

- PCF8574T/3.512

- PCF8574ADW

- PCF8574AT/3.512

-PCF8574AT/3.512

- PCA9554AD, 112

Circuito PCF8574T

L'espansore I/O PCF8574 estende i pin utilizzabili in display LCD I2C sfruttando i suoi due pin principali: SDA e SCL.Questo meccanismo di estensione aggiunge fino a 8 pin aggiuntivi etichettati da P0 a P7.I pin di dati LCD - RW, E, D4, D5, D6 e D7 - sono complessi in modo complesso ai corrispondenti pin sul PCF8574.

Questa configurazione semplifica il processo di progettazione e offre una maggiore flessibilità e scalabilità ai progetti che richiedono più operazioni I/O.Hai scoperto che l'impostazione attentamente i pin dell'indirizzo può evitare i conflitti, soprattutto quando più dispositivi I2C coesistono su un singolo bus.Tali impostazioni meticolose danno un senso tangibile di sollievo, sapendo che la compatibilità del dispositivo e il funzionamento senza soluzione di continuità sono a portata di mano.

Produttore PCF8574T

NXP Semiconductors N.V. è un'azienda ben considerata nel campo della progettazione e della produzione di semiconduttori.Il suo quartier generale si trova a Eindhoven, nei Paesi Bassi.L'azienda impiega circa 29.000 persone diffuse in più di 30 paesi, segnando una forte impronta globale.Inizialmente, NXP è emerso come uno spin-off di Philips nel 2006. Quindi, nel 2010, è passato a una società quotata in borsa con il simbolo del ticker NXPI.La statura e il portafoglio della società hanno ricevuto una spinta dalla sua fusione con Freescale Semiconductor nel 2015.

Nel 2016, Qualcomm ha mostrato un interesse sostanziale nell'acquisizione di NXP.Tuttavia, a causa delle sfide normative, questo tentativo di acquisizione è stato infine abbandonato nel 2018. La capacità di NXP di navigare in espansioni del mercato e paesaggi normativi mentre l'esecuzione di fusioni strategiche dimostra la sua resilienza e adattabilità.

Diagramma a blocchi PCF8574T

Per ottenere una comprensione approfondita della struttura e del funzionamento interno dell'Expander PCF8574T, fare riferimento al tipico diagramma a blocchi.Il PCF8574T funge da espansore I/O versatile, migliorando le capacità I/O dei microcontrollori attraverso diverse applicazioni.Pensa all'automazione industriale, all'automazione domestica e all'elettronica di consumo: questi campi possono tutti sfruttare le sue capacità.L'incendio nel diagramma a blocchi offre come i componenti interni funzionano armoniosamente per garantire un'espansione I/O senza soluzione di continuità.

Il filtro di ingresso assicura che i segnali ricevuti siano privi di rumore e di problemi.Questo filtraggio è essenziale per un funzionamento I/O affidabile.Stabilizzare gli input, garantisce che solo i segnali puliti progrediscono sui circuiti interni.Servendo come spina dorsale di comunicazione, l'interfaccia I2C consente l'interazione tra PCF8574T e microcontrollore host.Gestisce meticolosamente il protocollo I2C standard, garantendo un processo di trasferimento di dati robusto ed efficiente e migliorando le prestazioni del sistema complessivo.La logica di controllo orchestra il comportamento operativo del PCF8574T.Decifre i comandi dall'interfaccia I2C e gestisce il flusso di dati tra il microcontrollore e i pin I/O.Questo componente garantisce che l'espansore rispecchia accuratamente gli stati e le operazioni previsti come indicato dal firmware.Comprendere la sua architettura interna garantisce preziose per ottimizzare l'uso di questo espansore I/O in varie applicazioni.

Parti con specifiche comparabili

Numero parte	PCF8574T/3.512	PCF8574AT/3.518	PCF8574AT/3.512	PCF8574ADW	PCA9554AD, 112
Produttore	NXP USA Inc.	NXP USA Inc.	NXP USA Inc.	Texas Instruments	NXP USA Inc.
Pacchetto / caso	16-Soic (0,295, 7,50 mm di larghezza)	16-Soic (0,295, 7,50 mm di larghezza)	16-Soic (0,295, 7,50 mm di larghezza)	16-Soic (0,295, 7,50 mm di larghezza)	16-Soic (0,295, 7,50 mm di larghezza)
Interfaccia	I2c	I2c	I2C, SMBUS	I2c	I2c
Tensione di alimentazione	5v	5v	3v	5v	5v
Tecnologia	CMOS	CMOS	CMOS	CMOS	CMOS
Terminal Pitch	1,27 mm	1,27 mm	1,27 mm	1,27 mm	1,27 mm
Conteggio dei perni	16	16	16	16	16
Larghezza	7,5 mm	7,5 mm	7,5 mm	7,5 mm	7,5 mm
Numero di porte	1	1	1	1	1

La selezione di un espansore I/O appropriato dalle opzioni elencate richiede una comprensione approfondita dei requisiti e dei limiti specifici dell'applicazione prevista.Le differenze di tolleranza di tensione, prestazioni termiche e compatibilità con componenti complementari possono influire notevolmente sulla funzionalità e l'affidabilità complessive del design.Queste considerazioni possono avere un impatto sia sull'efficienza che sull'affidabilità del prodotto finale.