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Der PCF8574 ist ein beliebter E/A-Pin-Expander, an den 8 zusätzliche Geräte angeschlossen werden können. Was gibt es darüber zu wissen?
Was ist ein I/O Port Expander?
Manchmal reicht die Anzahl der Anschlüsse auf der gewählten Leiterplatte nicht aus, um alle für ein Projekt benötigten Komponenten oder Geräte anzuschließen.
Dieses Problem kann auf verschiedene Weise gelöst werden – eine der effektivsten ist der Einsatz eines so genannten E/A-Expanders, der auch als Port-Expander bezeichnet wird. Bei dieser Art von Produkten handelt es sich um kleine, relativ einfache Schaltungen, die genau darauf ausgerichtet sind, die Fähigkeiten von Mikrocomputern und anderen elektronischen Schaltungen zu verbessern. In den meisten Fällen sind sie für die THT-Montage vorgesehen, d.h. für das Einfädeln von Pins in Löcher auf der Platine.
Dies ist eine vielseitige Methode, die es ermöglicht, die Expander mit verschiedenen Plattformen zu verwenden – sie sind u. a. mit Arduino oder Raspberry Pi kompatibel. Ein Beispiel eines I/O Port Expanders ist der PCF8574 Chip.
PCF8574 - Anwendung
Die Anwendung des PCF8574-Chips ist sehr einfach: Sein einziger Zweck ist die Erhöhung der Anzahl der verfügbaren E/A-Ports. Dank dessen können die Möglichkeiten der vorbereiteten Projekte um ein Vielfaches gesteigert werden. Dabei sollten Sie jedoch beachten, mit welcher Art von Komponenten der PCF8574 arbeiten kann. Dieses Produkt ist für die Verwendung mit I2C, einem zweizeiligen bidirektionalen Bus, konzipiert. Dies ist eine beliebte Lösung für die serielle Datenübertragung in der Elektronik, die seit den 1980er Jahren bis heute kontinuierlich eingesetzt wird. Der PCF8574 ermöglicht den Anschluss von Geräten und Komponenten verschiedenster Art und eignet sich daher für Systeme wie:
- Router und Server,
- Filtervorrichtungen in Telekommunikationsgeräten,
- industrielle Automatisierungssysteme,
- Projekte im Bereich Elektronik und Robotik – insbesondere solche, die auf Schaltungen mit einer geringen Anzahl von GPIO-Anschlüssen basieren.
Technische Daten des Moduls PCF8574
Bei der Auswahl eines bestimmten E/A-Port-Expanders für ein Projekt müssen eine Reihe wichtiger Überlegungen zu den technischen Spezifikationen des Produkts angestellt werden. Das wichtigste Thema ist in der Regel die Anzahl der Leitungen – in diesem Fall enthält der Chip 16 Leitungen, an die 8 zusätzliche Komponenten oder Geräte angeschlossen werden können.
Auch die Versorgungsspannung ist nicht unbedeutend. Für das PCF8574 Modul sollte der Wert zwischen 2,5 V und 6 V liegen. Der Chip ist in einem DIP-16-Gehäuse untergebracht und die maximale Übertragungsfrequenz über I2C beträgt bei Verwendung des PCF8574 100 kHz. Die Betriebstemperatur reicht von -40°C bis +85°C.
PCF8574 Schema
Der interne Aufbau des PCF8574 umfasst unter anderem einen Eingangsfilter, der Signale an den I2C-Bus-Controller und dann an die I/O-Ports weiterleitet. Der Controller und die Ports kommunizieren mit einem 8-Bit-Schieberegister; die Signale werden zusätzlich durch einen Tiefpassfilter geleitet. Wichtig ist, dass die Schaltung keine eingebauten Pull-Ups (Pull-Up-Widerstände) enthält, so dass zusätzliche Widerstände mit geeigneten Werten benötigt werden. Der PCF8574 bietet die folgenden Ein- und Ausgänge:
- Pins P0-P7 – E/A-Anschlüsse;
- die Leitungen A2, A1 und A0, die als Eingang für die Schaltung dienen;
- GND – Masse;
- INT zur Behandlung von Hardware-Unterbrechungen;
- SCL (Serial Clock Line) – die bei der I2C-Übertragung verwendete Taktleitung;
- SDA (Serial Data Line) – eine bei der I2C-Übertragung verwendete Datenleitung;
- VCC – Eingangsspannung.
Damit die Schaltung korrekt funktioniert, müssen Sie die Leitungen A2, A1 und A0 verbinden. Je nach Variante können sich die Busadressen und Pinbelegungen unterscheiden – bitte informieren Sie sich in Ihrem spezifischen Produkthandbuch.
Wie viel kostet die PCF8574 I/O Port Erweiterung?
Der PCF8574 I/O Port Expander kostet etwa 2-5 €. Es handelt sich um eine kostengünstige und kleine Komponente, die die Möglichkeiten verschiedener Projekte erheblich erweitern kann und die Realisierung völlig neuer Funktionen ermöglicht. Es ist sicherlich eine lohnende Investition – ein Chip dieser Art kann sich in vielen Geräten als nützlich erweisen. Die genauen Kosten hängen u. a. von der Variante des Expanders und dem Hersteller ab, übersteigen aber in den meisten Fällen nicht 5 €. Der PCF8574 kann sowohl für Eingangs- als auch für Ausgangssignale verwendet werden. Das Modul ist mit zahlreichen Platinen auf dem Markt kompatibel – darunter auch Produkte von Arduino oder Raspberry Pi.
PCF8574 - Meinungen
Das Modul PCF8574 ist ein einfaches, aber sehr nützliches und effektives Bauteil, das von den Benutzern sehr geschätzt wird. Einige der größten Vorteile sind. Zu den größten Vorteilen gehört die einfache Nutzung – es ist keine zusätzliche Konfiguration erforderlich, um externe Geräte an den Bus anzuschließen. Auch der attraktive Preis ist aufgrund des einfachen, aber funktionalen Designs ein großes Plus.
PCF8574 und andere nützliche Komponenten im Botland Shop
Der PCF8574 ist einer von mehreren I/O Port Expandern, die im Botland Shop zu finden sind. Mit dieser Art von Lösung kann die Anzahl der verfügbaren Leitungen leicht erhöht werden, um verschiedene zusätzliche Komponenten und Geräte zu unterstützen und so völlig neue Funktionen in dem in der Pipeline befindlichen Projekt freizuschalten. Erwähnenswert ist auch der niedrige Preis dieses Moduls, insbesondere im Verhältnis zu seinen Fähigkeiten.
Im Botland-Sortiment finden Sie auch viele andere elektronische Komponenten und Geräte, die für eine Vielzahl von Projekten geeignet sind. Neben dem PCF8574 bieten wir viele Expander mit einer höheren Anzahl von Leitungen an – zum Beispiel 16-Kanal-Module wie das MCP23017. So können Sie die Lösung wählen, die am besten zu den Anforderungen Ihres Projekts passt. Bei den meisten Vorschlägen in dieser Kategorie handelt es sich um einfache, kleine Schaltungen, die für die THT-Montage entwickelt wurden. Dadurch sind sie mit einer Vielzahl von beliebten Mikrocontrollern kompatibel – einschließlich Arduino und Raspberry Pi Geräten. Sehen Sie sich unser Angebot an und bestellen Sie jetzt, um von der bewährten Unterstützung im Bereich Robotik und Elektronik zu profitieren!
