PCF8574T I/O Průvodce expandérem
2024-10-09 1473

PCF8574T je 8bitový I/O expander navržený pro I2C-Bus, vytvoření polovodičů NXP.Toto přizpůsobitelné zařízení v moderní elektronice nabízí rozšířené vstupní/výstupní schopnosti a zjednodušuje návrh obvodů.Přehled do svého datového listu, aplikací, podrobností výrobce, jemnosti designu obvodů a typu balíčku jsou pro efektivní využití v různých projektech.PCF8574T se objevuje jako standout komponenta mezi I2C-Bus I/O expandery.Jeho robustní design a podrobná technická dokumentace odemkněte obrovské možnosti napříč různými aplikacemi.Pečlivě zvažováním specifikací datového listu, návrhu obvodů a typů balíků můžete využít jeho maximálního potenciálu, podporovat inovativní a efektivní řešení v designu elektroniky.

Katalog

PCF8574T I/O Expanzní deska

The PCF8574T Rozšiřující deska I/O funguje jako 8bitový I/O expandér speciálně navržený pro I2C-Bus.Tato konfigurace umožňuje, aby se až 8 rozšiřujících desek připojilo k jedinému i2c-busu, společně spravovalo až 64 I/O portů.Nastavení desky zefektivňuje více připojení modulů prostřednictvím záhlaví a konektorů.Navíc palubní potenciometr umožňuje přesné úpravy podsvícení LCD, zatímco sviťová čepice dohlíží na přepínač LED pro efektivní řízení energie. Tato I/O rozšiřující deska prokazuje její všestrannost v různých aplikacích, včetně zabudovaných systémů a dynamických elektronických projektů, kde se zlepšujeI/O portů přinášejí značný prospěch.

Chválili jste jeho bezproblémovou modularitu, která zjednodušuje proces expanze.Tento modulární design se ukazuje jako neocenitelný v projektech, kde je nutné škálování I/O portů, aniž by do celkového designu systému přidalo nepřiměřenou složitost.Potenciometr na palubě je oceněn pro jeho roli při úpravě podsvícení LCD.Tato funkce poskytuje metodu pro doladění jejich displejů a zvýšení čitelnosti za kolísajících podmínek osvětlení.

Rada pro rozšiřování I/O PCF8574T zvyšuje schopnosti I/O napříč různými elektronickými projekty.Jeho modulární design, doplněný funkcemi, jako je nastavení podsvícení LCD a ovládání přepínače LED, nabízí značnou flexibilitu a dohled.Jeho schopnost měřítka, aplikací a odborné rady ilustruje její roli při podpoře komplexních a rozšiřitelných elektronických systémů.

PCF8574T CAD modely

Mikrokontrolér PCF8574T vylepšuje svou užitečnost nabídkou více modelů CAD.Konkrétně mezi ně patří symbol, stopa a 3D modely.Tyto prvky přispívají k plynulejším návrhovým procesům tím, že umožňují integraci do sofistikovaného designového softwaru, což nakonec napomáhá efektivnímu prototypování a vývoji.

Modely symbolů

Modely symbolů poskytují grafické znázornění PCF8574T ve schématických diagramech.Zjistíte, že předdefinované modely symbolů mohou výrazně zkrátit dobu návrhu, což umožňuje ostřejší zaměření na funkční a výkonnostní vlastnosti prototypů.

Modely stopy

Modely stopy nabízejí přesné vzory fyzického rozvržení pro PCF8574T v návrhu PCB.Tyto modely zajišťují správné umístění a připojení pro hladký tok signálu a stabilitu zařízení.V praxi mohou přesné modely stopy zabránit nákladným výrobním chybám, čímž optimalizují přidělování zdrojů.

3D modely

3D modely poskytují hmatatelnou vizualizaci PCF8574T ve virtuálním 3D prostředí.Tato funkce umožňuje kontrolu a kontroly kompatibility s více úhlem s různými mechanickými komponenty.

PCF8574T PINOUT a KONFIGURACE

PCF8574T působí jako rozhraní most pro I²C-Bus a spojuje mikrokontrolér s méně složitými periferními obvody.Toto výkonné zařízení je vybaveno 8bitovými kvazi-bidivovnými I/O portů (P0-P7), rozhraní I²C-Bus (SCL a SDA) a základní napájecí kolíky (VCC a GND).

Pin č	Název pin	Popis
1	A0	vstup adresy 0
2	A1	vstup adresy 1
3	A2	vstup adresy 2
4	P0	Kvazi-bidicerční I/O 0
5	P1	Kvazi-bidivární I/O 1
6	P2	Kvazi-bidivární I/O 2
7	P3	Kvazi-bidivární I/O 3
8	Vss	Dodací půda
9	P4	Kvazi-bidivární I/O 4
10	P5	Kvazi-bidivární I/O 5
11	P6	Kvazi-bidivární I/O 6
12	P7	Kvazi-bidicerční I/O 7
13	Int	Výstup přerušení (aktivní nízký)
14	SCL	linie sériových hodin
15	SDA	sériové datové linie
16	VDD	Napětí

Porovnání a pozemní spojení

Pin VCC dodává napájení do IC a měl by být připojen ke stabilnímu napájecímu napětí od 2,5 V do 6V.Pin GND slouží jako návratnost země pro IC a měla by být připojena k systému systému.V těchto aplikacích a zajištění stabilního a hluku bez šumu pro spolehlivý výkon.Poruchy napájení často vedou k nepravidelnému chování při propojených periferiích, což je realizace, která se často vyskytuje ve fázích řešení problémů.

Kolíky rozhraní i²c-bus

SCL (sériové hodiny) a SDA (sériová data) kolíky fungují jako komunikační potrubí mezi mikrokontrolérem a PCF8574T.Vyžadují se vhodné pull-up rezistory na těchto kolících.Takové odpory zabraňují chybám komunikace a udržují integritu signálu, společnou a důvěryhodnou praxi v autobusových systémech I²C.

I/O portské kolíky (P0-P7)

Kolíky P0 až P7 tvoří 8bitový kvazi-bidivovný I/O port, který lze individuálně nakonfigurovat jako vstup nebo výstup.Tyto všestranné kolíky mohou ovládat LED diody, relé nebo čtení senzorových stavů.Každý kolík portů je dodáván se slabým vnitřním pull-up rezistorem.Při nastavení jako vstupu se PIN může přímo připojit k periferním zařízením.Promyšlená konfigurace těchto kolíků může snížit složitost softwaru i hardware a zvýšit efektivitu návrhu.

Konfigurace kolíků adresy

Se třemi kolíky adresy (A0, A1 a A2) umožňuje PCF8574T připojit až osm zařízení na stejném sběrnici I²C a vyhnout se konfliktům adres.Správné přiřazení a zapojení těchto kolíků zajišťuje hladce více zařízení.Tato funkce přináší flexibilitu a škálovatelnost do návrhu systému.

Charakteristiky portů I/O.

Kvazi-bidivární povaha I/O portů znamená, že mohou zdroje proudu, když jsou nastaveny vysoký a umyvadlo, když je nastaveno nízký.Tato charakteristika zjednodušuje propojení a snižuje potřebu externích komponent.Navrhování s těmito porty programátoři často zjišťují, že správná konfigurace portu může zabránit nezamýšleným konfliktům signálu a zefektivnit fáze návrhu i testování.

Specifikace

Typ	Parametr
Časová doba z továrny	7 týdnů
Balíček / pouzdro	16-SOIC (0,295, šířka 7,50 mm)
Počet I/OS	8
Obal	Trubice
JESD-609 kód	E4
Úroveň citlivosti na vlhkost (MSL)	2 (1 rok)
Terminál povrch	Nikl/palladium/zlato (NIPD/AU)
Poloha terminálu	DVOJÍ
Vrcholová reflow teplota (CEL)	260
Terminální výška	1,27 mm
Číslo základní dílu	PCF8574
Kód JESD-30	R-PDSO-G16
Typ výstupu	Push-pull
Rozhraní	I2C
Počet bitů	8
Dodávka proudu max	0,1 mA
Přerušení výstupu	Ano
Funkce	Por
Výška sezení (max)	2,86 mm
Stav ROHS	Rohs vyhovuje
Typ montáže	Povrchová držák
Povrchová držák	ANO
Provozní teplota	-40 ° C ~ 85 ° C.
Publikováno	1997
Stav dílu	Aktivní
Počet zakončení	16
Napětí - napájení	2,5V ~ 8V
Terminální forma	Gull Wing
Přívodní napětí	5V
Time@Peak Refrow Temp-Max (S)	Není uvedeno
Počet špendlíků	16
Kvalifikační stav	Není kvalifikovaný
Napájecí zdroje	3/5V
Počet portů	1
Hodinová frekvence	100 kHz
Šířka externí datové sběrnice	1
Aktuální - Výstupní zdroj/dřez	300 μA 25ma
Délka	10,3 mm
Šířka	7,5 mm

PCF8574T/3 512 NXP je pozoruhodné pro své podrobné technické specifikace a přizpůsobitelné parametry a dobře se integruje s podobnými komponenty.K její všestrannosti přispívá několik výrazných funkcí napříč různými aplikacemi.

Elektrické vlastnosti

PCF8574T/3 512, která pracuje v rozsahu napětí 2,5 V až 6,0 V, se hladce přizpůsobí různým energetickým prostředím.Tato adaptabilita umožňuje přímou integraci systému s minimálními změnami.Jeho nízká pohotovostní spotřeba proudu činí vysoce vhodnou pro zařízení ovládaná baterie.Vstupní a výstupní proudové charakteristiky podporují robustní výkon a spolehlivý provoz za různých podmínek zatížení.Elektrická odolnost zařízení navíc poskytuje zvláštní ochranu ve složitých obvodech a zvyšuje jak trvanlivost, tak spolehlivost.

Funkce rozhraní a komunikace

PCF8574T/3 512 je vybaveno rozhraním I2C, které zajišťuje bezproblémovou komunikaci s mikrokontroléry a dalšími digitálními systémy.Sběrnice I2C snižující složitost zapojení a nabídkou solidních chyb je integrace plynulejší a spolehlivější.Tato pozorování ukazují, že všestrannost I2C umožňuje spravovat více periferií pomocí pouze dvou komunikačních linek, optimalizace prostoru a zdrojů v těsném prostředí.

Provozní výkon

PCF8574T/3,512 zvyšuje I/O kapacitu mikrokontrolérů a rozšiřuje schopnost systému propojit se s dalšími senzory nebo akčními ovladači, aniž by vyžadoval více mikrokontrolérových kolíků.Rychlé doby odezvy zařízení zajišťují efektivní zpracování a správu dat v reálném čase pro aplikace vyžadující vysokorychlostní komunikaci a kontrolu.

Funkce PCF8574T

PCF8574T představuje směs všestranných funkcí, které zvyšují jeho užitečnost v různých aplikacích.Patří mezi ně jeho role I2C na paralelní expandér portů, jeho spolehlivé rozhraní standardního režimu 100 kHz, a přizpůsobitelný rozsah provozního napětí rozsahu 2,5 V na 6V.Níže jsou uvedeny komplexní podrobnosti o těchto funkcích:

I2C na paralelní expandér portů

PCF8574T funguje účinně jako I2C na paralelní expandér portů, rozšiřuje schopnosti I/O a zefektivňuje komplexní návrhy obvodů.Využití této funkce může dosáhnout maximální efektivity zdrojů ve svých návrzích, což snižuje potřebu množství dalších komponent.

Rozhraní i2c-bus

Provádějící operace ve standardním režimu 100 kHz, rozhraní I2C-Bus v PCF8574T zajišťuje hladkou komunikaci mezi zařízeními Master a více otroků.To usnadňuje bezproblémovou integraci do různých aplikací, jako jsou domácí automatizační systémy a průmyslové kontrolní jednotky.

Rozsah provozního napětí

Zařízení podporuje všestranný rozsah provozního napětí od 2,5 V do 6 V, takže je přizpůsobitelné různým zdrojům energie.To je pro vás výhodné, abyste měli pověření projektů vyžadujících stabilitu a flexibilitu napětí, což je výrazná v přenosných a bateriových zařízeních.

8-bitové vzdálené I/O kolíky

S 8bitovými vzdálenými I/O kolíky, které výchozí pro vstupní režim při spuštění, umožňuje PCF8574T přímé ovládání periferních zařízení, jako jsou LED.Jeho celková schopnost proudu dřezu 80 Ma zajišťuje robustní manipulaci s výstupy a efektivně spravují i ​​vysoce proudové úkoly.

Aktivní výstup přerušení s nízkým otevřeným odtokem

Aktivní výstup s nízkým otevřeným odtokem umožňuje zařízení oznámit hlavnímu řadiči při změnách stavu PIN.To zvyšuje citlivost systému a minimalizuje neustálé dotazování a nabízí energetičtější a pozorný řešení.

Programovatelné adresy otroků

PCF8574T, vybavený osmi programovatelnými adresami slave, se snadno integruje do síťových architektur, které vyžadují více expander.Tato funkce umožňuje, aby systémy vyžadovaly, aby vysoká škálovatelnost a rozmanité ovládací prvky byly efektivně navrženy se sníženou složitostí.

Nízká konzumace proudu v pohotovostním režimu

Nízká spotřeba proudu v pohotovostním režimu způsobuje, že PCF8574T je vhodné pro aplikace, které zdůrazňují úsporu energie.Tato charakteristika je obzvláště prospěšná v přenosné elektronice a dlouhodobých monitorovacích systémech, kde se energetická účinnost promítá přímo do prodloužených operačních období.

Provozní teplotní rozsah

Provozní teplotní rozsah -40 ° C až +85 ° C zajišťuje, že PCF8574T působí spolehlivě v extrémním chladném i horkém prostředí, což je všestranné pro různé průmyslové a spotřebitelské aplikace.Tento atribut podporuje vytváření produktů určených pro použití v různých klimatických podmínkách.

Ochrana ESD a Latch-up

PCF8574T nabízí vynikající ochranu s elektrostatickým výbojem (ESD) přesahující 2 000 V HBM a 1 000 V CDM, spolu s vynikajícím výkonem při testování západku převyšující 100 Ma.Tato úroveň ochrany zajišťuje spolehlivost a dlouhověkost zařízení, a to i v prostředích náchylných k elektrostatickému rušení a přepětí energie.

Alternativy PCF8574T

- PCF8574AT/3 518

- PCF8574T/3,512

- PCF8574ADW

- PCF8574AT/3 512

-PCF8574AT/3 512

- PCA9554AD, 112

Obvod PCF8574T

Expandér PCF8574 I/O rozšiřuje použitelné kolíky v displejích I2C LCD pomocí svých dvou hlavních kolíků: SDA a SCL.Tento prodlužovací mechanismus přidává až 8 dalších kolíků označených z P0 do P7.LCD Data Pins - RS, RW, E, D4, D5, D6 a D7 - jsou složitě spojeny s odpovídajícími kolíky na PCF8574.

Tato konfigurace zjednodušuje proces navrhování a přináší zvýšenou flexibilitu a škálovatelnost pro projekty vyžadující více I/O operací.Zjistili jste, že pečlivé nastavení kolíků na adresu může odvrátit konflikty, zejména pokud více zařízení I2C koexistují na jednom sběrnici.Taková pečlivá nastavení propůjčuje hmatatelný pocit úlevy, protože věděl, že kompatibilita zařízení a bezproblémová operace jsou na dosah.

Výrobce PCF8574T

NXP Semiconductors N.V. je uznávanou společností v oblasti návrhu a výroby polovodičů.Jeho sídlo se nachází v Eindhovenu v Nizozemsku.Firma zaměstnává asi 29 000 lidí se šíří ve více než 30 zemích, což znamená silnou globální stopu.Původně se NXP objevil jako spin-off z Philips v roce 2006. Poté v roce 2010 přešel na veřejně obchodovanou společnost se symbolem NXPI.Portfolio společnosti a portfolio získalo v roce 2015 ze své freedcale Semiconductor podporu.

V roce 2016 společnost Qualcomm projevila značný zájem o získání NXP.Avšak vzhledem k regulačním výzvám byl tento pokus o akvizici nakonec v roce 2018 opuštěn. Schopnost NXP navigovat expanze trhu a regulační krajiny při provádění strategických fúzí prokazuje jeho odolnost a přizpůsobivost.

PCF8574T Block Diagram

Chcete-li získat hloubkové pochopení vnitřní struktury a provozu expandu PCF8574T I/O, přejděte na typické blokové diagram.PCF8574T slouží jako všestranný I/O expander, což zvyšuje I/O schopnosti mikrokontrolérů napříč různými aplikacemi.Přemýšlejte o průmyslové automatizaci, domácí automatizaci a spotřební elektronice - tato pole mohou všechna využít její schopnosti.Ponoření do blokového diagramu nabízí to, jak interní komponenty harmonicky fungují, aby zajistily plynulou expanzi I/O.

Vstupní filtr zajišťuje, že přijaté signály postrádají hluk a závady.Toto filtrování je nezbytné pro spolehlivý I/O provoz.Stabilizace vstupů zaručuje, že do vnitřních obvodů postupují pouze čisté signály.Rozhraní I2C, sloužící jako komunikační páteř, umožňuje interakci mezi PCF8574T a hostitelským mikrokontrolérem.Pečlivě zpracovává standardní protokol I2C, zajišťuje robustní a efektivní proces přenosu dat a zvyšuje výkon celkového systému.Kontrolní logika organizuje provozní chování PCF8574T.Dešifruje příkazy z rozhraní I2C a spravuje tok dat mezi mikrokontrolér a I/O kolíky.Tato součást zajišťuje, že expandér přesně odráží zamýšlené stavy a operace podle pokynů firmwaru.Pochopení její interní architektury poskytuje cenné pro optimalizaci tohoto používání I/O expandéru v různých aplikacích.

Díly se srovnatelnými specifikacemi

Číslo dílu	PCF8574T/3,512	PCF8574AT/3 518	PCF8574AT/3 512	PCF8574ADW	PCA9554AD, 112
Výrobce	NXP USA Inc.	NXP USA Inc.	NXP USA Inc.	Texas Instruments	NXP USA Inc.
Balíček / pouzdro	16-SOIC (0,295, šířka 7,50 mm)	16-SOIC (0,295, šířka 7,50 mm)	16-SOIC (0,295, šířka 7,50 mm)	16-SOIC (0,295, šířka 7,50 mm)	16-SOIC (0,295, šířka 7,50 mm)
Rozhraní	I2C	I2C	I2C, SMBUS	I2C	I2C
Přívodní napětí	5V	5V	3v	5V	5V
Technologie	CMOS	CMOS	CMOS	CMOS	CMOS
Terminální výška	1,27 mm	1,27 mm	1,27 mm	1,27 mm	1,27 mm
Počet špendlíků	16	16	16	16	16
Šířka	7,5 mm	7,5 mm	7,5 mm	7,5 mm	7,5 mm
Počet portů	1	1	1	1	1

Výběr vhodného I/O expandéru z uvedených opcí vyžaduje hloubkové pochopení konkrétních požadavků a omezení zamýšlené aplikace.Rozdíly v toleranci napětí, tepelném výkonu a kompatibilitě s komplementárními komponenty mohou výrazně ovlivnit celkovou funkčnost a spolehlivost návrhu.Tyto úvahy mohou mít dopad na účinnost a spolehlivost konečného produktu.