راهنمای Expander PCF8574T I/O
2024-10-09 1488

PCF8574T یک Extander 8 بیتی I/O است که برای I2C-Bus ، ایجاد نیمه هادی های NXP طراحی شده است.این دستگاه سازگار در الکترونیک مدرن قابلیت ورودی/خروجی گسترده را ارائه می دهد و طراحی مدار را ساده می کند.بینش در مورد برگه داده ، برنامه ها ، جزئیات تولید کننده ، ظرافت های طراحی مدار و نوع بسته برای استفاده مؤثر در پروژه های مختلف است.PCF8574T به عنوان یک مؤلفه برجسته در بین I2C-Bus I/O Expanders ظاهر می شود.طراحی قوی و مستندات فنی دقیق آن امکانات گسترده را در برنامه های متنوع باز می کند.با در نظر گرفتن دقیق مشخصات برگه ، طراحی مدار و انواع بسته ها ، می توانید به حداکثر پتانسیل آن ضربه بزنید و راه حل های نوآورانه و کارآمد را در طراحی الکترونیک تقویت کنید.

کاتالوگ

صفحه انبساط PCF8574T I/O

در PCF8574t هیئت گسترش I/O به عنوان یک توسعه دهنده 8 بیتی I/O به طور خاص برای I2C-Bus طراحی شده است.این پیکربندی به حداکثر 8 صفحه گسترش اجازه می دهد تا به یک اتوبوس I2C واحد متصل شوند ، که در مجموع تا 64 پورت I/O مدیریت می کنند.تنظیم هیئت مدیره اتصالات چند ماژول را از طریق هدر و اتصالات پین ساده می کند.علاوه بر این ، یک پتانسیلومتر پردازنده امکان تنظیم دقیق به نور پس زمینه LCD را فراهم می کند ، در حالی که یک کلاه بلوز بر سوئیچ LED برای مدیریت انرژی کارآمد نظارت می کند. این هیئت گسترش I/O نشان دهنده همه کاره بودن آن در برنامه های مختلف ، از جمله سیستم های تعبیه شده و پروژه های الکترونیکی پویا است که در آن تقویتاز درگاه های I/O فواید قابل توجهی به همراه دارد.

شما مدولار یکپارچه آن را تحسین کرده اید ، که روند انبساط را ساده می کند.این طرح مدولار در پروژه هایی که مقیاس بندی درگاه های I/O بدون اضافه کردن پیچیدگی ناخواسته به طراحی کلی سیستم ، بسیار ارزشمند است.پتانسیلومتر پردازنده به دلیل نقش آن در تنظیم نور پس زمینه LCD قدردانی می شود.این قابلیت روشی را برای تنظیم دقیق نمایشگرهای آنها فراهم می کند و باعث افزایش خوانایی در شرایط نوسان روشنایی می شود.

صفحه گسترش PCF8574T I/O قابلیت های I/O را در پروژه های الکترونیکی متنوع افزایش می دهد.طراحی مدولار آن ، تکمیل شده توسط ویژگی هایی مانند تنظیم نور پس زمینه LCD و کنترل سوئیچ LED ، انعطاف پذیری و نظارت قابل توجهی را ارائه می دهد.ظرفیت آن برای مقیاس ، برنامه ها و مشاوره تخصصی نقش آن را در حمایت از سیستم های الکترونیکی پیچیده و قابل ارتقا نشان می دهد.

مدل های CAD PCF8574T

میکروکنترلر PCF8574T با ارائه چندین مدل CAD ، ابزار خود را افزایش می دهد.به طور خاص ، اینها شامل مدل های نماد ، ردپای و سه بعدی است.این عناصر با فعال کردن ادغام در نرم افزار طراحی پیشرفته ، در نهایت کمک به نمونه سازی و توسعه مؤثر ، به فرآیندهای طراحی نرم تر کمک می کنند.

مدل های نمادی

مدل های نماد نمایش گرافیکی از PCF8574T در نمودارهای شماتیک را ارائه می دهند.می فهمید که مدل های نماد از پیش تعریف شده می توانند به طور قابل توجهی زمان طراحی را کوتاه کنند و این امکان را برای تمرکز واضح تر بر ویژگی های عملکردی و عملکردی نمونه های اولیه فراهم می کند.

مدلهای ردپای

مدل های ردپای الگوهای طرح بندی فیزیکی دقیقی را برای PCF8574T در طراحی PCB ارائه می دهند.این مدل ها از قرار دادن صحیح و نقاط اتصال برای جریان سیگنال صاف و پایداری دستگاه اطمینان می دهند.در عمل ، مدل های دقیق ردپای می توانند از اشتباهات تولیدی پرهزینه جلوگیری کنند و از این طریق تخصیص منابع را بهینه کنند.

مدل های سه بعدی

مدل های سه بعدی تجسم ملموس از PCF8574T را در یک محیط سه بعدی مجازی ارائه می دهند.این ویژگی اجازه می دهد تا بررسی های چند زبانه و بررسی سازگاری با اجزای مختلف مکانیکی.

PCF8574T Pinout و پیکربندی

PCF8574T به عنوان یک پل رابط برای I²C-Bus عمل می کند و میکروکنترلر را به مدارهای محیطی کمتر پیچیده وصل می کند.این دستگاه قدرتمند دارای یک درگاه I/O شبه-بیداری 8 بیتی (P0-P7) ، یک رابط I²C-BUS (SCL و SDA) و پین های منبع تغذیه ضروری (VCC و GND) است.

پین	نام پین	شرح
1	A0	ورودی آدرس 0
2	A1	ورودی آدرس 1
3	A2	ورودی آدرس 2
4	P0	I/O 0 شبه-بیداری
5	P1	I/O 1 شبه-بیداری
6	P2	I/O 2 شبه-بیداری
7	پ 3	I/O 3 شبه-بیداری
8	در مقابل	زمین تأمین
9	P4	I/O 4 شبه-بیداری
10	صفحه	I/O 5 شبه-بیداری
11	صفحه	I/O 6 شبه-بیداری
12	صفحه	I/O 7 شبه-بیداری
13	در نظر گرفتن	خروجی قطع (کم فعال)
14	شبه	خط ساعت سریال
15	SDA	خط داده های سریال
16	VDD	ولتاژ عرضه

اتصالات قدرت و زمین

PIN VCC قدرت را به IC تأمین می کند و باید از 2.5 ولت به 6 ولت به ولتاژ تأمین پایدار وصل شود.PIN GND به عنوان بازگشت زمین برای IC عمل می کند و باید به زمین سیستم وصل شود.در این برنامه ها ، تأمین منبع تغذیه پایدار و بدون سر و صدا برای عملکرد قابل اعتماد.اختلالات قدرت اغلب منجر به رفتار نامنظم در لوازم جانبی متصل می شود ، تحقق غالباً در مراحل عیب یابی.

پین های رابط I²C-Bus

پین های SCL (ساعت سریال) و SDA (داده های سریال) به عنوان مجرای ارتباطی بین میکروکنترلر و PCF8574T عمل می کنند.مقاومت های مناسب کشش روی این پین ها مورد نیاز است.چنین مقاومتهایی از خطاهای ارتباطی جلوگیری می کنند و یکپارچگی سیگنال را حفظ می کنند ، یک عمل مشترک و قابل اعتماد در سیستم های اتوبوس I²C.

پین پورت I/O (P0-P7)

پین های P0 تا P7 درگاه I/O شبه-ممنوع الكترونیكی 8 بیتی را كه می تواند به صورت جداگانه به عنوان ورودی یا خروجی تنظیم شود ، تشکیل می دهند.این پین های همه کاره می توانند LED ها ، رله ها یا حالات سنسور را کنترل کنند.هر پین درگاه با مقاومت داخلی ضعیف داخلی همراه است.هنگامی که به عنوان ورودی تنظیم شد ، پین می تواند مستقیماً به دستگاه های محیطی متصل شود.پیکربندی متفکرانه این پین ها می تواند هم پیچیدگی نرم افزار و هم هزینه های سخت افزاری را کاهش داده و باعث افزایش کارایی طراحی شود.

پیکربندی پین ها

با سه پین ​​آدرس (A0 ، A1 و A2) ، PCF8574T به هشت دستگاه اجازه می دهد تا در همان اتوبوس I²C وصل شوند و از درگیری های آدرس جلوگیری کنند.تکلیف مناسب و سیم کشی این پین ها اطمینان حاصل می کنند که چندین دستگاه به طور یکپارچه وجود دارند.این ویژگی انعطاف پذیری و مقیاس پذیری را در طراحی سیستم به ارمغان می آورد.

ویژگی های بندر I/O

ماهیت شبه و ممنوع درگاه های I/O به این معنی است که آنها می توانند هنگام تنظیم بالا ، جریان را منبع و جریان کم رنگ کنند.این ویژگی باعث می شود رابط کاربری را ساده تر کند و نیاز به اجزای خارجی را کاهش می دهد.با طراحی با این پورت ها ، برنامه نویسان غالباً متوجه می شوند که پیکربندی صحیح درگاه می تواند از درگیری های سیگنال ناخواسته جلوگیری کند ، و هر دو مرحله طراحی و آزمایش را ساده تر می کند.

مشخصات

نوع	پارامتر
زمان سرب کارخانه	7 هفته
بسته / مورد	16-سمی (0.295 ، عرض 7.50 میلی متر)
تعداد I/OS	8
بسته بندی	لوله
کد JESD-609	E4
سطح حساسیت رطوبت (MSL)	2 (1 سال)
پایان پایانه	نیکل/پالادیوم/طلا (NIPD/AU)
موقعیت پایانه	دوگانه
دمای بازتاب اوج (CEL)	260
زمین پایانی	1.27 میلی متر
شماره قسمت پایه	PCF8574
کد JESD-30	R-PDSO-G16
نوع خروجی	فشار
رابط	I2C
تعداد بیت ها	8
حداکثر جریان	0.1 میلی آمپر
خروجی را قطع کنید	بله
ویژگی	چاک
ارتفاع نشسته (حداکثر)	2.86 میلی متر
وضعیت ROHS	سازگار با ROHS
نوع نصب	سطح سطح
سطح سطح	بله
دمای عملیاتی	-40 درجه سانتیگراد 85 درجه سانتیگراد
منتشر شده	1997
وضعیت جزئی	فعال
تعداد خاتمه	16
ولتاژ - عرضه	2.5V ~ 8V
فرم پایانه	بال بال
ولتاژ عرضه	5 ولت
Time@Peak Reflow Temp-Max (ها)	مشخص نشده است
شمارش پین	16
وضعیت صلاحیت	واجد شرایط نیست
منبع تغذیه	3/5 ولت
تعداد بنادر	1
بسامد ساعت	100 کیلوهرتز
عرض اتوبوس داده های خارجی	1
جریان - منبع خروجی/سینک	300μA 25mA
طول	10.3 میلی متر
عرض	7.5 میلی متر

PCF8574T/3512 NXP به دلیل مشخصات فنی دقیق و پارامترهای سازگار قابل توجه است و به خوبی با اجزای مشابه ادغام می شود.چندین ویژگی متمایز به تطبیق پذیری آن در برنامه های مختلف کمک می کند.

خصوصیات الکتریکی

PCF8574T/3512 در محدوده ولتاژ 2.5 ولت تا 6.0 ولت کار می کند.این سازگاری اجازه می دهد ادغام ساده سیستم با حداقل تغییرات.مصرف جریان کم آماده به کار آن ، آن را برای دستگاه های باتری بسیار مناسب می کند.ویژگی های فعلی ورودی و خروجی عملکرد قوی و عملکرد قابل اعتماد را در شرایط بار مختلف تأیید می کند.علاوه بر این ، انعطاف پذیری الکتریکی دستگاه در مدارهای پیچیده محافظت بیشتری می کند و باعث افزایش دوام و قابلیت اطمینان می شود.

رابط و ویژگی های ارتباطی

PCF8574T/3،512 مجهز به رابط I2C است که ارتباطات یکپارچه با میکروکنترلرها و سایر سیستم های دیجیتال را تضمین می کند.اتوبوس i2c با کاهش پیچیدگی سیم کشی و ارائه خطای محکم ، ادغام را نرم تر و قابل اطمینان تر می کند.این مشاهدات نشان می دهد که تطبیق پذیری I2C امکان مدیریت چندین جانبی را با استفاده از تنها دو خط ارتباطی ، بهینه سازی فضا و منابع در محیط های تنگ فراهم می کند.

عملکرد عملیاتی

PCF8574T/3،512 ظرفیت I/O میکروکنترلرها را تقویت می کند و توانایی سیستم در رابط با سنسورهای اضافی یا محرک های اضافی را بدون نیاز به پین ​​های میکروکنترلر بیشتر گسترش می دهد.زمان پاسخ سریع دستگاه ، پردازش و مدیریت داده های کارآمد در زمان واقعی را برای برنامه های کاربردی که نیاز به برقراری ارتباط و کنترل با سرعت بالا دارند ، تضمین می کند.

ویژگی های PCF8574T

PCF8574T ترکیبی از ویژگی های همه کاره را نشان می دهد که باعث افزایش کاربرد آن در برنامه های متنوع می شود.این موارد شامل نقش آن به عنوان I2C به پورت موازی ، رابط استاندارد استاندارد 100 کیلوهرتز I2C-BUS و یک دامنه ولتاژ عملیاتی سازگار با 2.5 ولت تا 6 ولت است.در زیر جزئیات جامع در مورد این ویژگی ها آورده شده است:

i2c به پورت موازی

PCF8574T به طور مؤثر به عنوان I2C به گسترش پورت موازی عمل می کند ، قابلیت های I/O را گسترش می دهد و طرح های پیچیده مدار پیچیده را انجام می دهد.استفاده از این عملکرد می تواند حداکثر راندمان منابع را در طرح های خود بدست آورد و نیاز به تعداد زیادی از مؤلفه های اضافی را کاهش می دهد.

رابط I2C-Bus

انجام عملیات در یک حالت استاندارد 100 کیلوهرتز ، رابط I2C-BUS از PCF8574T ارتباط صاف بین دستگاه های کارشناسی ارشد و چند برده را تضمین می کند.این امر ادغام یکپارچه در برنامه های متنوع مانند سیستم های اتوماسیون خانگی و واحدهای کنترل صنعتی را تسهیل می کند.

دامنه ولتاژ عملیاتی

این دستگاه از ولتاژ عملیاتی همه کاره از 2.5 ولت تا 6 ولت پشتیبانی می کند و آن را با منابع مختلف انرژی سازگار می کند.این امر برای شما برای انجام وظیفه پروژه هایی که خواستار ثبات ولتاژ و انعطاف پذیری هستند ، در دستگاه های قابل حمل و باتری برجسته است.

پین های I/O از راه دور 8 بیتی

PCF8574T با استفاده از پین های I/O از راه دور 8 بیتی که به طور پیش فرض به حالت ورودی در زمان راه اندازی ، امکان کنترل مستقیم دستگاه های محیطی مانند LED را فراهم می کند.توانایی کل فعلی سینک آن از 80 میلی آمپر ، کنترل قوی از خروجی ها را تضمین می کند ، و به طور مؤثر کارهای با جریان بالا را مدیریت می کند.

خروجی قطع تخلیه کم افتتاح

خروجی قطع تخلیه با تخلیه کم باز به دستگاه اجازه می دهد تا در مورد هرگونه تغییر حالت پین ، به کنترل کننده اصلی اطلاع دهد.این باعث افزایش پاسخگویی سیستم می شود و نظرسنجی مداوم را به حداقل می رساند و یک راه حل با کارآیی و توجه بیشتر ارائه می دهد.

آدرس های برده قابل برنامه ریزی

مجهز به هشت آدرس برده قابل برنامه ریزی ، PCF8574T به راحتی در معماری های شبکه ادغام می شود که نیاز به گسترش دهنده های مختلف دارند.این ویژگی اجازه می دهد تا سیستمهایی که نیاز به مقیاس پذیری بالا دارند و کنترل های متنوع با کاهش پیچیدگی طراحی شوند.

مصرف جریان کم آماده به کار کم

مصرف جریان کم آماده به کار باعث می شود PCF8574T برای برنامه هایی که بر حفظ انرژی تأکید می کنند مناسب باشد.این ویژگی به ویژه در الکترونیک های قابل حمل و سیستم های نظارت طولانی مدت مفید است ، جایی که راندمان انرژی به طور مستقیم به دوره های عملیاتی طولانی ترجمه می شود.

دامنه دمای عملیاتی

دامنه دمای عملکرد -40 درجه سانتیگراد تا 85 درجه سانتیگراد تضمین می کند که PCF8574T در هر دو محیط سرد و گرم بسیار قابل اطمینان عمل می کند و آن را برای کاربردهای مختلف صنعتی و مصرف کننده متنوع می کند.این ویژگی از ایجاد محصولات در نظر گرفته شده برای استفاده در شرایط آب و هوایی متنوع پشتیبانی می کند.

ESD و محافظت از قفل

PCF8574T حفاظت از تخلیه الکترواستاتیک برجسته (ESD) بیش از 2000 ولت HBM و 1000 ولت CDM را به همراه عملکرد برتر در تست های قفل شده از 100 کارشناسی ارشد ارائه می دهد.این سطح از حفاظت ، قابلیت اطمینان و طول عمر دستگاه را تضمین می کند ، حتی در محیط هایی که مستعد دخالت الکترواستاتیک و افزایش قدرت هستند.

گزینه های PCF8574T

جدید PCF8574AT/3،518

جدید PCF8574T/3،512

جدید PCF8574ADW

- PCF8574AT/3،512

جدیدPCF8574AT/3،512

جدید PCA9554AD ، 112

مدار PCF8574T

Expander PCF8574 I/O پین های قابل استفاده را در نمایشگرهای LCD I2C با استفاده از دو پین اصلی خود گسترش می دهد: SDA و SCL.این مکانیسم پسوند حداکثر 8 پین اضافی با برچسب P0 تا P7 اضافه می کند.پین های داده LCD - RW ، E ، D4 ، D5 ، D6 و D7 - به طور پیچیده ای به پین ​​های مربوطه در PCF8574 متصل می شوند.

این پیکربندی فرآیند طراحی را ساده می کند و انعطاف پذیری و مقیاس پذیری افزایش یافته را به پروژه هایی که نیاز به چندین عملیات I/O دارند ، به ارمغان می آورد.شما دریافتید که تنظیم دقیق پین های آدرس می تواند از درگیری ها جلوگیری کند ، به خصوص هنگامی که چندین دستگاه I2C در یک اتوبوس واحد همزیستی می شوند.چنین تنظیمات دقیق با دانستن اینکه سازگاری دستگاه و عملکرد یکپارچه در دسترس است ، احساس تسکین ملموس ایجاد می کند.

تولید کننده PCF8574T

نیمه هادی NXP N.V. یک شرکت خوب مورد توجه در زمینه طراحی و ساخت نیمه هادی است.دفتر مرکزی آن در ایندوهون ، هلند واقع شده است.این شرکت حدود 29000 نفر را در بیش از 30 کشور جهان گسترش می دهد و این یک ردپای جهانی قوی است.در ابتدا ، NXP در سال 2006 به عنوان اسپین آف از فیلیپس ظاهر شد. سپس ، در سال 2010 ، با نماد Ticker NXPI به یک شرکت بازرگانی عمومی منتقل شد.قد و نمونه کارها این شرکت باعث افزایش ادغام خود با نیمه هادی Freescale در سال 2015 شد.

در سال 2016 ، کوالکام علاقه قابل توجهی به دستیابی به NXP نشان داد.با این حال ، به دلیل چالش های نظارتی ، این تلاش کسب در نهایت در سال 2018 کنار گذاشته شد. توانایی NXP در حرکت در گسترش بازار و مناظر نظارتی ضمن اجرای ادغام استراتژیک ، مقاومت و سازگاری آن را نشان می دهد.

نمودار بلوک PCF8574T

برای به دست آوردن درک عمیق از ساختار و عملکرد داخلی PCF8574T I/O ، به نمودار بلوک معمولی مراجعه کنید.PCF8574T به عنوان یک IM/O Expander همه کاره ، قابلیت های I/O میکروکنترلرها را در برنامه های متنوع تقویت می کند.به اتوماسیون صنعتی ، اتوماسیون خانگی و الکترونیک مصرفی فکر کنید - این زمینه ها می توانند از قابلیت های آن بهره برداری کنند.ورود به نمودار بلوک نحوه عملکرد مؤلفه های داخلی را به طور هماهنگ برای اطمینان از گسترش I/O یکپارچه ارائه می دهد.

فیلتر ورودی اطمینان حاصل می کند که سیگنال های دریافتی عاری از سر و صدا و اشکالات هستند.این فیلتر برای عملکرد I/O قابل اعتماد ضروری است.تثبیت ورودی ها ، تضمین می کند که فقط سیگنال های تمیز به مدار داخلی پیشرفت می کنند.رابط I2C به عنوان ستون فقرات ارتباطی ، تعامل بین PCF8574T و میکروکنترلر میزبان را امکان پذیر می کند.این پروتکل استاندارد I2C را با دقت انجام می دهد ، یک فرآیند انتقال داده قوی و کارآمد را تضمین می کند و عملکرد سیستم کلی را افزایش می دهد.Control Logic رفتار عملیاتی PCF8574T را تنظیم می کند.این دستورات را از رابط I2C رمزگشایی می کند و جریان داده بین میکروکنترلر و پین های I/O را مدیریت می کند.این مؤلفه تضمین می کند که گسترش دهنده به طور دقیق حالات و عملیات مورد نظر را مطابق با سیستم عامل آینه می کند.درک معماری داخلی آن برای بهینه سازی این استفاده از I/O Expander در برنامه های متنوع ، ارزشمند است.

قطعات با مشخصات قابل مقایسه

شماره قطعه	PCF8574T/3،512	PCF8574AT/3،518	PCF8574AT/3،512	PCF8574ADW	PCA9554AD ، 112
سازنده	NXP USA Inc.	NXP USA Inc.	NXP USA Inc.	سازهای تگزاس	NXP USA Inc.
بسته / مورد	16-سمی (0.295 ، عرض 7.50 میلی متر)	16-سمی (0.295 ، عرض 7.50 میلی متر)	16-سمی (0.295 ، عرض 7.50 میلی متر)	16-سمی (0.295 ، عرض 7.50 میلی متر)	16-سمی (0.295 ، عرض 7.50 میلی متر)
رابط	I2C	I2C	i2c ، smbus	I2C	I2C
ولتاژ عرضه	5 ولت	5 ولت	3 ولت	5 ولت	5 ولت
فناوری	CMOS	CMOS	CMOS	CMOS	CMOS
زمین پایانی	1.27 میلی متر	1.27 میلی متر	1.27 میلی متر	1.27 میلی متر	1.27 میلی متر
شمارش پین	16	16	16	16	16
عرض	7.5 میلی متر	7.5 میلی متر	7.5 میلی متر	7.5 میلی متر	7.5 میلی متر
تعداد بنادر	1	1	1	1	1

انتخاب یک گسترش دهنده I/O مناسب از گزینه های ذکر شده ، نیاز به درک عمیق از الزامات خاص و محدودیت های برنامه مورد نظر دارد.تفاوت در تحمل ولتاژ ، عملکرد حرارتی و سازگاری با اجزای مکمل می تواند تا حد زیادی بر عملکرد کلی و قابلیت اطمینان طراحی تأثیر بگذارد.این ملاحظات می تواند بر کارآیی و قابلیت اطمینان محصول نهایی تأثیر بگذارد.