PCF8574T I/O Expander Guide
2024-10-09 1492

PCF8574T is een 8-bit I/O-expander ontworpen voor de I2C-Bus, een creatie van NXP-halfgeleiders.Dit aanpasbare apparaat in moderne elektronica biedt uitgebreide invoer-/uitvoermogelijkheden en vereenvoudigt het circuitontwerp.Inzicht in het gegevensblaasje, applicaties, fabrikantgegevens, subtiliteiten van circuitontwerp en pakkettype is voor effectief gebruik in verschillende projecten.PCF8574T komt naar voren als een opvallende component tussen I2C-Bus I/O-uitbreiding.Het robuuste ontwerp en de gedetailleerde technische documentatie ontgrendelen enorme mogelijkheden voor verschillende toepassingen.Door datasheet -specificaties, circuitontwerp en pakkettypen zorgvuldig te overwegen, kunt u gebruikmaken van de maximale potentiële potentieel, het bevorderen van innovatieve en efficiënte oplossingen in het ontwerp van elektronica.

Catalogus

PCF8574T I/O -uitbreidingsbord

De PCF8574T I/O-uitbreidingsbord werkt als een 8-bit I/O-expander die specifiek is ontworpen voor de I2C-Bus.Met deze configuratie kunnen maximaal 8 expansieborden verbinding maken met een enkele I2C-Bus, die collectief tot 64 I/O-poorten beheren.De opstelling van het bord stroomlijnen meerdere moduleverbindingen via pin -headers en connectoren.Bovendien zorgt een ingebouwde potentiometer voor nauwkeurige aanpassingen aan het LCD -achtergrondverlichting, terwijl een jumperkap toezicht houdt op de LED -schakelaar voor efficiënt energiebeheer. Deze I/O -uitbreidingsbord toont zijn veelzijdigheid in verschillende toepassingen, waaronder ingebedde systemen en dynamische elektronische projecten waar de verbetering waar de verbetering isvan I/O -poorten levert aanzienlijk voordeel op.

Je hebt zijn naadloze modulariteit geprezen, die het uitbreidingsproces vereenvoudigt.Dit modulaire ontwerp blijkt van onschatbare waarde in projecten waar het schalen van I/O -poorten vereist is zonder onnodige complexiteit toe te voegen aan het algemene ontwerp van het systeem.De ingebouwde potentiometer wordt gewaardeerd vanwege zijn rol bij het aanpassen van de LCD -achtergrondverlichting.Deze functionaliteit biedt een methode om hun displays te verfijnen, waardoor de leesbaarheid wordt verbeterd onder fluctuerende verlichtingsomstandigheden.

Het PCF8574T I/O -uitbreidingsbord verbetert de I/O -mogelijkheden in verschillende elektronische projecten.Het modulaire ontwerp, aangevuld met functies zoals de aanpassing van de LCD -achtergrondverlichting en LED -schakelaarregeling, biedt aanzienlijke flexibiliteit en toezicht.Het vermogen tot schaal, toepassingen en deskundig advies illustreert zijn rol bij het ondersteunen van complexe en uitbreidbare elektronische systemen.

PCF8574T CAD -modellen

De PCF8574T -microcontroller verbetert zijn nut door meerdere CAD -modellen aan te bieden.In het bijzonder omvatten deze symbool-, voetafdruk- en 3D -modellen.Deze elementen dragen bij aan soepelere ontwerpprocessen door integratie mogelijk te maken in geavanceerde ontwerpsoftware, waardoor uiteindelijk effectieve prototyping en ontwikkeling worden geholpen.

Symboolmodellen

Symboolmodellen bieden een grafische weergave van de PCF8574T in schematische diagrammen.U vindt dat vooraf gedefinieerde symboolmodellen de ontwerptijd aanzienlijk kunnen verkorten, waardoor een scherpere focus op de functionele en prestatiekwaliteiten van prototypes mogelijk is.

Voetafdrukmodellen

Footprint -modellen bieden precieze fysieke lay -outpatronen voor de PCF8574T in PCB -ontwerp.Deze modellen zorgen voor een correcte plaatsing- en verbindingspunten voor soepele signaalstroom en apparaatstabiliteit.In de praktijk kunnen nauwkeurige voetafdrukmodellen dure productiefouten voorkomen, waardoor de toewijzing van hulpbronnen wordt geoptimaliseerd.

3D -modellen

3D -modellen bieden een tastbare visualisatie van de PCF8574T binnen een virtuele 3D -omgeving.Deze functie maakt inspectie- en compatibiliteitscontroles met meerdere hoek met verschillende mechanische componenten mogelijk.

PCF8574T Pinout en configuratie

De PCF8574T fungeert als een interfacebrug voor de I²C-BUS en verbindt de microcontroller met minder complexe perifere circuits.Dit krachtige apparaat beschikt over een 8-bit quasi-bidirectionele I/O-poort (P0-P7), een I²C-BUS-interface (SCL en SDA) en essentiële voedingspinnen (VCC en GND).

PIN NR	Speldnaam	Beschrijving
1	A0	Adresinvoer 0
2	A1	Adres Input 1
3	A2	Adres Input 2
4	PO	quasi-bidirectionele I/O 0
5	P1	quasi-bidirectionele I/O 1
6	P2	quasi-bidirectionele I/O 2
7	P3	quasi-bidirectionele I/O 3
8	VSS	Leveringsgebied
9	P4	quasi-bidirectionele I/O 4
10	P5	quasi-bidirectionele I/O 5
11	P6	quasi-bidirectionele I/O 6
12	P7	quasi-bidirectionele I/O 7
13	Inteken	Interruptuitgang (actief laag)
14	SCL	seriële kloklijn
15	SDA	Seriële gegevenslijn
16	VDD	voedingsspanning

Stroom- en grondverbindingen

Pin VCC levert stroom aan het IC en moet worden aangesloten op een stabiele voedingsspanning van 2,5 V tot 6V.Pin GND dient als de grond terugkeert voor de IC en moet worden aangesloten op de systeemgrond.In deze toepassingen zorgt voor een stabiele en geluidsvrije voeding voor betrouwbare prestaties.Krachtstoornissen resulteren vaak in onregelmatig gedrag in verbonden randapparatuur, een realisatie die vaak wordt ervaren in probleemoplossingfasen.

I²C-BUS-interfacepinnen

De SCL (seriële klok) en SDA (seriële data) pins functioneren als de communicatiebeleid tussen de microcontroller en de PCF8574T.Passende pull-up weerstanden op deze pinnen zijn vereist.Dergelijke weerstanden voorkomen communicatiefouten en handhaven signaalintegriteit, een veel voorkomende en vertrouwde praktijk in I²C -bussystemen.

I/O-poortpennen (P0-P7)

Pinnen P0 tot P7 vormen de 8-bit quasi-bidirectionele I/O-poort die individueel kan worden geconfigureerd als invoer of uitvoer.Deze veelzijdige pennen kunnen LED's, relais of leessensorstatussen regelen.Elke poortpen wordt geleverd met een zwakke interne pull-up weerstand.Wanneer ingesteld als invoer, kan de pin rechtstreeks verbinding maken met perifere apparaten.Denknemende configuratie van deze pinnen kan zowel softwarecomplexiteit als hardwarekosten verlagen, waardoor de ontwerpefficiëntie wordt verbeterd.

Adres pins configuratie

Met drie adrespennen (A0, A1 en A2) kan de PCF8574T maximaal acht apparaten verbinding maken met dezelfde I²C -bus, waardoor adresconflicten worden vermeden.De juiste toewijzing en bedrading van deze pinnen zorgen ervoor dat meerdere apparaten naadloos naast elkaar bestaan.Deze functie brengt flexibiliteit en schaalbaarheid in systeemontwerp.

I/O -poortkenmerken

De quasi-bidirectionele aard van de I/O-poorten betekent dat ze stroom kunnen vinden wanneer ze hoog worden ingesteld en de stroomstroom kunnen worden ingesteld wanneer ze laag worden ingesteld.Dit kenmerk vereenvoudigt de interface, waardoor de behoefte aan externe componenten wordt verminderd.Programmeurs ontwerpen met deze poorten, ontdekken vaak dat de juiste poortconfiguratie onbedoelde signaalconflicten kan voorkomen, waardoor zowel de ontwerp- als de testfasen worden gestroomlijnd.

Specificaties

Type	Parameter
Factory doorlooptijd	7 weken
Pakket / kast	16-soic (0,295, 7,50 mm breed)
Aantal i/os	8
Verpakking	Buis
JESD-609 Code	E4
Vochtgevoeligheidsniveau (MSL)	2 (1 jaar)
Eindafwerking	Nikkel/palladium/goud (NIPD/AU)
Eindpositie	Dual
Peak Reflow -temperatuur (CEL)	260
Eindpunt	1,27 mm
Basisonderdeelnummer	PCF8574
Jesd-30-code	R-PDSO-G16
Uitgangstype	Push-pull
Interface	I2C
Aantal bits	8
Levering huidige max	0,1 mA
Onderbrekingsuitgang	Ja
Functies	Por
Zittend hoogte (max)	2,86 mm
ROHS -status	Rohs compliant
Montagetype	Oppervlaktemontage
Oppervlaktemontage	JA
Bedrijfstemperatuur	-40 ° C ~ 85 ° C
Gepubliceerd	1997
Onderdeelstatus	Actief
Aantal beëindigingen	16
Spanning - levering	2.5V ~ 8V
Eindvorm	Meulvleugel
Voedingsspanning	5V
Time@peak reflow temp-max (s)	Niet gespecificeerd
Telling	16
Kwalificatiestatus	Niet gekwalificeerd
Voedingsvoorraden	3/5V
Aantal poorten	1
Klokfrequentie	100 kHz
Externe gegevensbusbreedte	1
Current - Uitgangsbron/gootsteen	300μA 25 mA
Lengte	10,3 mm
Breedte	7,5 mm

NXP's PCF8574T/3.512 is opmerkelijk vanwege de gedetailleerde technische specificaties en aanpasbare parameters, die goed integreren met vergelijkbare componenten.Verschillende onderscheidende functies dragen bij aan de veelzijdigheid ervan in verschillende toepassingen.

Elektrische kenmerken

De PCF8574T/3.512 werkt binnen een spanningsbereik van 2,5 V tot 6,0 V en past zich soepel aan tot diverse stroomomgevingen.Dit aanpassingsvermogen maakt een eenvoudige systeemintegratie mogelijk met minimale wijzigingen.Het lage standby-huidige consumptie maakt het zeer geschikt voor batterij-bediende apparaten.De invoer- en uitvoerstroomkenmerken onderschrijven robuuste prestaties en betrouwbare werking onder verschillende belastingomstandigheden.Bovendien biedt de elektrische veerkracht van het apparaat extra bescherming in complexe circuits, waardoor zowel duurzaamheid als betrouwbaarheid wordt verbeterd.

Interface- en communicatiefuncties

De PCF8574T/3.512 is uitgerust met een I2C -interface die zorgt voor naadloze communicatie met microcontrollers en andere digitale systemen.De I2C -bus, door de bedradingcomplexiteit te verminderen en solide foutafhandeling te bieden, maakt integratie soepeler en betrouwbaarder.Deze observaties geven aan dat de veelzijdigheid van de I2C het mogelijk maakt om meerdere randapparatuur te beheren met slechts twee communicatielijnen, waardoor ruimte en bronnen in strakke omgevingen worden geoptimaliseerd.

Operationele prestaties

De PCF8574T/3.512 verbetert de I/O -capaciteit van microcontrollers, waardoor het vermogen van het systeem om te communiceren met extra sensoren of actuatoren uitbreidt zonder dat meer microcontroller -pinnen nodig zijn.De snelle responstijden van het apparaat zorgen voor efficiënte realtime gegevensverwerking en beheer voor toepassingen die snelle communicatie en controle noodzakelijk maken.

Functies van PCF8574T

De PCF8574T toont een mix van veelzijdige functies die het nut ervan in diverse toepassingen verbeteren.Deze omvatten de rol als een I2C voor parallelle havenuitbreiding, de betrouwbare 100 kHz standaard-modus I2C-BUS-interface en een aanpasbaar bedieningsspanningsbereik over 2,5 V tot 6V.Hieronder staan ​​uitgebreide details over deze functies:

I2c aan parallelle havenuitbreiding

De PCF8574T werkt effectief als een I2C aan parallelle poortuitbreiding, waardoor I/O -mogelijkheden worden uitgebreid en complexe circuitontwerpen stroomlijnen.Het gebruik van deze functionaliteit kan maximale hulpbronnenefficiëntie in hun ontwerpen bereiken, waardoor de behoefte aan een veelheid aan extra componenten wordt verminderd.

I2c-bus interface

De I2C-BUS-interface van de PCF8574T uitvoert bewerkingen in een standaardmodus van 100 kHz, zorgt voor een soepele communicatie tussen de master- en meerdere slavenapparaten.Dit vergemakkelijkt naadloze integratie in verschillende toepassingen, zoals thuisautomatiseringssystemen en industriële controle -eenheden.

Bedrijfsspanningsbereik

Het apparaat ondersteunt een veelzijdige bedrijfsspanningsbereik van 2,5 V tot 6V, waardoor het kan worden aangepast aan verschillende energiebronnen.Dit is voordelig voor u om te belasten met projecten die spanningsstabiliteit en flexibiliteit eisen, prominent aanwezig in draagbare en batterijbewerkte apparaten.

8-bits externe I/O-pinnen

Met 8-bit externe I/O-pinnen die standaard in de invoermodus bij opstarten worden ingevoerd, maakt de PCF8574T directe controle van perifere apparaten zoals LED's mogelijk.De totale gootsteenstroomcapaciteit van 80 Ma zorgt voor een robuuste verwerking van uitgangen, waardoor zelfs zelfs hoogstroomtaken worden beheren.

Actieve onderbrekingsuitgang met lage openingen

Met de actieve onderbrekingsuitvoer met lage open-Drain kan het apparaat de hoofdcontroller op de hoogte stellen van wijzigingen in de pinstatus.Dit verbetert de responsiviteit van het systeem en minimaliseert constante polling, en biedt een meer krachtige en attente oplossing.

Programmeerbare slave -adressen

Uitgerust met acht programmeerbare slave -adressen, integreert de PCF8574T eenvoudig in netwerkarchitecturen die meerdere expanders vereisen.Met deze functie kunnen systemen die een hoge schaalbaarheid en gevarieerde bedieningselementen vereisen, efficiënt worden ontworpen met verminderde complexiteit.

Lage standby -huidige consumptie

Lage standby -stroomverbruik maakt de PCF8574T geschikt voor toepassingen die de nadruk leggen op energiebesparing.Dit kenmerk is vooral gunstig in draagbare elektronica en langetermijnbewakingssystemen, waarbij stroomefficiëntie zich direct vertaalt in uitgebreide operationele perioden.

Bedrijfstemperatuurbereik

Het bedrijfstemperatuurbereik van -40 ° C tot +85 ° C zorgt ervoor dat de PCF8574T betrouwbaar presteert in zowel extreme koude als hete omgevingen, waardoor het veelzijdig wordt voor verschillende industriële en consumententoepassingen.Dit kenmerk ondersteunt het creëren van producten die bedoeld zijn voor gebruik in diverse klimatologische omstandigheden.

ESD en Latch-Up-bescherming

De PCF8574T biedt uitstekende elektrostatische ontlading (ESD) bescherming van meer dan 2.000 V HBM en 1.000V CDM, samen met superieure prestaties bij het testen van de opstelling die 100 mA overtreffen.Dit beschermingsniveau zorgt voor de betrouwbaarheid en levensduur van het apparaat, zelfs in omgevingen die vatbaar zijn voor elektrostatische interferentie en stroomstieken.

PCF8574T alternatieven

- PCF8574AT/3.518

- PCF8574T/3.512

- PCF8574ADW

- PCF8574AT/3.512

-PCF8574AT/3.512

- PCA9554AD, 112

PCF8574T Circuit

De PCF8574 I/O -expander breidt de bruikbare pennen uit in I2C LCD -displays door gebruik te maken van zijn twee hoofdpennen: SDA en SCL.Dit verlengingsmechanisme voegt meer dan 8 extra pennen toe die zijn gelabeld van P0 tot P7.De LCD -gegevenspennen - RS, RW, E, D4, D5, D6 en D7 - zijn ingewikkeld verbonden met de overeenkomstige pennen op de PCF8574.

Deze configuratie vereenvoudigt het ontwerpproces en biedt verbeterde flexibiliteit en schaalbaarheid voor projecten die meerdere I/O -bewerkingen vereisen.U hebt ontdekt dat zorgvuldig het instellen van de adrespennen conflicten kan afwenden, vooral wanneer meerdere I2C -apparaten naast een enkele bus bestaan.Zulke nauwgezette instellingen geven een tastbaar gevoel van verlichting, wetende dat apparaatcompatibiliteit en naadloze werking binnen handbereik zijn.

PCF8574T -fabrikant

NXP Semiconductors N.V. is een gerenommeerd bedrijf op het gebied van halfgeleiderontwerp en -productie.Het hoofdkantoor bevindt zich in Eindhoven, Nederland.Het bedrijf heeft ongeveer 29.000 mensen in dienst over meer dan 30 landen, wat een sterke wereldwijde voetafdruk markeert.Oorspronkelijk ontstond NXP in 2006 als een spin-off van Philips. Toen, in 2010, ging het over naar een beursgenoteerd bedrijf met het ticker-symbool NXPI.De status en de portefeuille van het bedrijf ontvingen in 2015 een boost van zijn fusie met Freescale Semiconductor.

In 2016 toonde Qualcomm aanzienlijk belang bij het verwerven van NXP.Vanwege de regulerende uitdagingen werd deze acquisitie -poging uiteindelijk in 2018 verlaten. Het vermogen van NXP om marktuitbreidingen en regelgevende landschappen te navigeren terwijl het uitvoeren van strategische fusies zijn veerkracht en aanpassingsvermogen aantoont.

PCF8574T -blokdiagram

Raadpleeg het typische blokdiagram om een ​​diepgaand begrip te krijgen van de interne structuur en werking van de PCF8574T I/O-expander.De PCF8574T dient als een veelzijdige I/O -expander, waardoor de I/O -mogelijkheden van microcontrollers in verschillende toepassingen worden verbeterd.Denk aan industriële automatisering, thuisautomatisering en consumentenelektronica - deze velden kunnen allemaal zijn mogelijkheden benutten.Duik in het blokdiagram biedt aan hoe interne componenten harmonieus werken om naadloze I/O -uitbreiding te garanderen.

Het invoerfilter zorgt ervoor dat de ontvangen signalen verstoken zijn van ruis en glitches.Deze filtering is essentieel voor betrouwbare I/O -bewerking.Stabiliserende ingangen, het garandeert dat alleen schone signalen doorgaan naar het interne circuit.De I2C -interface dient als de communicatie -backbone en maakt interactie tussen de PCF8574T en de hostmicrocontroller mogelijk.Het behandelt zorgvuldig het standaard I2C -protocol, waardoor een robuust en efficiënt gegevensoverdrachtsproces wordt gewaarborgd en de prestaties van het algemene systeem wordt verbeterd.Control Logic orkestreert het operationele gedrag van de PCF8574T.Het ontcijfert opdrachten van de I2C -interface en beheert de gegevensstroom tussen de microcontroller en I/O -pinnen.Dit onderdeel zorgt ervoor dat de expander de beoogde staten en activiteiten nauwkeurig weerspiegelt, zoals voorgeschreven door de firmware.Inzicht in de interne architectuur verleent waardevol om het gebruik van deze I/O -uitbreiding in verschillende toepassingen te optimaliseren.

Onderdelen met vergelijkbare specificaties

Onderdeelnummer	PCF8574T/3.512	PCF8574AT/3.518	PCF8574AT/3.512	PCF8574ADW	PCA9554AD, 112
Fabrikant	NXP USA Inc.	NXP USA Inc.	NXP USA Inc.	Texas instrumenten	NXP USA Inc.
Pakket / kast	16-soic (0,295, 7,50 mm breed)	16-soic (0,295, 7,50 mm breed)	16-soic (0,295, 7,50 mm breed)	16-soic (0,295, 7,50 mm breed)	16-soic (0,295, 7,50 mm breed)
Interface	I2C	I2C	I2C, SMBUS	I2C	I2C
Voedingsspanning	5V	5V	3V	5V	5V
Technologie	CMO's	CMO's	CMO's	CMO's	CMO's
Eindpunt	1,27 mm	1,27 mm	1,27 mm	1,27 mm	1,27 mm
Telling	16	16	16	16	16
Breedte	7,5 mm	7,5 mm	7,5 mm	7,5 mm	7,5 mm
Aantal poorten	1	1	1	1	1

Het selecteren van een geschikte I/O-expander uit de beursgenoteerde opties vereist een diepgaand begrip van de specifieke vereisten en beperkingen van de beoogde toepassing.Verschillen in spanningstolerantie, thermische prestaties en compatibiliteit met complementaire componenten kunnen de algehele functionaliteit en betrouwbaarheid van het ontwerp sterk beïnvloeden.Deze overwegingen kunnen invloed hebben op zowel de efficiëntie als de betrouwbaarheid van het eindproduct.