PCF8574T I/O Expander Guide
2024-10-09 1506

PCF8574T er en 8-bit I/O-ekspander designet til I2C-bus, en oprettelse af NXP Semiconductors.Denne tilpasningsdygtige enhed i moderne elektronik tilbyder udvidede input/output -kapaciteter og forenkler kredsløbsdesign.Indblik i dets datablad, applikationer, producentoplysninger, subtiliteter i kredsløbsdesign og pakketype er til effektiv udnyttelse i forskellige projekter.PCF8574T fremstår som en fremtrædende komponent blandt I2C-Bus I/O-udvidelser.Dets robuste design og detaljerede tekniske dokumentation låser store muligheder op på tværs af forskellige applikationer.Ved omhyggeligt at overveje databladspecifikationer, kredsløbsdesign og pakketyper kan du udnytte dets maksimale potentiale, fremme innovative og effektive løsninger inden for elektronikdesign.

Katalog

PCF8574T I/O Expansion Board

De PCF8574T I/O Expansion Board fungerer som en 8-bit I/O-ekspander, der er specifikt designet til I2C-bus.Denne konfiguration giver op til 8 ekspansionsbestyrelser at oprette forbindelse til en enkelt I2C-bus, der kollektivt styrer op til 64 I/O-porte.Bestyrelsens opsætning strømline flere modulforbindelser gennem PIN -overskrifter og stik.Derudover giver et ombordpotentiometer mulighed for præcise justeringer af LCD -baggrundsbelysningen, mens en jumperkappe fører tilsyn med LED -kontakten for effektiv energistyring. Denne I/O -ekspansionsbestilling demonstrerer dens alsidighed i forskellige applikationer, herunder indlejrede systemer og dynamiske elektroniske projekter, hvor forbedringenaf I/O -porte bringer betydelig fordel.

Du har hyldet sin sømløse modularitet, som forenkler ekspansionsprocessen.Dette modulære design viser sig uvurderligt i projekter, hvor skalering af I/O -porte er påkrævet uden at tilføje unødig kompleksitet til systemets overordnede design.Ombordpotentiometeret værdsættes for sin rolle i justering af LCD -baggrundsbelysningen.Denne funktionalitet giver en metode til at finjustere deres skærme, hvilket forbedrer læsbarheden under svingende lysforhold.

PCF8574T I/O -udvidelsesrådet forbedrer I/O -kapaciteter på tværs af forskellige elektroniske projekter.Dets modulære design, suppleret med funktioner som LCD -baggrundslysjustering og LED -switch -kontrol, giver betydelig fleksibilitet og tilsyn.Dens kapacitet til skala, applikationer og ekspertrådgivning illustrerer sin rolle i at understøtte komplekse og udvidelige elektroniske systemer.

PCF8574T CAD -modeller

PCF8574T -mikrokontrolleren forbedrer sin værktøj ved at tilbyde flere CAD -modeller.Specifikt inkluderer disse symbol, fodaftryk og 3D -modeller.Disse elementer bidrager til glattere designprocesser ved at muliggøre integration i sofistikeret designsoftware, hvilket i sidste ende hjælper med effektiv prototype og udvikling.

Symbolmodeller

Symbolmodeller giver en grafisk repræsentation af PCF8574T i skematiske diagrammer.Du finder ud af, at foruddefinerede symbolmodeller markant kan forkorte designtid, hvilket tillader et skarpere fokus på prototypernes funktionelle og præstationskvaliteter.

Fodaftryksmodeller

Fodaftryksmodeller tilbyder præcise fysiske layoutmønstre til PCF8574T i PCB -design.Disse modeller sikrer korrekte placering og forbindelsespunkter for glat signalstrøm og enhedsstabilitet.I praksis kan nøjagtige fodaftryksmodeller forhindre dyre produktionsfejl og derved optimere ressourcetildeling.

3D -modeller

3D -modeller giver en håndgribelig visualisering af PCF8574T inden for et virtuelt 3D -miljø.Denne funktion tillader inspektion af flere vinkler og kompatibilitetskontrol med forskellige mekaniske komponenter.

PCF8574T pinout og konfiguration

PCF8574T fungerer som en interfacebro for I²C-Bus, der forbinder mikrokontrolleren til mindre komplekse perifere kredsløb.Denne kraftfulde enhed har en 8-bit kvasi-bidrags I/O-port (P0-P7), en I²C-Bus-interface (SCL og SDA) og essentielle strømforsyningstifter (VCC og GND).

Pin nr	Pin -navn	Beskrivelse
1	A0	Adresseinput 0
2	A1	Adresseinput 1
3	A2	Adresse input 2
4	P0	Quasi-Bidirectional I/O 0
5	P1	Quasi-Bidirectional I/O 1
6	P2	Quasi-Bidirectional I/O 2
7	P3	Quasi-Bidirectional I/O 3
8	Vsss	forsyningsgrund
9	P4	Quasi-Bidirectional I/O 4
10	P5	Quasi-Bidirectional I/O 5
11	P6	Quasi-Bidirectional I/O 6
12	P7	Quasi-Bidirectional I/O 7
13	Int	Afbryd output (Active Low)
14	Scl	Seriel urlinie
15	SDA	Seriel datalinje
16	Vdd	forsyningsspænding

Strøm og jordforbindelser

Pin VCC leverer strøm til IC og skal tilsluttes en stabil forsyningsspænding fra 2,5V til 6V.Pin GND fungerer som jordens retur for IC og burde være tilsluttet System Ground.I disse applikationer skal du sikre en stabil og støjfri strømforsyning til pålidelig ydelse.Strømforstyrrelser resulterer ofte i uberegnelig opførsel i tilsluttede perifere enheder, en realisering, der ofte opleves i fejlfinding af faser.

I²C-bus interface-stifter

SCL (seriel ur) og SDA (serielle data) stifter fungerer som kommunikationsledningen mellem mikrokontrolleren og PCF8574T.Passende pull-up modstande på disse stifter er påkrævet.Sådanne modstande forhindrer kommunikationsfejl og opretholder signalintegritet, en almindelig og pålidelig praksis i I²C -bussystemer.

I/O-portstifter (P0-P7)

Pins P0 til P7 udgør den 8-bit kvasi-bidrags I/O-port, som kan konfigureres individuelt som input eller output.Disse alsidige stifter kan kontrollere LED'er, relæer eller læse sensortilstande.Hver portstift leveres med en svag intern pull-up-modstand.Når den er indstillet som input, kan stiften direkte oprette forbindelse til perifere enheder.Tankevækkende konfiguration af disse stifter kan reducere både softwarekompleksitet og hardwareomkostninger og forbedre designeffektiviteten.

Adresse Pins -konfiguration

Med tre adressestifter (A0, A1 og A2) tillader PCF8574T op til otte enheder at oprette forbindelse på den samme I²C -bus, hvilket undgår adressekonflikter.Korrekt tildeling og ledningsføring af disse stifter sikrer flere enheder eksisterer problemfrit.Denne funktion bringer fleksibilitet og skalerbarhed i systemdesign.

I/O -portegenskaber

Den kvasi-biddirektionelle karakter af I/O-porte betyder, at de kan købe strøm, når de indstilles højt og synker strømmen, når de sættes lavt.Denne karakteristiske forenkler grænseflade, hvilket reducerer behovet for eksterne komponenter.Design med disse porte opdager programmerere ofte, at korrekte portkonfiguration kan forhindre utilsigtede signalkonflikter og strømline både design- og testfaserne.

Specifikationer

Type	Parameter
Fabriks ledetid	7 uger
Pakke / sag	16-SOIC (0,295, 7,50 mm bredde)
Antal I/OS	8
Emballage	Rør
JESD-609-kode	E4
Fugtfølsomhedsniveau (MSL)	2 (1 år)
Terminal finish	Nikkel/palladium/guld (NIPD/AU)
Terminal position	Dual
Peak Reflow temperatur (CEL)	260
Terminal tonehøjde	1,27 mm
Basisdelenummer	PCF8574
JESD-30-kode	R-PDSO-G16
Outputtype	Push-pull
Interface	I2c
Antal bits	8
Forsyning af strømmaks	0,1 mA
Afbryde output	Ja
Funktioner	Por
Højde siddende (max)	2,86 mm
ROHS -status	Rohs kompatibel
Monteringstype	Overflademontering
Overflademontering	JA
Driftstemperatur	-40 ° C ~ 85 ° C.
Offentliggjort	1997
Delstatus	Aktiv
Antal afslutninger	16
Spænding - Forsyning	2,5V ~ 8v
Terminal form	Gull Wing
Forsyningsspænding	5v
Tid@peak refow temp-max (r)	Ikke specificeret
Pin -tælling	16
Kvalifikationsstatus	Ikke kvalificeret
Strømforsyninger	3/5v
Antal porte	1
Urfrekvens	100 kHz
Ekstern databusbredde	1
Nuværende - outputkilde/vask	300μA 25ma
Længde	10,3 mm
Bredde	7,5 mm

NXPs PCF8574T/3.512 er bemærkelsesværdig for sine detaljerede tekniske specifikationer og tilpasningsdygtige parametre, der integrerer godt med lignende komponenter.Flere karakteristiske funktioner bidrager til dens alsidighed på tværs af forskellige applikationer.

Elektriske egenskaber

I drift inden for et spændingsområde fra 2,5 V til 6,0V justeres PCF8574T/3.512 jævnt til forskellige kraftmiljøer.Denne tilpasningsevne tillader ligetil systemintegration med minimale ændringer.Dens lav standby-strømforbrug gør det meget velegnet til batteridrevne enheder.Input- og output -aktuelle egenskaber støtter robust ydelse og pålidelig drift under forskellige belastningsbetingelser.Derudover giver enhedens elektriske modstandsdygtighed ekstra beskyttelse i komplekse kredsløb, hvilket forbedrer både holdbarhed og pålidelighed.

Interface og kommunikationsfunktioner

PCF8574T/3.512 er udstyret med en I2C -grænseflade, der sikrer problemfri kommunikation med mikrokontrollere og andre digitale systemer.I2C -bussen ved at mindske ledningskompleksiteten og tilbyde solid fejlhåndtering gør integrationen glattere og mere pålidelig.Disse observationer indikerer, at I2C's alsidighed gør det muligt at styre flere perifere enheder ved kun at bruge to kommunikationslinjer, der optimerer plads og ressourcer i stramme miljøer.

Operationel ydeevne

PCF8574T/3.512 forbedrer I/O -kapaciteten for mikrokontrollere, hvilket udvider systemets evne til at interface med yderligere sensorer eller aktuatorer uden at kræve flere mikrokontrollerstifter.Enhedens hurtige responstider sikrer effektiv realtid databehandling og styring til applikationer, der kræver højhastighedskommunikation og kontrol.

Funktioner af PCF8574T

PCF8574T viser en blanding af alsidige funktioner, der forbedrer dens anvendelighed i forskellige applikationer.Disse inkluderer dens rolle som en I2C til parallel Port Expander, dens pålidelige 100 kHz standard-mode I2C-Bus-interface og en tilpasningsdygtig driftsspændingsområde, der spænder over 2,5V til 6V.Nedenfor er omfattende detaljer om disse funktioner:

I2c til parallel Port Expander

PCF8574T fungerer effektivt som en I2C til parallel Port Expander, der udvider I/O -kapaciteter og strømline komplekse kredsløbsdesign.Brug af denne funktionalitet kan opnå maksimal ressourceeffektivitet i deres design, hvilket reducerer behovet for et væld af yderligere komponenter.

I2C-Bus-interface

Udførelse af operationer ved en 100 kHz standardtilstand sikrer I2C-BUS-interface på PCF8574T en jævn kommunikation mellem masteren og flere slaveenheder.Dette letter problemfri integration i forskellige applikationer, såsom hjemmeautomatiseringssystemer og industrielle kontrolenheder.

Driftsspændingsområde

Enheden understøtter en alsidig driftsspændingsområde fra 2,5V til 6V, hvilket gør den tilpasningsdygtig til forskellige energikilder.Dette er fordelagtigt for dig at have til opgave at projekter, der kræver spændingsstabilitet og fleksibilitet, fremtrædende i bærbare og batteridrevne enheder.

8-bit fjernbetjening I/O-stifter

Med 8-bit fjernbetjening I/O-stifter, der er standard til inputtilstand ved opstart, tillader PCF8574T direkte kontrol af perifere enheder som LED'er.Dens samlede synke nuværende kapacitet på 80 Ma sikrer robust håndtering af output, hvilket effektivt styrer endda højstrømsopgaver.

Aktiv lav åbent drænafbrydelse

Den aktive lav åben drænafbrydelse output giver enheden mulighed for at underrette mastercontrolleren om eventuelle pin-tilstandsændringer.Dette forbedrer systemets reaktionsevne og minimerer konstant afstemning og tilbyder en mere effektive og opmærksom løsning.

Programmerbare slaveadresser

Udstyret med otte programmerbare slaveadresser integreres PCF8574T let i netværksarkitekturer, der kræver flere udvidere.Denne funktion tillader, at systemer kræver, at høj skalerbarhed og forskellige kontroller er effektivt designet med reduceret kompleksitet.

Strømforbrug med lav standby

Lav standby -strømforbrug gør PCF8574T velegnet til applikationer, der understreger energibesparelse.Denne egenskab er især fordelagtig inden for bærbar elektronik og langtidsovervågningssystemer, hvor effekteffektivitet oversættes direkte til længere operationelle perioder.

Driftstemperaturområde

Driftstemperaturområdet på -40 ° C til +85 ° C sikrer, at PCF8574T udfører pålideligt i både ekstreme kolde og varme miljøer, hvilket gør det alsidigt til forskellige industrielle og forbrugerapplikationer.Denne attribut understøtter oprettelsen af ​​produkter, der er beregnet til brug under forskellige klimatiske forhold.

ESD og Latch-up beskyttelse

PCF8574T tilbyder enestående elektrostatisk udladning (ESD) beskyttelse, der overstiger 2.000V HBM og 1.000V CDM, sammen med overlegen ydeevne i låse-up-test, der overgår 100 Ma.Dette beskyttelsesniveau sikrer enhedens pålidelighed og levetid, selv i miljøer, der er tilbøjelige til elektrostatisk interferens og effektbølger.

PCF8574T alternativer

- PCF8574AT/3.518

- PCF8574T/3.512

- PCF8574ADW

- PCF8574AT/3.512

-PCF8574AT/3.512

- PCA9554AD, 112

PCF8574T -kredsløb

PCF8574 I/O -ekspanderen udvider de anvendelige stifter i I2C LCD -skærme ved at udnytte sine to hovedstifter: SDA og SCL.Denne udvidelsesmekanisme tilføjer op til 8 yderligere stifter mærket fra P0 til P7.LCD -datavåle - RS, RW, E, D4, D5, D6 og D7 - er intrikat tilsluttet de tilsvarende stifter på PCF8574.

Denne konfiguration forenkler designprocessen og bringer forbedret fleksibilitet og skalerbarhed til projekter, der kræver flere I/O -operationer.Du har fundet ud af, at indstilling af adressestifterne omhyggeligt kan afværge konflikter, især når flere I2C -enheder sameksisterer på en enkelt bus.Sådanne omhyggelige indstillinger giver en håndgribelig følelse af lettelse, vel vidende om, at enhedskompatibilitet og problemfri drift er inden for rækkevidde.

PCF8574T Producent

NXP Semiconductors N.V. er et velovervejet firma inden for halvlederdesign og fremstilling.Dets hovedkvarter ligger i Eindhoven, Holland.Virksomheden beskæftiger omkring 29.000 mennesker spredt over mere end 30 lande og markerer et stærkt globalt fodaftryk.Oprindeligt fremkom NXP som en spin-off fra Philips i 2006. Derefter, i 2010, overgik den til et børsnoteret firma med ticker-symbolet NXPI.Virksomhedens statur og portefølje modtog et løft fra sin fusion med Freescale Semiconductor i 2015.

I 2016 viste Qualcomm betydelig interesse i at erhverve NXP.På grund af lovgivningsmæssige udfordringer blev dette erhvervelsesforsøg i sidste ende opgivet i 2018. NXPs evne til at navigere i markedsudvidelser og lovgivningsmæssige landskaber, mens de udførte strategiske fusioner demonstrerer dens modstandsdygtighed og tilpasningsevne.

PCF8574T -blokdiagram

For at få en dybdegående forståelse af PCF8574T I/O-ekspanderens interne struktur og drift, henvises til det typiske blokdiagram.PCF8574T fungerer som en alsidig I/O -ekspander, hvilket forbedrer I/O -kapaciteterne for mikrokontrollere på tværs af forskellige applikationer.Tænk på industriel automatisering, hjemmeautomation og forbrugerelektronik - disse felter kan alle udnytte dens kapaciteter.At dykke ind i blokdiagrammet tilbyder, hvordan interne komponenter fungerer harmonisk for at sikre problemfri I/O -udvidelse.

Inputfilteret sikrer, at de modtagne signaler er blottet for støj og fejl.Denne filtrering er vigtig for pålidelig I/O -drift.Stabiliserende input garanterer det, at kun rene signaler skrider frem til det interne kredsløb.I2C -interface, der tjener som kommunikations rygrad, muliggør interaktion mellem PCF8574T og værtsmikrokontrolleren.Den håndterer omhyggeligt standard I2C -protokollen, sikrer en robust og effektiv dataoverførselsproces og forbedrer ydelsen af ​​det samlede system.Kontrollogik orkestrerer den operationelle opførsel af PCF8574T.Det dechiffrere kommandoer fra I2C -interface og administrerer dataflow mellem mikrokontrolleren og I/O -stifter.Denne komponent sikrer, at ekspanderen nøjagtigt spejler de tilsigtede tilstande og operationer som instrueret af firmwaren.At forstå dens interne arkitektur giver værdifuld til at optimere denne I/O -ekspanders brug i forskellige applikationer.

Dele med sammenlignelige specifikationer

Delnummer	PCF8574T/3.512	PCF8574AT/3.518	PCF8574AT/3.512	PCF8574ADW	PCA9554AD, 112
Fabrikant	NXP USA Inc.	NXP USA Inc.	NXP USA Inc.	Texas Instruments	NXP USA Inc.
Pakke / sag	16-SOIC (0,295, 7,50 mm bredde)	16-SOIC (0,295, 7,50 mm bredde)	16-SOIC (0,295, 7,50 mm bredde)	16-SOIC (0,295, 7,50 mm bredde)	16-SOIC (0,295, 7,50 mm bredde)
Interface	I2c	I2c	I2C, SMBUS	I2c	I2c
Forsyningsspænding	5v	5v	3v	5v	5v
Teknologi	CMOS	CMOS	CMOS	CMOS	CMOS
Terminal tonehøjde	1,27 mm	1,27 mm	1,27 mm	1,27 mm	1,27 mm
Pin -tælling	16	16	16	16	16
Bredde	7,5 mm	7,5 mm	7,5 mm	7,5 mm	7,5 mm
Antal porte	1	1	1	1	1

Valg af en passende I/O-ekspander fra de anførte optioner kræver en dybdegående forståelse af de specifikke krav og begrænsninger for den tilsigtede anvendelse.Forskelle i spændingstolerance, termisk ydeevne og kompatibilitet med komplementære komponenter kan i høj grad påvirke den samlede funktionalitet og pålidelighed af designet.Disse overvejelser kan have indflydelse på både effektiviteten og pålideligheden af ​​det endelige produkt.