PCF8574T I/A Expander Guide
2024-10-09 1475

PCF8574T ist ein 8-Bit-E/A-Expander, der für den I2C-Bus entwickelt wurde, eine Schaffung von NXP-Halbleitern.Dieses anpassbare Gerät in der modernen Elektronik bietet erweiterte Eingangs-/Ausgangsfunktionen und vereinfacht das Schaltungsdesign.Einblick in das Datenblatt, die Anwendungen, die Details des Herstellers, das Schaltungsdesign -Feinheiten und der Pakettyp sind für eine effektive Nutzung in verschiedenen Projekten.PCF8574T tritt als herausragende Komponente unter I2C-Bus-E/A-Expandern auf.Das robuste Design und die detaillierte technische Dokumentation ermöglichen enorme Möglichkeiten für verschiedene Anwendungen.Durch die akribische Berücksichtigung von Datenblattspezifikationen, Schaltungsdesign und Packungstypen können Sie sein maximales Potenzial nutzen und innovative und effiziente Lösungen im Elektronikdesign fördern.

Katalog

PCF8574T I/A -Expansionsbehörde

Der PCF8574T Die E/A-Expansionsbehörde wird als 8-Bit-E/A-Expander tätig, das speziell für den I2C-Bus entwickelt wurde.Diese Konfiguration ermöglicht es bis zu 8 Erweiterungsboards, eine Verbindung zu einem einzelnen I2C-Bus herzustellen, wodurch bis zu 64 E/A-Anschlüsse verwaltet werden.Das Setup der Platine optimiert mehrere Modulverbindungen über Pin -Header und -verbinder.Darüber hinaus ermöglicht ein integriertes Potentiometer genaue Anpassungen an der LCD -Hintergrundbeleuchtung, während eine Jumper -Kappe den LED -Switch für ein effizientes Energiemanagement überwacht. Diese E/A -Expansionskarte zeigt seine Vielseitigkeit in verschiedenen Anwendungen, einschließlich eingebetteter Systeme und dynamische elektronische Projekte, bei denen die Verbesserung verbessert wirdvon I/O -Häfen bringt erheblichen Nutzen.

Sie haben seine nahtlose Modularität gelobt, was den Expansionsprozess vereinfacht.Dieses modulare Design erweist sich für Projekte, bei denen Skalierungs -E/A -Ports erforderlich sind, ohne übermäßige Komplexität des Gesamtdesigns des Systems zu verleihen.Das integrierte Potentiometer wird für seine Rolle bei der Einstellung der LCD -Hintergrundbeleuchtung geschätzt.Diese Funktionalität bietet eine Methode zur Feinabstimmung ihrer Displays und verbessert die Lesbarkeit unter schwankenden Beleuchtungsbedingungen.

Das PCF8574T -E/A -Expansionsbehörde verbessert die E/A -Funktionen für verschiedene elektronische Projekte.Das modulare Design, ergänzt durch Funktionen wie die LCD -Hintergrundbeleuchtungsanpassung und die LED -Schaltersteuerung, bietet erhebliche Flexibilität und Aufsicht.Die Fähigkeit zur Skalierung, Anwendungen und Expertenberatung veranschaulicht seine Rolle bei der Unterstützung komplexer und erweiterbarer elektronischer Systeme.

PCF8574T CAD -Modelle

Der PCF8574T -Mikrocontroller verbessert sein Dienstprogramm, indem mehrere CAD -Modelle angeboten werden.Insbesondere umfassen diese Symbole für Symbol-, Fußabdruck und 3D -Modelle.Diese Elemente tragen zu glatteren Designprozessen bei, indem sie die Integration in ausgefeilte Designsoftware ermöglichen und letztendlich effektive Prototypen und Entwicklung unterstützen.

Symbolmodelle

Symbolmodelle bieten eine grafische Darstellung des PCF8574T in schematischen Diagrammen.Sie stellen fest, dass vordefinierte Symbolmodelle die Designzeit deutlich verkürzen können, um einen schärferen Fokus auf die Funktions- und Leistungsqualitäten von Prototypen zu ermöglichen.

Fußabdruckmodelle

Fußabdruckmodelle bieten präzise physikalische Layoutmuster für das PCF8574T im PCB -Design.Diese Modelle gewährleisten korrekte Platzierungs- und Verbindungspunkte für den glatten Signalfluss und die Stabilität der Geräte.In der Praxis können genaue Fußabdruckmodelle kostspielige Fertigungsfehler verhindern und so die Ressourcenzuweisung optimieren.

3D -Modelle

3D -Modelle bieten eine konkrete Visualisierung des PCF8574T in einer virtuellen 3D -Umgebung.Diese Funktion ermöglicht die Überprüfung der Multi-Winkel- und Kompatibilitätsprüfungen mit verschiedenen mechanischen Komponenten.

PCF8574T -Pinout und Konfiguration

Der PCF8574T fungiert als Grenzflächenbrücke für den I²C-Bus und verbindet den Mikrocontroller mit weniger komplexen peripheren Schaltkreisen.Dieses leistungsstarke Gerät verfügt über einen 8-Bit-quasi-bidirektionalen E/A-Port (P0-P7), eine I²C-Bus-Schnittstelle (SCL und SDA) und essentielle Stromversorgungsstifte (VCC und GND).

Pin -Nr	Pin -Name	Beschreibung
1	A0	Adresse Eingabe 0
2	A1	Adresse Eingabe 1
3	A2	Adresse Eingabe 2
4	P0	Quasi-Bidirektional I/O 0
5	P1	Quasi-Bidirektional I/O 1
6	P2	Quasi-Bidirektional I/O 2
7	P3	Quasi-Bidirektional I/O 3
8	VSS	Versorgungsgelände
9	P4	Quasi-Bidirektional I/O 4
10	P5	Quasi-Bidirektional I/O 5
11	P6	Quasi-Bidirektional I/O 6
12	P7	Quasi-Bidirektional I/O 7
13	Int	Interrupt -Ausgang (aktiv niedrig)
14	Scl	Serienuhrlinie
15	SDA	Serielle Datenlinie
16	VDD	Versorgungsspannung

Kraft- und Bodenverbindungen

Pin VCC liefert dem IC Strom und sollte an eine stabile Versorgungsspannung von 2,5 V bis 6 V angeschlossen werden.Pin GND dient als Bodenrendite für den IC und sollte mit dem System gemahlen werden.In diesen Anwendungen sorgen Sie für eine stabile und lärmfreie Stromversorgung für zuverlässige Leistung.Leistungsstörungen führen häufig zu einem unregelmäßigen Verhalten in verbundenen Peripheriegeräten, was häufig bei der Fehlerbehebungsphase auftritt.

I²C-Bus-Schnittstellenstifte

Die SCL (Serienuhr) und SDA (Seriennadendaten) fungieren als Kommunikationsleitung zwischen dem Mikrocontroller und dem PCF8574T.An diesen Stiften sind geeignete Pull-up-Widerstände erforderlich.Solche Widerstände verhindern Kommunikationsfehler und erhalten die Signalintegrität, eine gemeinsame und vertrauenswürdige Praxis in I²C -Bussystemen.

E/A-Portstifte (P0-P7)

Pins p0 bis p7 bilden den 8-Bit-Quasi-Bidirektional-E/A-Port, der einzeln als Eingang oder Ausgabe konfiguriert werden kann.Diese vielseitigen Stifte können LEDs, Relais oder Sensorzustände steuern.Jeder Port-Pin ist mit einem schwachen internen Klimmzogungswiderstand ausgestattet.Wenn Sie als Eingabe eingestellt sind, kann der PIN direkt eine Verbindung zu peripheren Geräten herstellen.Die durchdachte Konfiguration dieser Stifte kann sowohl die Softwarekomplexität als auch die Hardwarekosten reduzieren und die Entwurfseffizienz verbessern.

Adressstiftekonfiguration

Mit drei Adressstiften (A0, A1 und A2) ermöglicht das PCF8574T bis zu acht Geräte, um denselben I²C -Bus zu verbinden, wodurch Adresskonflikte vermieden werden.Die ordnungsgemäße Zuordnung und Verkabelung dieser Stifte sorgen dafür, dass mehrere Geräte nahtlos koexistieren.Diese Funktion bringt Flexibilität und Skalierbarkeit in das Systemdesign.

E/A -Port -Eigenschaften

Die quasi-bidirektionale Natur der E/A-Anschlüsse bedeutet, dass sie den Strom beziehen können, wenn sie hoch eingestellt sind, und den Strom des Sinkstroms, wenn sie niedrig eingestellt sind.Diese Eigenschaft vereinfacht die Schnittstelle und verringert die Notwendigkeit externer Komponenten.Mit diesen Anschlüssen stellen Programmierer häufig fest, dass die korrekte Portkonfiguration unbeabsichtigte Signalkonflikte verhindern und sowohl die Design- als auch die Testphasen optimieren kann.

Spezifikationen

Typ	Parameter
Fabrikvorlaufzeit	7 Wochen
Paket / Fall	16-soic (0,295, 7,50 mm Breite)
Anzahl der I/Os	8
Verpackung	Rohr
JESD-609 Code	E4
Feuchtigkeitsempfindlichkeit (MSL)	2 (1 Jahr)
Terminal Finish	Nickel/Palladium/Gold (Nipd/Au)
Endposition	DUAL
Peak -Reflow -Temperatur (CEL)	260
Terminal Tonhöhe	1,27 mm
Basisteilnummer	PCF8574
JESD-30-Code	R-PDSO-G16
Ausgangstyp	Push-Pull
Schnittstelle	I2C
Anzahl der Bits	8
Versorgungsstrommax	0,1 mA
Ausgang unterbrechen	Ja
Merkmale	Por
Höhe sitzen (max)	2,86 mm
ROHS -Status	ROHS -konform
Montagetyp	Oberflächenhalterung
Oberflächenhalterung	JA
Betriebstemperatur	-40 ° C ~ 85 ° C.
Veröffentlicht	1997
Teilstatus	Aktiv
Anzahl der Terminen	16
Spannung - Versorgung	2,5 V ~ 8v
Terminalform	Möwenflügel
Versorgungsspannung	5v
Zeit@Peak Reflow Tempow-Max (s)	NICHT ANGEGEBEN
Stiftanzahl	16
Qualifikationsstatus	Nicht qualifiziert
Netzteile	3/5v
Anzahl der Ports	1
Taktfrequenz	100 kHz
Externe Datenbusbreite	1
Strom - Ausgangsquelle/Senke	300 μA 25 mA
Länge	10,3 mm
Breite	7,5 mm

Der PCF8574T/3.512 von NXP ist für seine detaillierten technischen Spezifikationen und anpassungsfähigen Parameter bemerkenswert, die sich gut in ähnliche Komponenten integrieren.Mehrere charakteristische Merkmale tragen zu seiner Vielseitigkeit über verschiedene Anwendungen hinweg bei.

Elektrische Eigenschaften

Der PCF8574T/3.512 wird innerhalb eines Spannungsbereichs von 2,5 V bis 6,0 V reibungslos an verschiedene Stromumgebungen angepasst.Diese Anpassungsfähigkeit ermöglicht eine einfache Systemintegration mit minimalen Änderungen.Der Verbrauch des niedrigen Standby-Stroms macht es für batteriebetriebene Geräte sehr geeignet.Die Eingangs- und Ausgangsstromeigenschaften unterstützen eine robuste Leistung und den zuverlässigen Betrieb unter verschiedenen Lastbedingungen.Darüber hinaus bietet die elektrische Belastbarkeit des Geräts einen zusätzlichen Schutz in komplexen Schaltungen und verbessert sowohl die Haltbarkeit als auch die Zuverlässigkeit.

Schnittstellen- und Kommunikationsfunktionen

Der PCF8574T/3.512 ist mit einer I2C -Schnittstelle ausgestattet, die eine nahtlose Kommunikation mit Mikrocontrollern und anderen digitalen Systemen gewährleistet.Der I2C -Bus, der die Komplexität der Verkabelung verringert und eine solide Fehlerbehandlung bietet, macht die Integration reibungsloser und zuverlässiger.Diese Beobachtungen zeigen, dass die Vielseitigkeit des I2C es ermöglicht, mehrere Peripheriegeräte mit nur zwei Kommunikationsleitungen zu verwalten, wodurch Platz und Ressourcen in engen Umgebungen optimiert werden.

Betriebsleistung

Der PCF8574T/3.512 verbessert die E/A -Kapazität von Mikrocontrollern und erweitert die Fähigkeit des Systems, mit zusätzlichen Sensoren oder Aktuatoren zu interfegen, ohne mehr Mikrocontroller -Stifte zu benötigen.Die schnellen Reaktionszeiten des Geräts gewährleisten eine effiziente Echtzeit-Datenverarbeitung und -verwaltung für Anwendungen, die eine Hochgeschwindigkeitskommunikation und -steuerung erfordern.

Funktionen von PCF8574t

Das PCF8574T zeigt eine Mischung aus vielseitigen Funktionen, die den Nutzen in verschiedenen Anwendungen verbessern.Dazu gehören seine Rolle als I2C-für paralleler Port-Expander, die zuverlässige 100-kHz-Standard-Mode-I2C-Bus-Grenzfläche und ein anpassungsfähiger Betriebsspannungsbereich von 2,5 V bis 6 V.Im Folgenden finden Sie umfassende Details zu diesen Funktionen:

I2C zum parallelen Hafenpacker

Der PCF8574T arbeitet effektiv als I2C -Expander paralleler Port, erweitert die E/A -Funktionen und die Straffung komplexer Schaltungskonstruktionen.Die Verwendung dieser Funktionalität kann die maximale Ressourceneffizienz in ihren Designs erreichen und die Notwendigkeit einer Vielzahl zusätzlicher Komponenten verringern.

I2C-Bus-Schnittstelle

Die I2C-Bus-Schnittstelle des PCF8574T sorgt für eine reibungslose Kommunikation zwischen den Master- und mehreren Sklavengeräten.Dies erleichtert die nahtlose Integration in verschiedene Anwendungen wie Heimautomationssysteme und industrielle Steuereinheiten.

Betriebsspannungsbereich

Das Gerät unterstützt einen vielseitigen Betriebsspannungsbereich von 2,5 V und 6 V, wodurch es an verschiedene Energiequellen anpassbar ist.Dies ist für Sie vorteilhaft, um Projekte zu beauftragen, die Spannungsstabilität und Flexibilität fordern, die in tragbaren und batteriebetriebenen Geräten herausragend sind.

8-Bit-Fernbedienungsstifte

Mit 8-Bit-Remote-E/A-Stiften, die beim Start standardmäßig Eingabemodus standhalten, ermöglicht der PCF8574T eine direkte Kontrolle von peripheren Geräten wie LEDs.Die Gesamtkompromittelung von 80 Ma sorgt für eine robuste Handhabung der Ausgaben und die effiziente Verwaltung sogar hochstromliger Aufgaben.

Aktive Ausgangsausgang mit niedrigem Open-Drain-Interrupt

Mit der aktiven Ausgabe des unteren Drain-Interrupt-Ausgangs mit niedrigem Niedrigen kann das Gerät den Master-Controller bei Änderungen des PIN-Status benachrichtigen.Dies verbessert die Systemreaktionsfähigkeit und minimiert ständige Umfragen und bietet eine stärkereffizientere und aufmerksame Lösung.

Programmierbare Sklavenadressen

Ausgestattet mit acht programmierbaren Slave -Adressen integriert sich der PCF8574T problemlos in Netzwerkarchitekturen, die mehrere Expandate erforderlich machen.Diese Funktion ermöglicht es, dass Systeme mit hoher Skalierbarkeit und unterschiedlichen Kontrollen mit verringerter Komplexität effizient gestaltet werden.

Niedriger Standby -Stromverbrauch

Niedriger Standby -Stromverbrauch lässt den PCF8574T für Anwendungen geeignet, die den Energieerhalt betonen.Dieses Merkmal ist besonders vorteilhaft für tragbare Elektronik- und langfristige Überwachungssysteme, bei denen die Leistungsffizienz direkt in längere Betriebszeiten umgesetzt wird.

Betriebstemperaturbereich

Der Betriebstemperaturbereich von -40 ° C bis +85 ° C stellt sicher, dass der PCF8574T sowohl in extremen Kalt- als auch in heißem Umgebungen zuverlässig funktioniert, was ihn für verschiedene Industrie- und Verbraucheranwendungen vielseitig vielseitig macht.Dieses Attribut unterstützt die Schaffung von Produkten, die für die Verwendung unter verschiedenen klimatischen Bedingungen bestimmt sind.

ESD- und Latch-up-Schutz

Der PCF8574T bietet einen ausstehenden Schutz für elektrostatische Entladung (ESD) von mehr als 2.000 V HBM und 1.000 V CDM sowie eine überlegene Leistung bei Verriegelungstests, die über 100 mA übersteigt.Dieser Schutzniveau gewährleistet die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit des Geräts, selbst in Umgebungen, die zu elektrostatischen Störungen und Leistungsschwellen neigen.

PCF8574T -Alternativen

- - PCF8574AT/3,518

- - PCF8574T/3,512

- - PCF8574ADW

- PCF8574AT/3,512

- -PCF8574AT/3,512

- - PCA9554AD, 112

PCF8574T -Schaltung

Der PCF8574 -E/A -Expander erweitert die nutzbaren Stifte in I2C -LCD -Displays, indem sie seine beiden Hauptstifte nutzen: SDA und SCL.Dieser Verlängerungsmechanismus fügt bis zu 8 zusätzliche Stifte hinzu, die von P0 bis P7 markiert sind.Die LCD -Datenstifte - RS, RW, E, D4, D5, D6 und D7 - sind mit den entsprechenden Stiften auf der PCF8574 komplett verbunden.

Diese Konfiguration vereinfacht den Entwurfsprozess und führt zu einer verbesserten Flexibilität und Skalierbarkeit für Projekte, die mehrere E/A -Operationen erfordern.Sie haben festgestellt, dass das sorgfältige Einstellen der Adressstifte Konflikte abvertauen kann, insbesondere wenn mehrere I2C -Geräte in einem einzigen Bus koexistieren.Solche sorgfältigen Einstellungen verleihen ein konkretes Gefühl der Erleichterung, da die Kompatibilität von Geräten und der nahtlose Betrieb in Reichweite sind.

PCF8574T Hersteller

NXP Semiconductors N.V. ist ein angesehenes Unternehmen auf dem Gebiet des Semiconductor-Designs und der Herstellung.Der Hauptquartier befindet sich in Eindhoven, Niederlande.Das Unternehmen beschäftigt rund 29.000 Mitarbeiter in mehr als 30 Ländern und ist ein starker globaler Fußabdruck.Ursprünglich trat NXP 2006 als Ausgrenzung von Philips auf. 2010 wechselte es 2010 zu einem börsennotierten Unternehmen mit dem Ticker-Symbol NXPI.Die Statur und das Portfolio des Unternehmens wurden durch seine Fusion mit Freescale Semiconductor im Jahr 2015 erhöht.

Im Jahr 2016 zeigte Qualcomm ein beträchtliches Interesse am Erwerb von NXP.Aufgrund der regulatorischen Herausforderungen wurde dieser Akquisitionsversuch jedoch letztendlich im Jahr 2018 aufgegeben. Die Fähigkeit von NXP, nach Markterweiterungen und regulatorischen Landschaften zu navigieren und gleichzeitig strategische Fusionen auszuführen, zeigt seine Belastbarkeit und Anpassungsfähigkeit.

PCF8574T -Blockdiagramm

Um ein detailliertes Verständnis der internen Struktur und Operation des PCF8574T-E/A-Expanders zu erhalten, finden Sie das typische Blockdiagramm.Der PCF8574T dient als vielseitiger E/A -Expander und verbessert die E/A -Funktionen von Mikrocontrollern in verschiedenen Anwendungen.Denken Sie an industrielle Automatisierung, Heimautomatisierung und Unterhaltungselektronik - diese Felder können alle ihre Fähigkeiten ausnutzen.Das Eintauchen in das Blockdiagramm bietet an, wie interne Komponenten harmonisch funktionieren, um eine nahtlose E/A -Expansion zu gewährleisten.

Der Eingangsfilter stellt sicher, dass die empfangenen Signale keine Rausch- und Störungen haben.Diese Filterung ist für den zuverlässigen E/A -Betrieb von wesentlicher Bedeutung.Stabilisierende Eingänge garantiert, dass nur saubere Signale in die inneren Schaltkreise überschreiten.Die I2C -Schnittstelle dient als Kommunikationsuntergrenze und ermöglicht die Interaktion zwischen dem PCF8574T und dem Host -Mikrocontroller.Es behandelt das Standard -I2C -Protokoll akribisch, sorgt für einen robusten und effizienten Datenübertragungsprozess und die Verbesserung der Leistung des Gesamtsystems.Steuerungslogik orchestriert das Betriebsverhalten des PCF8574T.Es entzieht Befehle von der I2C -Schnittstelle und verwaltet den Datenfluss zwischen dem Mikrocontroller und der E/A -Stifte.Diese Komponente stellt sicher, dass der Expander die beabsichtigten Zustände und Operationen, wie von der Firmware angewiesen, genau widerspiegelt.Das Verständnis der internen Architektur gewährt wertvoll, die Verwendung dieses E/A -Expanders in verschiedenen Anwendungen zu optimieren.

Teile mit vergleichbaren Spezifikationen

Teilenummer	PCF8574T/3,512	PCF8574AT/3,518	PCF8574AT/3,512	PCF8574ADW	PCA9554AD, 112
Hersteller	NXP USA Inc.	NXP USA Inc.	NXP USA Inc.	Texas Instrumente	NXP USA Inc.
Paket / Fall	16-soic (0,295, 7,50 mm Breite)	16-soic (0,295, 7,50 mm Breite)	16-soic (0,295, 7,50 mm Breite)	16-soic (0,295, 7,50 mm Breite)	16-soic (0,295, 7,50 mm Breite)
Schnittstelle	I2C	I2C	I2C, Smbus	I2C	I2C
Versorgungsspannung	5v	5v	3v	5v	5v
Technologie	CMOs	CMOs	CMOs	CMOs	CMOs
Terminal Tonhöhe	1,27 mm	1,27 mm	1,27 mm	1,27 mm	1,27 mm
Stiftanzahl	16	16	16	16	16
Breite	7,5 mm	7,5 mm	7,5 mm	7,5 mm	7,5 mm
Anzahl der Ports	1	1	1	1	1

Durch die Auswahl eines geeigneten E/A-Expanders aus den aufgelisteten Optionen wird ein eingehendes Verständnis der spezifischen Anforderungen und Einschränkungen der beabsichtigten Anwendung erforderlich.Unterschiede in der Spannungstoleranz, der thermischen Leistung und der Kompatibilität mit komplementären Komponenten können die Gesamtfunktionalität und Zuverlässigkeit des Designs stark beeinflussen.Diese Überlegungen können sich sowohl auf die Effizienz als auch die Zuverlässigkeit des Endprodukts auswirken.