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在本教程中，我們將看到如何藉助PCF8574 IO擴展器板擴展Arduino UNO板的IO功能。通過將PCF8574與Arduino UNO接口，可以增加Arduino的IO引腳數，從而不必擔心連接多個IO設備（如LED，LCD顯示器，電機，傳感器等）。
Arduino UNO是電子產品的初學者和業餘愛好者的入門板，可實現各種應用。我看到了幾個使用Arduino開發的項目，從簡單的電機控制到帶有圖形OLED顯示屏的完整氣象站。
Arduino UNO的主要問題之一是可在我們的項目中使用的數字IO引腳數。我們知道Arduino UNO板帶有13個數字IO引腳和5個模擬輸入引腳。
對於簡單的項目，這可能就足夠了，但是如果您要開發一個包含大量傳感器，顯示單元（LCD或OLED），電機控制和通訊（例如Serial，又要佔用兩個IO引腳）的複雜項目，則你要擔心一點
如果您有Arduino Mega開發板，那麼這將不是問題，因為您有大量的IO引腳。問題僅在於UNO和Nano等較小的電路板。
要解決此問題，可以使用PCF8574 IO擴展器模塊。我已經使用此IC通過I2C引腳將16×2 LCD顯示器與Arduino接口。在此處查看該項目。
PCF8574是I2C總線到8位並行總線IO擴展器IC。它以一種簡單且具有成本效益的方法為許多微控制器提供GPIO擴展。該IC的接口是使用SDA（數據）和SCL（時鐘）線路的I2C（或I 2 C）。因此，如果您的微控制器的IO引腳數量有限且具有I2C功能，則可以使用該IC擴展IO引腳。
以下是採用SOIC封裝的PCF8574 IC的引腳圖。
該封裝中有16個引腳，下表給出了簡單的引腳說明。
當您購買基於PCF8574 IC的IO擴展模塊時，必須小心，因為市場上有兩種類型的使用PCF8574 IC的板卡。一個是完整的IO擴展器模塊，可以訪問所有埠引腳，INT引腳和地址引腳。下圖顯示了此模塊。這是我們將在項目中使用的模塊。
還有另一塊板配置為與16×2或20×4字符LCD顯示器接口。在此板上，地址引腳被拉高，您無法訪問所有IO引腳和INT引腳。因此，購買前請檢查兩次。
由於PCF8574模塊的工作是擴展微控制器的IO功能，因此我們可以將其與Arduino UNO板一起使用，以將數字IO數量增加到21。該模塊的IO埠引腳可以用作輸入或輸出
以下是PCF8574與微控制器接口的簡單框圖，其中兩個IO埠引腳配置為輸入，一個引腳用於驅動LED，其餘引腳用作多個外圍設備的控制引腳（輸出）。
我們可以對Arduino UNO板和PCF8574 IO擴展板使用類似的設置來控制各種外設。
以下是PCF8574與Arduino UNO板接口以控制8個LED的電路圖。
Arduino UNO（或任何Arduino板）
PCF8574 IO擴展板
連接線
5V電源
8個LED
8 x330Ω電阻
由於PCF8574模塊適用於I2C通信，因此我們必須使用Arduino的I2C引腳來控制模塊的IO引腳。Arduino UNO的引腳A4和A5是I2C引腳，其中A4是SDA（數據）引腳，而A5是SCL（時鐘）引腳。
將這些引腳連接到PCF8574板上相應的SDA和SCL引腳。現在，將模塊的VCC和GND引腳連接到Arduino的+ 5V和GND引腳。
為了測試項目，讓我們將一些LED連接到PCF8574模塊的IO埠，以便我們可以使用Arduino對其進行控制。因此，在VCC和IO埠之間連接8個LED和相應的限流電阻。
注意：我沒有在電路圖中連接串聯限流電阻。但是我建議您連接它們，只是為了安全起見。
注意：建議為LED使用外部5V電源，而不要通過Arduino板給LED供電。
首先，我們必須找出PCF8574模塊的I2C總線從設備地址。使用以下代碼計算模塊的地址。就我而言，當A0，A1和A2引腳連接到LOW時，地址原來是0x20。因此，我將在實際代碼中使用此地址。
進入實際項目，除了Arduino IDE附帶的「 Wire」庫外，您不需要任何其他庫。使用以下代碼切換備用LED。
該項目的工作非常簡單。我已使用I2C通信將PCF8574與Arduino連接。確定PCF8574模塊的從站地址後，我們必須使用該地址開始I2C通信。
當LED連接到IO埠時，您要做的就是以HEX格式發送不同模式的LED觸發代碼。
由於I2C不使用Arduino的任何現有數字IO引腳，因此您在Arduino UNO板上總共獲得21個IO引腳（在Arduino UNO上為13個，在PCF8574 IO埠上為8個），您可以使用更大的引腳項目。
這個簡單的項目，其中通過將PCF8574與Arduino 的擴展IO接口連接來增加Arduino UNO板的IO引腳數。使用此IO擴展模塊，您可以連接許多IO設備，例如溫度傳感器，溼度傳感器，16×2 LCD顯示器，狀態LED，繼電器，電機等，而無需擔心IO引腳的數量。
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