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Tutorial sobre PCF8574 e como utilizá-lo com Arduino

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O circuito integrado PCF8574 é um expansor de portas entradas/saídas de 8bits por interface de comunicação I2C(apenas duas portas: serial clock(SCL) e serial data(SDA)). Com ele é possível expandir as portas de um microcontrolador utilizando apenas essas duas portas para 8 portas. Se utiliza endereçamento para se comunicar com os dispositivos conectados a ele. E uma alimentação de 2.5V a 6V.

Olhando o datasheet podemos ver a pinagem do PCF8574:

Onde: A0,A1,A2 são o pinos de endereçamento

P0,P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7 são as saídas em bits(cada um é um bit)

SDA,SCL são as entradas de comunicação com o microcontrolador.

Para fazê-lo funcionar é necessário determinar o endereçamento do pcf8574, novamente no datasheet podemos ver quais endereçamentos são disponíveis:

onde: L significa LOW ou 0V(GND)

H significa HIGH ou VCC

Cuidado!! O PCF8574 que foi usado neste exemplo foi o PCF8574 (sem letra no final). O PCF8574, o PCF8574N e o PCF8574P tem o mesmo endereçamento (32). Agora, o PCF8574A e o PCF8574AP começam com o endereço 56!

Vendo a definição de interface do PCF8574 no datasheet, podemos ver como este funciona:

De acordo com o endereçamento que foi determinado, o PCF8574 vai receber ou mandar a informação de acordo com o valor no I/O data bus. Como cada pino é um bit(valor binário) então o PCF tem um total de 255 de entrada ou saída.

Por exemplo: Se o PCF8574 estiver como receptor de dados, este vai receber o valor 32 pelos SDA e SCL e jogar na saída este valor em binário, ativando apenas o P5 em HIGH.

Se for o valor 48, o PCF8574 vai ativar os pinos P5 e P4 ao mesmo tempo. Isto é, o PCF8574 manda de uma vez o valor que foi recebido.

Agora se o PCF8574 estiver como emissor de dados, é simplesmente o contrário.

Detalhe que o PCF8574 pode ser emissor e receptor, isto depende da montagem e da programação utilizada no microcontrolador. Mas não pode ser utilizado como emissor e receptor ao mesmo tempo!

Agora vamos para a parte prática, utilizando o Arduino, dois PCF8574 conectado a ele e uns leds:

O PCF8574 da esquerda será o receptor, que receberá os comandos e acenderá os leds e o PCF8574 da direita será o emissor e se um botão for apertado, acenderá um led.

O código para o Arduino é este:

#include <Wire.h>

byte x=0;
byte y=0;

void setup()
{
Wire.begin();
}

void loop()
{
Wire.requestFrom(33,1); //Se PCF8574A - mude de 33 para 57
if(Wire.available()) //If the request is available
{
x=Wire.receive(); //Receive the data
}
if(x<255) //If the data is less than 255
{
if (x==254) { y = 0; } //P0
if (x==253) { y = 2; } //P1
if (x==247) { y = 8; } //P3
if (x==251) { y = 4; } //P2
} //Se PCF8574A mude 32 para 56
Wire.beginTransmission(32); //Begin the transmission to PCF8574
Wire.send(y); //Send the data to PCF8574
Wire.endTransmission(); //End the Transmission
}

Na programação, quando um botão for apertado, o PCF8574, com o endereço 33, irá mandar o dado para o Arduino, o Arduino irá receber, converter e depois mandará o dado para o PCF com endereço 32. E pronto!

Esperamos que tenham gostado! Boa sorte e boa diversão!

Referências:

http://arduino.cc/en/Reference/Wire

http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/b/0fjjhr6h643gldhx3o1rgk...

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Comentário de Wiechert em 20 agosto 2012 às 17:11: Obrigado, mas o tutorial não é meu, foi a turma do LDG quem fez...

De qualquer forma, nem sempre a simulação ocorre como deveria.

Comentário de Jucelino de Queiroz Barros Junio em 20 agosto 2012 às 17:04: Fiz sim cara, idêntico ao que está na imagem acima do seu tutorial (que está bem descritivo, parabéns!). Porém mesmo após as conversões para que o programa ficasse compatível com o Isis, Wire.requestFrom(0x41,1) e Wire.beginTransmission(0x40), não obtive o resultado esperado. Mas isso foi é só por curiosidade mesmo.

Muito obrigado pela atenção!

Comentário de Wiechert em 20 agosto 2012 às 16:57: Voce fez a ligação dos pinos de endereçamento no PCF para o GND de forma a indicar o endereço igual ao que está no sketch?

A tabela agora começa em 40fh para A2,A1,A0 em LOW...

Comentário de Jucelino de Queiroz Barros Junio em 20 agosto 2012 às 16:42: Mas tenta tipo um Wire.requestFrom(0x41,1) por exemplo.

Não funciona...

Comentário de Wiechert em 20 agosto 2012 às 16:17: Jucelino, o PCF8574 no ISIS tem o endereço de 40h a 4Fh.

Comentário de Jucelino de Queiroz Barros Junio em 20 agosto 2012 às 16:06: Tentei simular esse tutorial no Isis, mas sem sucesso. Simulei utilizando um PCF8574 e um ATMega328P.

Eu acho que o endereçamento do PCF é diferente no Isis.

Comentário de Silvio Cavalcante em 29 maio 2012 às 20:39: Olá Marcos muito obrigado pela dica

Comentário de Wiechert em 29 maio 2012 às 1:55: Olá Silvio,

Faz o seguinte, clica na biblioteca CORE, e arraste para a protoboard o IC DIP 8 pins.

Selecione o CI e nas propriedades mude os pinos de 8 para 16.

Agora mude o rótulo do chip para PCF8574.

Pronto!!!!

Comentário de Silvio Cavalcante em 29 maio 2012 às 1:00: Olá estou tentando passar para o fritzing um esquama eletrico com o PCF8574 mas não encontro o desenho do CI alguem poderia me dar uma dica.

Grato

Comentário de Luiz Roberto Monti em 25 maio 2012 às 0:39: Segue abaixo o código com o acionamento das 8 portas de cada um dos PCF8574.

#include <Wire.h>
byte x=0;
byte y=0;
void setup()
{
Wire.begin();

}
void loop()
{
Wire.requestFrom(57,1);
if(Wire.available())
{
x=Wire.read();
}
if(x<255)
{
if(x==254){y = 1;}; // P0
if(x==253){y = 2;}; // P1
if(x==247){y = 8;}; // P3
if(x==251){y = 4;}; // P2
if(x==239){y = 16;}; // P4
if(x==223){y = 32;}; // P5
if(x==191){y = 64;}; // P6
if(x==127){y = 128;}; // P7
}
Wire.beginTransmission(56);
Wire.write(y);
Wire.endTransmission();
}