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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 carlos alito cavalcante de sousa em 13 junho 2015 às 12:05: Bom dia Carlos Furtado.

Para comunicar certinho os PCF de INPUT e OUTPUT você pode fazer assim:

Quanto as variáveis:

byte RecebePCF=0;
byte EnviaPCF=B00000000;

byte estadoAntigo = B11111111;

//Para ler o que foi clicado (INPUT)

Wire.requestFrom(33,1); //Se PCF8574A - mude de 33 para 57
if(Wire.available()) //Se existir algo para ler...
{
RecebePCF=Wire.read(); //Recebe os dados do PCF...

if (RecebePCF != 255) {

if (RecebePCF == 239){ //led1
EnviaPCF = B00000001; //endereço hexadecimal de cada entrada do pcf...
}

if (RecebePCF == 223){ //led2
EnviaPCF = B00000010;
}

if (RecebePCF == 254){ //led3
EnviaPCF = B00000100;
}

if (RecebePCF == 253){ //led4
EnviaPCF = B00001000;
}

if (RecebePCF == 251){ //led5
EnviaPCF = B00010000;
}

}
}

//Agora você deve mandar a informação para o PCF OUTPUT onde devem estar ligado os leds já com filtro e tudo que não interfira no acendimento parcial dos mesmos...

//Você testa se o botão não é o mesmo já clicado para não ficar gastando memória "atoa"

if (estadoAntigo != EnviaPCF) {

//32 é o meu endereço no PCF de saída (com as portas de A0 a A2 em LOW - Veja o ADDRESS REFERENCE no post que ele mostra todos os endereços que podem ser setados.)
Wire.beginTransmission(32);
Wire.write(EnviaPCF);
Wire.endTransmission();
}

caso queira apagar todos os leds para um "estado inicial" você manda o comando:

//Apagando leds...
EnviaPCF = B00000000;
estadoAntigo = EnviaPCF;
Wire.beginTransmission(32);
Wire.write(EnviaPCF);
Wire.endTransmission();

Comentário de Carlos Furtado Barata em 13 junho 2015 às 7:11: Bom dia a todos, Carlos vc conseguiu fazer o controle dos led's com o PCF8574, tipo ligar e desligar os led's através de botões, se vc conseguiu vc poderia postar o código estou tentando aqui mas estou pegando uma surra rsrsrs.

Comentário de Rafilsk em 27 maio 2015 às 7:59: Valeu Carlos

Comentário de carlos alito cavalcante de sousa em 27 maio 2015 às 7:18: Eu tenho aqui rodando uma aplicação com 4 pcfs funfando direitinho. Basta fazer a coisa certa e ler/enviar as os bits em seu tempo certo para fazer a sincronia correta

Comentário de carlos alito cavalcante de sousa em 27 maio 2015 às 7:15: Rafilsk sua dúvida se resolve juntando se não me engano até 8 chips e conectandos todos a porta i2c normalmente e mudando os endereços em cada, para que esses sejam únicos, atraves dos inputs A0 até A2... na hora de receber/enviar dado vc chama o endereço em HEX e lê ou envia o que desejar, se usar um lcd por exemplo, vc referência normalmente o endereço na biblioteca i2c do lcd

Comentário de Rafilsk em 27 maio 2015 às 3:03: Bom dia srs estou precisando usar mais portas ainda como ficaria os enderecamentos pra 2 PCF8574 nesse caso

Comentário de Eduardo Pinheiro da Silva em 31 julho 2014 às 14:34: Consegui simular os PCF8574 no ISIS, porém com algumas limitações. . .
Devido a ele não tem os pinos de +VCC e GND a sua output fica em 'tri-sate' (nem 0, e nem 1) e com o multimetro mede 2,5V.
Mas apenas para testar a lógica do software já está ótimo. Agora só falta implementar na prática;

Comentário de Eduardo Pinheiro da Silva em 30 julho 2014 às 10:11: Verdade Wiechert, A simulação as vezes não é perfeita. . . Eu aproveito muito a simulação, porque no trabalho pega mal eu ficar montando uma protoboard hehehe . .. Vão achar meio estranho! Já comprei este C.I to esperando chegar.

Mas obg pelas dicas . . .

Comentário de Wiechert em 30 julho 2014 às 0:55: Tem horas que é preciso deixar o simulador de lado e implementar os testes no mundo real... Não existe simulador perfeito.

Comentário de Eduardo Pinheiro da Silva em 30 julho 2014 às 0:31: Wiechert,

Realmente, eu não tinha visto, porém fiz tudo conforme vc mencionou e ainda não funciona... Rodei um programinha que scaneia quais dispositivos estão conectados na I2C e informa o endereço na serial e isso funcionou, porém a aplicação (acionamento simples de leds) não funcionou. . . Sabe me dizer se tem algo a mais que possa limitar essa simulação?