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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 Luiz Roberto Monti em 25 maio 2012 às 0:19: Boa noite Galera!!! Montei novamente o circuito na protoboard e desta vez funcionou, exceto o P0, mas ai eu alterei linha if (x==254) { y = 0; } //P0 para if (x==254) { y = 1; } //P0, pois 1 decimal convertido para binário é B00000001; 2 é B00000010; 4 é B00000100; 8 é B00001000; 16 é B00010000; 32 é B00100000; 64 é B01000000 e finalmente 128 é B10000000, desta forma consegue-se acionar uma porta por vez do PCF8574.

Comentário de Virgílio Costa Matos em 24 maio 2012 às 20:46: Essa alteração salvou meu dia, muito bom galera do LAB, muito obrigado

Comentário de Laboratório de Garagem em 24 maio 2012 às 17:57: Galera, reeditamos o tutorial. Por favor, deêm uma olhada na observação destacada em vermelho. A questão central é a mudança de endereçamento. O PCF8574 (sem letra no final), PCF8574N e o PCF8574P usam o endereço a partir do 32. Agora, o PCF8574A e o PCF8574AP usam o endereço a partir do 56.

Valeu galera!

Abraços!

Comentário de Luiz Roberto Monti em 24 maio 2012 às 13:06: Boa tarde senhores! Segui o tutorial para usar a comunicação I2C no LCD e deu certo, apenas tive que alterar o endereço para 38. Neste aqui não deu certo, mesmo fazendo as alterações dos endereços para 56 e 57 em decimal ou 38 e 39 em hexadecimal. Também tive que alterar os comandos Wire.receive para Wire.read e Wire.send para Wire.write e por fim alterar as 4 variáveis a==254, a==253, a==247 e a==251 para x==, pois a IDE, ao fazer o upload, informava que a variável "a" não estava definida no escopo. Feito todas estas alterações não funcionou.

Comentário de Luiz Roberto Monti em 23 maio 2012 às 23:25: Para aqueles que queiram ou necessitem operar circuitos com I2C a longas distâncias visitem o site: http://xj900diversion.free.fr/bus/I2C%20-%20RS-485%20adapter.htm , trata-se de um conversor I2C - RS-485 adapter.

Comentário de Virgílio Costa Matos em 3 maio 2012 às 10:17: Então conectei os pinos de configuração A0 (pin 1), A1 (pin 2) e A2 (pin 3) tudo em LOW (no GND do arduino), liguei os pinos SDA,SCL nos pinos 4 e 5 do arduino. Liguei o pin 16 no 5v e 8 no GND do arduino.

No código não consegui usar a função Wire.send(value) parece que descontinuaram ela estou tentando com Wire.write(value), estou usando o Arduino Uno.

Como tudo esta em LOW estou tentando transmitir dados com Wire.beginTransmission(32);

Comentário de Laboratório de Garagem em 2 maio 2012 às 19:17: Virgilio, qual é sua dúvida?? Voce seguiu o tutorial passo a passo?? Voce conectou o o PCF8574 corretamente??

LdG

Comentário de Virgílio Costa Matos em 2 maio 2012 às 18:33: Comprei o expansor de portas PCF8574AP que vende aqui na loja do labdegaragem mas não consegui fazer o mesmo funcionar, alguém que comprou o mesmo produto e teve sucesso?