E / A-Erweiterungsmodule
Bidirektionale serielle 16-Bit E/A-Erweiterungs I²C/SPI-Schnittstelle (mit MCP23017-IC)
Bidirektionale serielle 16-Bit E/A-Erweiterungs I²C / SPI Schnittstelle (mit MCP23017-IC).
- 16-Bit-bidirektionaler Remote-E / A-Port: E / A-Anschlüsse sind standardmäßig Eingaben
- Hochgeschwindigkeitsschnittstelle I²C (MCP23017): 100 kHz / 400 kHz / 1,7 MHz
- Hochgeschwindigkeitsschnittstelle SPI (MCP23S17): 10 MHz (maximal)
- Adressierung: Die Adresse der Einheiten kann mit drei Pins eingestellt werden, sodass 8 Geräte gleichzeitig am Bus sein können.
- Standby-Strom: 1 μA (max.)
- Betriebsspannung: 1,8 V .. 4,5 V
MCP23017 IC-Pinbelegung
GPA0..GPA7: erste 8 PINs (Standardeingaben)
GPB0..GPB7: zweite 8 PINs (Standardeingaben)
INT A: Die ersten acht Bits können über die IOCON.BANK übertragen werden
INT B: Die zweiten acht Bits können über die IOCON.BANK übertragen werden
RESET: LOW level RESET. Es muss im Grundzustand an die Stromversorgung angeschlossen werden.
A0..A2: konfigurierbare I²C-Adresse (unten beschrieben)
Vdd: Stromversorgung 5V DC (1,8V..5,5V)
Vss: Grund
SCL: Kommunikationsanschluss (Zeitsignal)
SDA: Kommunikationsanschluss (Datasignal)
MCP23017 IC-Adressierung
Die IC-Adresse ist für die SPI- und I2C-Kommunikation gleich und besteht aus zwei Teilen: dem festen Teil: 0100, der konfigurierbare Teil folgt irgendwie so: 0100 A2 A1 A0.
Die Adresse kann somit zwischen 32 und 39 geändert werden. Nach dem Anschließen der Kommunikation lohnt es sich, das Vorhandensein des Moduls mit dem Arduino I²C-Scannerprogramm zu testen.
MCP23017 IC-Direktverdrahtung
MCP23017
MCP23017 IC-Datenblatt: MCP23017 Datenblatt
Softver
Die Bibliothek für das Modul kann von Github heruntergeladen werden: https://github.com/adafruit/Adafruit-MCP23017-Arduino-Library
További Arduino I²C kommunikációs megoldások
További Arduino SPI kommunikációs megoldások
SN74HC165N
Der SN74HC165N kann 8 Bits serieller Kommunikationseingänge pro IC und 8 Ausgänge paralleler Kommunikation enthalten. Es können mehrere IC / Erweiterungsmodule gleichzeitig an ein Arduino angeschlossen werden. Das Erweiterungsmodul CJMCU-165 74HC165D enthält nur den IC, sodass es praktisch genauso funktioniert wie ein nackter IC.
IC-Datenblatt: http://html.alldatasheet.com/html-pdf/15551/PHILIPS/74HC165D/247/1/74HC165D.html
IC-Pinbelegung
Pin | Schield | Name und Funktion |
---|---|---|
1 | PL | Funktionsauswahl: LOW (aktiv): Asynchronen Paralleleingang aktivieren HIGH: Seriellen Ausgang aktivieren |
2 | CP | Takteingang, steigende Flanke gesteuert |
7 | Q7 | Der Stromausgang des Schrittregisters wird für die seriellen Ausgänge negiert |
8 | GND | grund, 0V |
9 | Q | Das Schieberegister ist der Stromausgang für serielle Ausgänge |
10 | Ds | serielle Dateneingang |
15 | CE | Zeitsignal aktivieren (LOW: aktiv) |
16 | Vcc | Stromversorgung |
11,12,13,14,3,4,5,6 | D0-D7 | parallele Eingangsbits |
Beispielprogramm
Im Beispiel werden 10 Drucktasten über IC 165 gelesen. Dazu müssen 2 ICs verwendet werden und die Drucktasten müssen nacheinander über die serielle Schnittstelle abgefragt werden. Nicht verwendete Ports müssen mit Masse verbunden werden.
Verdrahtung zum Beispielprogramm
Beispielprogramm
/* * SN74HC165N_shift_reg * * Program to shift in the bit values from a SN74HC165N 8-bit * parallel-in/serial-out shift register. * * This sketch demonstrates reading in 16 digital states from a * pair of daisy-chained SN74HC165N shift registers while using * only 4 digital pins on the Arduino. * * You can daisy-chain these chips by connecting the serial-out * (Q7 pin) on one shift register to the serial-in (Ds pin) of * the other. * * Of course you can daisy chain as many as you like while still * using only 4 Arduino pins (though you would have to process * them 4 at a time into separate unsigned long variables). * */ /* How many shift register chips are daisy-chained. */ #define NUMBER_OF_SHIFT_CHIPS 2 /* Width of data (how many ext lines). */ #define DATA_WIDTH NUMBER_OF_SHIFT_CHIPS * 8 /* Width of pulse to trigger the shift register to read and latch. */ #define PULSE_WIDTH_USEC 5 /* Optional delay between shift register reads. */ #define POLL_DELAY_MSEC 1 /* You will need to change the "int" to "long" If the * NUMBER_OF_SHIFT_CHIPS is higher than 2. */ #define BYTES_VAL_T unsigned int int ploadPin = 8; // Connects to Parallel load pin the 165 int clockEnablePin = 9; // Connects to Clock Enable pin the 165 int dataPin = 11; // Connects to the Q7 pin the 165 int clockPin = 12; // Connects to the Clock pin the 165 BYTES_VAL_T pinValues; BYTES_VAL_T oldPinValues; /* This function is essentially a "shift-in" routine reading the * serial Data from the shift register chips and representing * the state of those pins in an unsigned integer (or long). */ BYTES_VAL_T read_shift_regs() { long bitVal; BYTES_VAL_T bytesVal = 0; /* Trigger a parallel Load to latch the state of the data lines, */ digitalWrite(clockEnablePin, HIGH); digitalWrite(ploadPin, LOW); delayMicroseconds(PULSE_WIDTH_USEC); digitalWrite(ploadPin, HIGH); digitalWrite(clockEnablePin, LOW); /* Loop to read each bit value from the serial out line * of the SN74HC165N. */ for(int i = 0; i < DATA_WIDTH; i++) { bitVal = digitalRead(dataPin); /* Set the corresponding bit in bytesVal. */ bytesVal |= (bitVal << ((DATA_WIDTH-1) - i)); /* Pulse the Clock (rising edge shifts the next bit). */ digitalWrite(clockPin, HIGH); delayMicroseconds(PULSE_WIDTH_USEC); digitalWrite(clockPin, LOW); } return(bytesVal); } /* Dump the list of zones along with their current status. */ void display_pin_values() { Serial.print("Pin States:\r\n"); for(int i = 0; i < DATA_WIDTH; i++) { Serial.print(" Pin-"); Serial.print(i); Serial.print(": "); if((pinValues >> i) & 1) Serial.print("HIGH"); else Serial.print("LOW"); Serial.print("\r\n"); } Serial.print("\r\n"); } void setup() { Serial.begin(9600); /* Initialize our digital pins... */ pinMode(ploadPin, OUTPUT); pinMode(clockEnablePin, OUTPUT); pinMode(clockPin, OUTPUT); pinMode(dataPin, INPUT); digitalWrite(clockPin, LOW); digitalWrite(ploadPin, HIGH); /* Read in and display the pin states at startup. */ pinValues = read_shift_regs(); display_pin_values(); oldPinValues = pinValues; } void loop() { /* Read the state of all zones. */ pinValues = read_shift_regs(); /* If there was a chage in state, display which ones changed. */ if(pinValues != oldPinValues) { Serial.print("*Pin value change detected*\r\n"); display_pin_values(); oldPinValues = pinValues; } delay(POLL_DELAY_MSEC); }
Quelle: https://playground.arduino.cc/Code/ShiftRegSN74HC165N