hu:arduino:io_expand

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

hu:arduino:io_expand [2017/10/08 17:18]
hu:arduino:io_expand [2022/04/21 15:02] ()
 1:  1:
 +====== IO bővítőmodulok ======
 +===== Kétirányú 16 bites I/O bővítő I²C / SPI soros interfész (MCP23017 IC-vel) =====
 +{{ :wiki:arduino:mcp23017_1.png?150|Kétirányú 16 bites I/O bővítő I²C / SPI soros interfész}}
 +Kétirányú 16 bites I/O bővítő [[hu:comm:bus_i2c|I²C]] / [[hu:comm:bus_spi|SPI]] soros interfész (MCP23017 IC-vel).
  
 +- //16 bites távoli kétirányú I/O port:// Az I/O csatlakozók alapértelmezés szerint bemenetek \\
 +- //Nagysebességű [[hu:comm:bus_i2c|I²C]] interfész (MCP23017):// 100 kHz / 400 kHz / 1,7 MHz \\
 +- //Nagysebességű [[hu:comm:bus_spi|SPI]] interfész (MCP23S17):// 10 MHz (maximum) \\
 +- //Címzés:// Az egységek címe három pin-nel állítható, így egyidejűleg 8 eszköz lehet a buszon. \\
 +- //Készenléti áram:// 1 μA (max.) \\
 +- //Üzemi feszültség:// 1,8 V .. 4,5 V \\
 +
 +==== MCP23017 IC lábkiosztás ====
 +
 +{{:wiki:arduino:mcp23017_ic_pins.png?300|MCP23017 IC lábkiosztás}}
 +
 +**GPA0..GPA7:** első 8 PIN (alapértelmezetten bemenetek) \\
 +**GPB0..GPB7:** második 8 PIN (alapértelmezetten bemenetek) \\
 +**INT A:** Az IOCON.BANK-on keresztül továbbítható első nyolc bit \\
 +**INT B:** Az IOCON.BANK-on keresztül továbbítható második nyolc bit \\
 +**RESET:** LOW level RESET. Alapállapotban tápra kell kötni. \\
 +**A0..A2:** konfigurálható I²C cím (leírása lent található)\\
 +**V<sub>dd</sub>:** Táp 5 V DC (1,8V..5,5V) \\
 +**V<sub>ss</sub>:** Grund \\
 +**SCL:** Kommunikációs port (órajel) \\
 +**SDA:** Kommunikációs port (adatjel) \\
 +
 +==== MCP23017 IC címzés ====
 +
 +Az IC címe SPI és I2C kommunikáció esetén is azonos és két részből áll össze: a fix rész: "0100", a konfigurálható rész ez után következik, valahogy így:
 +0100 A2 A1 A0. 
 +
 +A cím így 32 és 39 között változtatható. A kommunikáció összekötése után érdemes az [[hu:arduino:soft_basic#i_c_scanner|Arduino I²C scanner]] programmal tesztelni a modul jelenlétét.
 +
 +==== MCP23017 IC direkt vezetékezése ====
 +{{:wiki:arduino:mcp23017_wire.png?500|MCP23017 IC direkt vezetékezése}}
 +==== MCP23017 ====
 +Az MCP23017 IC adatlapja: {{ :wiki:downloads:mcp23017.pdf |MCP23017 adatlap}}
 +==== Szoftver ====
 +A modulhoz tartozó lib a Githubról tölthető le: https://github.com/adafruit/Adafruit-MCP23017-Arduino-Library
 +
 +További [[hu:arduino:comm_example#arduino_i_c_kommunikacio|Arduino I²C kommunikációs megoldások]] \\
 +További [[hu:arduino:comm_example#arduino_spi_kommunikacio|Arduino SPI kommunikációs megoldások]] \\
 +
 +
 +{{ :wiki:arduino:ic74hc165d.png?200|CJMCU-165 74HC165D}}
 +===== SN74HC165N =====
 +{{anchor:sn74hc165n}}
 +
 +Az SN74HC165N IC-nként 8 bit soros kommunikációjú bemenetet, és 8 párhuzamos kommunikációjú kimenetet tartalmazhat. Egyidejűleg több IC / bővítőmodul is csatlakoztatható egy Arduino-hoz. A "//CJMCU-165 74HC165D//" bővítőmodul az IC-n kívül nem sok egyéb alkatrészt tartalmaz, így működése gyakorlatilag megegyezik a csupasz IC-vel. 
 +
 +Az IC adatlapja: http://html.alldatasheet.com/html-pdf/15551/PHILIPS/74HC165D/247/1/74HC165D.html
 +
 +==== Az IC lábkiosztása ====
 +
 +^pin^jele^neve és funkciója|
 +|1|PL|funkcióválasztás: \\ LOW (aktív): asszinkron párhuzamos bemenet aktiválása \\ HIGH: soros kimenet aktiválása|
 +|2|CP|órajel bemenet, felfutóél vezérelt|
 +|7|Q7|a léptetőregiszter aktuális kimenet negáltja a soros kimenetekhez|
 +|8|GND|grund, 0V|
 +|9|Q|a léptetőregiszter aktuális kimenet a soros kimenetekhez|
 +|10|Ds|soros adatbemenet|
 +|15|CE|órajel engedélyezése (LOW: aktív)|
 +|16|Vcc|táp|
 +|11,12,13,14,3,4,5,6|D0-D7|párhuzamos bemenet bitek|
 +
 +==== Példaprogram ====
 +A példában 10 nyomógomb beolvasása szerepel a 165-ös IC-n keresztül. Ehhez 2 IC-t kell használni, és a nyomógombokat a soros porton keresztül egymás után, szekvenciálisan kell lekérdezni. A nem használt portokat a grundra le kell kötni.
 +
 +=== Vezetékezés a példaprogramhoz ===
 +{{:wiki:arduino:example74hc165d.png|Vezetékezés az SN74HC165N példaprogramhoz}}
 +=== Példaprogram ===
 +<code>
 +/*
 + * 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);
 +}
 +
 +</code>
 +
 +A példaprogram forrása: https://playground.arduino.cc/Code/ShiftRegSN74HC165N