任务介绍
设计一款通过I2C扩展IO的模块
- 使用2.54mm间距的连接器
- 板卡尺寸：小于40mmx40mm
- 输入信号：I2C
- 输出信号：至少8根数字I/O
- 包含电源：+5V、+3.3V、GND
模块介绍
根据任务要求本次我选用的是PCF8574是一款由德州仪器（TI）和恩智浦（NXP）等公司生产的I²C接口扩展芯片，主要用于解决微控制器（如单片机）GPIO引脚数量不足的问题。它通过I²C总线（仅需SCL和SDA两根线）扩展出8个并行I/O端口，基本满足实现要求。
PCF8574芯片DigiKey连接:PCF8574APWR Texas Instruments | 集成电路（IC） | DigiKey
原理图和PCB模块介绍
原理图
PCB
3D效果图
为了更好的使用这个PCB，设置了四个输入口和四个输出口，其中一个输出口实现LED显示状态。通过将排针分别扩展出来，实现PCB符合在规定的尺寸要求下。
PCF8574T（TSSOP-16封装）主要性能指标
项目 | 参数 |
|---|---|
类型 | I²C总线远程I/O扩展芯片 |
核心功能 | 8位准双向I/O口，支持独立输入/输出模式，无需方向控制信号 |
通信接口 | I²C总线（标准模式，最高100kHz） |
工作电压 | 2.5V～6.0V（兼容3.3V/5V系统） |
静态电流 | ≤10μA（待机状态），典型值2.5μA |
驱动能力 | 单引脚最大25mA（灌电流），总电流限值80mA |
中断功能 | 开漏中断输出（INT，低电平有效） |
地址配置 | 3个硬件地址引脚（A0/A1/A2），支持8个独立I²C地址（0x20–0x27） |
封装形式 | TSSOP-16（薄型缩小外形封装，引脚间距0.65mm，高度约1.0mm） |
PCF8574T（TSSOP-16封装）管脚定义
引脚号 | 名称 | 功能描述 |
|---|---|---|
1 | A0 | 硬件地址输入0，接地（0）或接VCC（1）配置地址 |
2 | A1 | 硬件地址输入1，配置方式同A0 |
3 | A2 | 硬件地址输入2，配置方式同A0 |
4 | P0 | 准双向I/O端口0（默认上拉至高电平，输入时需外部下拉） |
5 | P1 | 准双向I/O端口1 |
6 | P2 | 准双向I/O端口2 |
7 | P3 | 准双向I/O端口3 |
8 | VSS | 电源地（GND） |
9 | P4 | 准双向I/O端口4 |
10 | P5 | 准双向I/O端口5 |
11 | P6 | 准双向I/O端口6 |
12 | P7 | 准双向I/O端口7 |
13 | INT | 中断输出（开漏结构，输入状态变化时拉低；需外接上拉电阻至VCC） |
14 | SCL | I²C时钟线（需外接4.7kΩ上拉电阻至VCC） |
15 | SDA | I²C数据线（需外接4.7kΩ上拉电阻至VCC） |
16 | VDD | 电源正极（2.5V～6.0V） |
eZ-PLM上新建物料和项目的截图
物料展示图
项目详情图
心得体会
这次活动让我第一次接触都I2C的扩展芯片，根据其中的芯片设计属于自己的开发板，根据数据手册很轻松的完成这次的板子的绘画。
Bymyself
Tide南小冰冰冰