PCF8574 : remote 8-bit I/O expander for I²C-bus

Sommaire

1. LE MATERIEL
   1. Le circuit intégré PCF8574 : remote 8-bit I/O expander for I²C-bus
   2. Exemple d'utilisation du circuit PCF8574 : l'IHM SSI
   3. Les cartes Netduino
   4. Les cartes FEZ
2. LE LOGICIEL
   1. Contenu du répertoire proposé au téléchargement
   2. Le NuGet MicroToolsKit
   3. Le wiki .NetMF v4.3
   4. Description et utilisation de la classe PCF8574
3. LIENS
   1. Exemples codés en C# pour les cartes Netduino et Fez (Panda 3, BrainPad)
   2. La page du projet MicroToolsKit

1. LE MATERIEL

1.1 Le circuit intégré PCF8574 : remote 8-bit I/O expander for I 2C-bus

• Présentation

Le PCF8574 est un circuit intégré permettant de contrôler huit entrées / sorties numériques par l'intermédiaire d'un bus I²C. Il peut être utilisé pour interfacer des LED ou des boutons-poussoir comme dans l'exemple d'interface homme machine présentée ci-dessous.



• Schéma interne du composant



• Adressage



• Documentation: pdf
• Distributeur: Farnell

1.2 Exemple d'utilisation du circuit PCF8574 : l'IHM SSI

Deux PCF8574 sont utilisés dans l' Interface Homme Machine SSI . Elle se compose :

• d'un afficheur I²C 2x16 (MIDAS ou BATRON) à circuit PCF2119,
• de huit leds et de huit boutons-poussoir connectés à deux PCF8574.

1.3 Les cartes Netduino

Secret Labs

• Microcontrôleur : STM32F405RG 32 bits à architecture Cortex-M4 cadencé à 168 MHz.
• RAM : 164KB+.
• Flash : 1408KB.
• Port Ethernet : 10/100Mbps (Wifi:802.11b/g/n)*.
• E/S numériques : 22
• Entrées analogiques : 6
• Stockage: carte µSD
• IDE : Microsoft Visual Studio
• Framework : .NETMF 4.3
• Langages de programmation : C#, VB
• Compatibilité : shield Arduino, Gadgeteer

Netduino 3 Ethernet	Netduino 3 wifi*

• Sites à consulter : Netduino
• Distributeurs : Mouser Electronics

1.4 Les cartes FEZ

GHI Electonics (Extrait)

• Microcontrôleur : 180 MHz 32-bit ARM Cortex-M4.(120 MHz 32-bit ARM Cortex-M3 )*
• SoC(SoM)* : G80 G120*
• RAM : 156 KB(2.87 MB)*.
• Flash : 256 KB (13.67 MB)*.
• E/S numériques : 53(60)*
• Entrées analogiques : 16(8)*
• Réseaux : Ethernet TCP/IP, WiFi, and SSL.
• Stockage: carte µSD
• IDE : Microsoft Visual Studio
• Framework : .NETMF 4.3
• Langages de programmation : C#, VB

PANDA III	COBRA III* (compatible Gadgeteer)

• Sites à consulter : GHI ELECTRONICS
• Distributeurs : Mouser Electronics
• Schémas : Panda III, Cobra III

2. LE LOGICIEL

2.1 Contenu du répertoire proposé au téléchargement

Le répertoire proposé au téléchargement (au format zip ou tar.gz) contient la solution PCF8574 composée :

• Du projet PCF8574 : le code source de la classe PCF8574.
• Du projet Netduino : un exemple d'utilisation de cette classe avec une carte Netduino.
• Du projet FezPanda : un exemple d'utilisation de cette classe avec une carte Panda III.

2.2 Le NuGet MicroToolsKit

La dernière version compilée de la classe PCF8574 se situe dans la bibliothèque MicroToolsKit disponible sur nuget.org.

Organisation des classes contenues dans MicroToolsKit [lien]

Note : Installer ce nuget dans le projet Visual Studio simplifie l'utilisation de la classe.

2.3 Le wiki .NetMF v4.3

Un wiki est dédié au microframework .Net v4.3. Il propose au téléchargement :
• Des exemples de code pour les cartes Netduino, GHI FEZ (Panda 3 , BrainPad etc.) . [lien]

2.4 Description et utilisation de la classe PCF8574

• Rôle: Contrôler huit entrées / sorties numériques via un bus I²C.
• Assembly: MicroToolsKit (disponible sur nuget.org)
• Espace de noms: Microtoolskit.Hardware.IO

Création d'un projet avec l'IDE Visual Studio

1. Créer un nouveau projet en suivant la démarche décrite dans le chapitre "Premier programme en C# étape par étape" avec à une carte Netduino ou avec une carte Fez (Panda 3, BrainPad etc). [lien]
2. Utiliser le gestionnaire de paquets NuGet pour ajouter la bibliothèque MicroToolsKit ( nuget.org) dans le projet. (Dans l'explorateur de solution, clic droit sur les Références du projet puis choisir Gérer les packages NuGet.... Installer le paquet.)
3. Ajouter l'espace de noms Microtoolskit.Hardware.IO dans l'en-tête du fichier source.
4. Créer un objet en utilisant le constructeur PCF8574.
5. Utiliser la méthode Write pour accéder au port en écriture et la méthode Read pour accéder au port en lecture.

using System.Threading;

using Microtoolskit.Hardware.IO;

namespace test
{
    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            byte state = 0xFE;
            PCF8574 Leds = new PCF8574(); // SLA = 0x38, Frequency = 100kHz
            Leds.Write(state);

            while (true)
            {
                if (state != 0)
                    state = (byte)(state << 1);
                else
                    state = 0xFF;
                Leds.Write(state);
                Thread.Sleep(500);
            }
        }

    }
}
			

Constructeur

	Syntaxe	Description
	PCF8574( UInt16 SLA, Int16 Frequency)	Instancie un objet "PCF8574(A)". SLA : l'adresse sur 7 bits, est à définir dans l'intervalle [0x20,0x27] pour un PCF8574 et dans l'intervalle [0x38,0x3F] pour un PCF8574A. ( 0x38 par défaut) Frequency est à définir dans l'intervalle [100kHz,400kHz]. ( 100kHz par défaut) Exemple PCF8574 Leds = new PCF8574();

Propriétés

	Syntaxe	Description
	SLA	Retourne l'adresse attribuée au circuit par le constructeur.
	TransactionTimeOut	Fixe ou retourne le temps alloué à une transaction avant la génération d'une exception System.IO.IOException. (1000ms par défaut)

Méthodes publiques

	Syntaxe	Description
	byte Read()	Renvoie un octet représentatif de la valeur présente sur le port du PCF8574(A). Note Une exception System.IO.IOException est générée avec le message "I2CBus error + SLA" en cas d'échec de la communication Exemple byte state = Leds.Read();
	void Write( byte value)	value: octet à écrire sur le port du PCF8574(A). Note Une exception System.IO.IOException est générée avec le message "I2CBus error + SLA" en cas d'échec de la communication. Exemple byte state = 0xFE; Leds.Write(state);