Zbernica i2c: PCF8574: Rozdiel medzi revíziami

Aktuálna revízia z 18:29, 16. máj 2025

Záverečný projekt predmetu MIPS / LS2025 - Kamil Hanišák

Zadanie

Cieľom zadania bolo vytvoriť jednoduchý mikroprocesorový obvod, ktorý umožňuje ovládať viacero LED diód pomocou i2c expanzného obvodu PCF8574, a naprogramovať jednoduchú svetelnú animáciu.

Literatúra:

Analýza a opis riešenia

Na riešenie zadania sme použili zbernicu i2c PCF8574, ktorá nám umožnila ovládať viacero LED diód pomocou len dvoch vodičov – SDA a SCL. Tento čip komunikuje po i2c zbernici s mikrokontrolérom Arduino Acrob s ATmega328P, pričom každý jej výstupný pin možno samostatne nastavovať na logickú 0 alebo 1. Použité komponenty:

PCF8574P – i2c expander s 8 výstupmi
4x LED dióda
4x rezistor 220 Ω – ochranné rezistory pred LED diódami
2x rezistor 4.7 kΩ – pull-up rezistory na i2c vodiče (SDA a SCL)
Prepojovacie vodiče a nepájivé pole (breadboard)

Naše konkrétne pripojenie pinov čipu PCF8574 k Arduinu a LED diódam:

Pin PCF8574	Pripojenie
A0	Adresovací pin – pripojený na GND
A1	Adresovací pin – pripojený na GND
A2	Adresovací pin – pripojený na GND
P0	Výstup pre LED 1
P1	Výstup pre LED 2
P2	Výstup pre LED 3
P3	Výstup pre LED 4
VSS	GND
P4–P7	Nepoužité
INT	Nepripojené (nepoužili sme prerušenie)
SCL (pin 14)	Pripojené na Arduino A5 + pull-up rezistor na VCC
SDA (pin 15)	Pripojené na Arduino A4 + pull-up rezistor na VCC
VDD	Napájanie +5V

Nezabudnite doplniť schému zapojenia! V texte by ste mali opísať základné veci zo zapojenia, samotná schéma nie je dostačujúci opis.

Algoritmus a program

Základom programu je cyklické zapínanie a vypínanie jednotlivých výstupov čipu PCF8574 tak, aby vytvorili jednoduchú svetelnú animáciu – postupné rozsvietenie, zhasínanie, bežiace svetlo a spoločné blikanie. Pri písaní kódu sme využili knižnice i2cmaster.h a i2cmaster.c z cvičení

AVR C-codefilename.h

#include <avr/io.h>

int main(void)
{
  unsigned int measuredValue;

  while (1)
  {
    /*  relax  */  
  }

  return(0);
}

#include <avr/io.h>

void adc_init(void);                                   // A/D converter initialization

unsigned int adc_read(char a_pin);

Pridajte sem aj zbalený kompletný projekt, napríklad takto (použite jednoznačné pomenovanie, nemôžeme mať na serveri 10x zdrojaky.zip:

Zdrojový kód: zdrojaky.zip

Overenie

Ako ste overili funkciu, napríklad... Na používanie našej aplikácie stačia dve tlačítka a postup používania je opísaný v sekcii popis riešenia. Na konci uvádzame fotku hotového zariadenia.

Video:

Kľúčové slová 'Category', ktoré sú na konci stránky nemeňte.

@@ Riadok 1: / Riadok 1: @@
-[https://techfun.sk/produkt/pcf8574-expander-i2c-zbernice/ PCF8574 expander I2C zbernice] - napíšte rutiny na zápis a prečítanie jednotlivých bitov obvodu. Predvedenie si vymyslite, napr. pripojte na výstupy 8 LED diód a vytvorte nejakú jednoduchú animáciu.
+Záverečný projekt predmetu MIPS / LS2025 - '''Kamil Hanišák'''
+== Zadanie ==
+Cieľom zadania bolo vytvoriť jednoduchý mikroprocesorový obvod, ktorý umožňuje ovládať viacero LED diód pomocou i2c expanzného obvodu PCF8574, a naprogramovať jednoduchú svetelnú animáciu.
+[[Obrázok:ard.jpg|400px|thumb|center|Vývojová doska ACROB.]]
+'''Literatúra:'''
+* [http://ap.urpi.fei.stuba.sk/sensorwiki/index.php/Acrob_technical_description Dokumentácia k doske Acrob]
+* [https://www.ti.com/lit/ds/symlink/pcf8574.pdf Dokumentácia ku Zbernici i2c: PCF8574]
+__TOC__
+== Analýza  a opis riešenia ==
+Na riešenie zadania sme použili zbernicu i2c PCF8574, ktorá nám umožnila ovládať viacero LED diód pomocou len dvoch vodičov – SDA a SCL. Tento čip komunikuje po i2c zbernici s mikrokontrolérom Arduino Acrob s ATmega328P, pričom každý jej výstupný pin možno samostatne nastavovať na logickú 0 alebo 1.
+'''Použité komponenty:'''
+* PCF8574P – i2c expander s 8 výstupmi
+* 4x LED dióda
+* 4x rezistor 220 Ω – ochranné rezistory pred LED diódami
+* 2x rezistor 4.7 kΩ – pull-up rezistory na i2c vodiče (SDA a SCL)
+* Prepojovacie vodiče a nepájivé pole (breadboard)
+[[Súbor:KonfiguraciaPinov.jpeg|250px|thumb|center|Konfigurácia pinov PCF8574P.]]
+Naše konkrétne pripojenie pinov čipu PCF8574 k Arduinu a LED diódam:
+{| class="wikitable"
+! Pin PCF8574 !! Pripojenie
+|-
+| A0 || Adresovací pin – pripojený na GND
+|-
+| A1 || Adresovací pin – pripojený na GND
+|-
+| A2 || Adresovací pin – pripojený na GND
+|-
+| P0 || Výstup pre LED 1
+|-
+| P1 || Výstup pre LED 2
+|-
+| P2 || Výstup pre LED 3
+|-
+| P3 || Výstup pre LED 4
+|-
+| VSS || GND
+|-
+| P4–P7 || Nepoužité
+|-
+| INT || Nepripojené (nepoužili sme prerušenie)
+|-
+| SCL (pin 14) || Pripojené na Arduino A5 + pull-up rezistor na VCC
+|-
+| SDA (pin 15) || Pripojené na Arduino A4 + pull-up rezistor na VCC
+|-
+| VDD || Napájanie +5V
+|}
+Nezabudnite doplniť schému zapojenia! V texte by ste mali opísať základné veci zo zapojenia, samotná schéma nie je dostačujúci opis.
+[[Súbor:Pcf8574.jpeg|400px|thumb|center|Schéma zapojenia.]]
+=== Algoritmus a program ===
+Základom programu je cyklické zapínanie a vypínanie jednotlivých výstupov čipu PCF8574 tak, aby vytvorili jednoduchú svetelnú animáciu – postupné rozsvietenie, zhasínanie, bežiace svetlo a spoločné blikanie.
+Pri písaní kódu sme využili knižnice i2cmaster.h a i2cmaster.c z cvičení
+<tabs>
+<tab name="AVR C-code"><syntaxhighlight  lang="c++" style="background: LightYellow;">
+#include <avr/io.h>
+int main(void)
+{
+  unsigned int measuredValue;
+  while (1)
+  {
+    /*  relax  */
+  }
+  return(0);
+}
+</syntaxhighlight ></tab>
+<tab name="filename.h"><syntaxhighlight  lang="c++" style="background: LightYellow;">
+#include <avr/io.h>
+void adc_init(void);                                   // A/D converter initialization
+unsigned int adc_read(char a_pin);
+</syntaxhighlight ></tab>
+</tabs>
+Pridajte sem aj zbalený kompletný projekt, napríklad takto (použite jednoznačné pomenovanie, nemôžeme mať na serveri 10x ''zdrojaky.zip'':
+Zdrojový kód: [[Médiá:projektMenoPriezvisko.zip|zdrojaky.zip]]
+=== Overenie ===
+Ako ste overili funkciu, napríklad... Na používanie našej aplikácie stačia dve tlačítka a postup používania je opísaný v sekcii popis riešenia.
+Na konci uvádzame fotku hotového zariadenia.
+[[Súbor:GeminiAI-image1.jpg|400px|thumb|center|Aplikácia.]]
+'''Video:'''
+<center><youtube>D0UnqGm_miA</youtube></center>
+Kľúčové slová 'Category', ktoré sú na konci stránky nemeňte.
+[[Category:AVR]] [[Category:MIPS]]