如何将PCF8574 I2C LCD与Arduino I2C接口通讯？ - 【Arduino教程】

在这个项目中，我们将看到如何将I2C LCD与Arduino连接通讯。我们已经看到了如何将常规的：16×2 LCD与Arduino接口。通过将I2C LCD与Arduino一起使用，您可以保留Arduino UNO的所有数字I / O引脚，并通过I2C Communication与LCD一起使用。

下图所示的字母数字字符LCD是许多DIY项目中经常使用的组件之一。它通常与Arduino一起使用，以显示各种信息，例如传感器读数，GSM模块的消息或任何状态信息。

连接16×2或20×4字符LCD的最简单方法是选择所需大小的LCD模块，然后以4位模式将其连接到Arduino UNO。但是此设置的主要缺点是，即使在4位模式下，LCD也需要Arduino的6个数字IO引脚才能正常通信。

如果您的项目需要与多个传感器和其他IO设备接口，那么您可能需要尽可能多的Arduino IO引脚。如果LCD本身利用了可用的13个数字IO引脚中的6个，那么您只剩下7个用于连接其他组件的引脚。

解决方案是在Arduino上使用I2C LCD。为此，将基于I2C的GPIO扩展器与常规的16×2字母数字字符LCD配合使用。

下图显示了基于PCF8574 IC的模块，该模块专门配置用于LCD显示器。

您可以将此模块直接插入常规LCD的引脚，并通过与Arduino（或任何微控制器）的I2C通信来传输数据。

PCF8574是基于I2C的I / O扩展器IC，可为具有I2C接口的微控制器提供8位I / O扩展。仅使用I2C接口的两行，即SDA（串行数据）和SCL（串行时钟），就可以配置8个双向I / O引脚。

注意：将提供有关PCF8574 GPIO扩展器的单独教程。因此，我将在该教程中提供有关PCF8574 IC的更多详细信息。

带有Arduino的I2C LCD的电路图

下图显示了将I2C LCD与Arduino连接的电路图。

所需组件

• Arduino UNO

• 16×2液晶显示器

• PCF8574 I2C液晶背包

• 连接线

电路连接

首先，将PCF8574模块插入LCD显示器背面。检查两个模块的引脚。使用以下图像作为参考。

除了实验板，我们还需要ICD2（在线调试编程器），这个装置具有调试编程二合一的功能，利用它的调试功能，我们可以快速方便的查找程序中的错误，而利用它的编程功能，可以将调试无误的程序最终烧写到单片机内部。

通常，I2C引脚从LCD模块中出来，以便与Arduino轻松连接，如下图所示。

将I2C模块连接到LCD后，将PCF8574模块的GND和VCC引脚连接到Arduino的GND和5V引脚。最后是SDA和SCL引脚。将它们分别连接到Arduino UNO的A4和A5引脚。

代码：I2C从站地址代码

I2C通信中的重要步骤是弄清从设备的地址。基于PCF8574 IC的A0，A1和A2引脚，I2C从模块的地址是固定的。

不用从数据表中计算从设备地址，而是让我们使用一个简单的Arduino代码确定地址并将其显示在串行终端上。首先，按照上面的电路图进行连接。

然后上传以下代码以查看I2C从设备地址。

上载代码后，打开串行监视器，并将波特率设置为9600。在我的情况下，地址为0X3F。因此，在实际编程中（要在LCD上显示内容），我必须使用此地址。

LCD显示代码

在进入代码之前，您需要一个名为“ LiquidCrystal_I2C”的特殊库。它基于我们通常使用但针对I2C通信进行了修改的“ LiquidCrystal”库。您可以从下载库这个链接（https://github.com/fdebrabander/Arduino-LiquidCrystal-I2C-library）。这里可以直接下载I2C库，长按二维码可直接进入：https://www.lanzous.com/iawj0lc

下载zip文件，解压缩内容并将目录重命名为“ LiquidCrystal-I2C”，然后将该文件夹放置在Arduino安装的库中（通常是C：\ Program Files（x86）\ Arduino \ libraries）。

以下是用于在LCD模块上显示文本的简单测试代码。

工作中

该项目的工作非常简单。它只是LCD扩展的I2C协议。由于I2C总线上的从站地址很重要，因此在计算它们时要非常小心，因为它们直接在程序中使用。除了I2C从站地址外，LCD的所有其他功能与常规LCD库类似。

应用领域

• 通过使用基于I2C的LCD，与LCD通信所需的数字IO引脚数将变为零。这将有助于将其他传感器和执行器连接到微控制器（在本例中为Arduino）。

• 由于使用的通信是I2C，因此您可以在同一I2C总线上最多连接8个类似的LCD显示器。这可以通过修改每个LCD的PCF8574 IC的地址引脚来实现。