Mise en oeuvre du PCF8574
| Le PCF8574 est un composant I2C supportant 8 E/S logiques. Il est présenté ici avec quelques montages de base réalisables sur plaquettes d'essais. |
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| Le PCF 8574 supporte un port d'E/S de 8 lignes. Elles
sont dites quasi-bidirectionnelles, c'est à dire que placées
au niveau logique haut, elles se comportent comme des entrées en offrant
un courant de polarisation très faible de 100µA (contre 25mA au niveau
bas) de telle sorte qu'elles peuvent êtres forcées au niveau logique
bas par une source externe et renverront cette valeur lors d'une lecture.
(En clair pour utiliser une ligne comme entrée, il suffit de la placer
au niveau logique haut). Le PCF8574 dispose aussi d'une ligne d'interruption
passant à l'état bas lors d'un changement d'état des lignes orientées
en entrée. La désactivation de ce signal a lieu lors d'une lecture
ou lorsque les lignes ayant provoqué l'interruption reprennent leur
état d'origine. Au démarrage du circuit, toutes les lignes
du port ainsi que la ligne INT sont placés au niveau logique
haut. |
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| Le dialogue I2C avec ce composant est très simple, il suffit de l'adresser
en lecture ou en écriture et de faire suivre sont adresse d'une lecture
ou d'une écriture d'un octet qui correspondra à l'état du port. |
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Le circuit existe sous deux références qui ne se différencient
que par leurs plages d'adresse. Elle est constituée d'une partie
fixe et d'une partie «programmable» à partir des broches A0 à A2.
Avec ces deux reférences, jusqu'à 16 circuits peuvent êtres
installés sur une même ligne I2C.
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Remarque : Les adresses sont données
ici sur 8 bits, en incluant le bit R/W. Avec cette notation,
chaque circuit occupe 2 adresses: une adresse d'écriture
qui sera paire (avec R/W=0) et une adresse de lecture qui
sera impaire (avec R/W=1).
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| Les montages de base |
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| Protection des lignes utilisées en entrée |
 Les
lignes du PCF8574 sont de niveau TTL et donc assez fragiles, toute tension
supérieure ou inférieure à sa plage d'alimentation
pouvant entraîner sa destruction. Aussi, si vos circuits doivent être
commandés par un circuit dépendant d'une alimentation extèrieure
au montage, ou de niveau non TTL, une diode zéner et une résistance
permettrons de les protéger pour des tensions allant de -25V à
+25V. |
| Commande de relais REED |
 Très
pratiques, les relais REED peuvent commander des petites charges jusqu'à
500mA et sont directement compatibles avec les circuits logiques.Typiquement,
les relais REED équipés d'un contact Travail (1T) ont une
bobine de 500 ohms et ceux disposant de 2 contacts Travail ou de 1 contact
Repos/Travail, une bobine de 200 ohms. Un PCF8574 pouvant dissiper jusqu'à
400mW, celui-ci pourra commander jusqu'à 8 relais 1T, mais devra
être limité à 3 relais 2T ou 1R/T. La commande du relais
s'effectue sur la mise au niveau logique bas de la ligne. Les relais REED
sont équipés d'une diode de contre réaction et ont
donc un sens de raccordement. |
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| Commande de relais 5V |
 Les
relais classiques permettent de commander des charges plus importantes de
quelques ampères et peuvent supporter plusieurs contacts Travail
ou Repos/Travail. Il sont donc plus intéressant que les relais REED
mais demande un courant plus important pour leur commande que ne peut fournir
un PC8574. Pour cela, un transistors de type PNP est intercalé est
permet de drainer un courant allant jusqu'à 100 mA ce qui autorise
des relais de 45 à 50 ohms (valeur minimale de la plupart des relais
5 ou 6 v). Une diode est raccordé aux borne du relais afin de parer
à la contre réaction de la bobine et la commande s'effectue
par une mise au niveau bas de la ligne, comme il est de tradition avec le
PCF8574. |
| Commande de relais 12V |
 Le
5V est plutôt réservé à l'électronique
et la présence d'un trop grand nombre de relais sur celui-ci peut
poser des problèmes de régulation si plusieurs relais sont
commutés simultanément. Une solution plus élégante
est alors d'utiliser l'alimentation en amont du régulateur 5V (qui
est généralement du 9 ou 12V) ou une alimentation indépendante
réservé aux charges. Il suffit de rajouter un deuxième
transistors NPN au montage précédent. Le schéma est
donnée ici pour une tension de 12V mais est aussi valable pour une
tension de 24V ou dans ce cas la résistance de la bobine de devra
pas être inférieure à 240 ohms. |
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| Commande de triacs |
 La
commande du triac s'effectue via un MOC3041, un opto triac offrant une isolation
galvanique parfaite entre le secteur et la partie logique (jusqu'à 7500V)
et disposant d'une détection de passage par 0 de la tension secteur, ce
qui limite très sérieusement les parasites sur le secteur lors des commutations.
La sensibilité du MOC3041 permet une commande directe par les lignes du
PCF8574 via une résistance de limitation de 470 ohms. Le MOC3041 est couplé
à un triac de puissance permettant d'attaquer des charges jusqu'à
2 A sans refroidisseur et jusqu'au maximum de ses caractéristiques
si il est équipé d'un radiateur en conséquence. |
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