Опис

Модуль I2CUI4_V1 – модуль I2C з клавіатурою на 5 кнопок для побудови інтерфейсу користувача керування IoT пристроями.

Сумісний з контролерами ARDUINO, ESP12.OLED_V1, плата NodeMCU (на базі ESP8266-12), модулі на мікросхемі ESP8266EX, ESP32 або іншими, які живляться від напруги в рамках від 1,8 до 5,5 В.

Функції

Модуль підключається до головного контролера через 4-провідний шинний інтерфейс I2C і забезпечує наступні функції:

• Ввід даних п’яти-кнопковою клавіатурою (вліво, вправо, вниз, вверх, ОК);
• Вивід даних на RGB-світлодіод;
• Вивід звукових послідовностей на активний індикатор типу buzzer;
• Вхідний та вихідний наскрізні порти шини I2C. Вхідний для підключення до MCU та вихідний – для підключення будь-яких зовнішніх пристроїв з підтримкою специфікації I2C.

Завдяки використанню шини I2C та розширювача портів MCP23017, забезпечується економія GPIO головного контролера та можливість вводу і виводу інформації зручним для користувача способом. Сім вільних GPIO виведені на окремий роз’єм для підключення додаткових інтерфейсних сигналів вводу-виводу у відповідності до задуму користувача. 

Передбачено сигнали Int A & Int B – обробка переривань за зміною стану входів модуля.

Застосування

I2CUI4_V1 буде зручно застосувати в якості панелі керування і індикації станів в користувацьких пристроях:

• електронних годинниках,
• дозиметрах рівня радіації,
• розумних розетках,
• термостатах,
• мультимедіа та аудіо пристроях,
• погодних станціях та в інших.

Сумісність

Сумісний з контролерами і платформами:

• ARDUINO,
• ESP12.OLED_V1,
• плата NodeMCU (на базі ESP8266-12),
• модулі на мікросхемі ESP8266EX,
• ESP32, 
• або іншими, що живляться від напруги в рамках від 1,8 до 5,5 В;
• можлива інтеграція в Home Assistant (з плагіном ESP Home), Blynk, OpenHab, Node-RED, Tasmota.

Молодша і старша версії модуля

На відміну від молодшої версії I2CUI3_V1, у модулі інтерфейсів I2CUI4_V1, використаний 16-бітний розширювач портів MCP23017. Завдяки цьому стало можливим використовувати цей модуль в пристроях для інтеграції в платформах Home Assistant, Arduino та багатьох інших. 

Мікросхеми модулів інтерфейсів користувача:

• I2CUI3_V1 – 8-біт, I2C, PCA9538; 
• I2CUI4_V1 – 16-біт, I2C, MCP23017.

В старшій версії I2CUI4_V1 впроваджено наступні можливості:

• єдиний цифровий інтерфейс – 2 порти I2C вхід/вихід;  
• 5 кнопок у стилі джойстика; звуковий індикатор; RGB LED-індикатор; 
• встановлення джампером однієї з 8 адрес на шині I2C; 
• 7 вільних GPIO виведені на окремий роз’єм.

Підтримка на рівні драйверів

Підтримку мікросхеми MCP23017 на рівні драйверів заявлено зокрема наступними платформами:

Призначення портів модуля

Живлення і споживання

Живлення модуля можливе в діапазоні напруг 1,8 – 5,5 вольт. Струм споживання модуля I2CUI3 в стані спокою становить близько 1 мікроампера. У випадках виводу даних одночасно на R+G+B+buzzer, максимальний струм споживання може досягати 20 міліампер.

Адреса модуля на шині I2C

Адреса модуля має фіксовану і змінну частини:

Вибір адреси модуля I2CUI4_V1 відбувається у відповідності до документації на чіп MCP23017, оскільки саме ця мікросхема модуля взаємодіє з головним контролером по шині I2C.

Обробка переривань

Модуль має два канали переривань: Int A та Int B. Вся обробка і логіка (active-low) відповідає документації на чіп MCP23017. Обробка переривань передбачена для відслідковування головним контролером зміни станів GPIO, встановлених у режим входу.

Відповідно до задуму модуля інтерфейсів I2CUI4_V1, режим входу (input mode):

•  має бути встановлено для:
  • GPIO 11 (GPA3) – Key Up on board
  • GPIO 12 (GPA4) – Key Down on board
  • GPIO 13 (GPA5) – Key Left on board
  • GPIO 14 (GPA6) – Key Right on board
  • GPIO 15 (GPA7) – Key OK on board
• може бути встановлено для вільних портів GPIO, якщо ті застосовує користувач у якості входів: GPIO 1 (GPB1), GPIO 2 (GPB2), GPIO 3 (GPB3), GPIO 4 (GPB4), GPIO 5 (GPB5), GPIO 6 (GPB6), GPIO 7 (GPB7).

Порти GPIO 0 (GPB0) Buzzer on board, GPIO 8 (GPA0) LED – Red on board, GPIO 9 (GPA1) LED – Green on board, GPIO 10 (GPA2) LED – Blue on board працюють на модулі як виходи (output mode).

Розміри модуля

• Розміри плати модуля 50 х 52 мм,
• Висота модуля (Z): 15 мм.

Комплекти постачання

Модуль постачається у наступних комплектах:

• Комплект Basic:
  • 1 шт – Модуль інтерфейсів користувача I2CUI4_V1;
  •  PCB Headers ( Dupont Headers ) 2,54 20p – 1 шт.

• Комплект Basic + Connectors:
  • 1 шт – Комплект Basic;
  • Роз’єми, запаяні на плату:
    • JST XH 2,54 2p – 1 шт:
    • JST XH 2,54 4p – 4 шт..

• Комплект Basic + Connectors + Cables:
  • 1 шт – Комплект Basic + Connectors;
  • Кабелі:
    • JST XH 2,54 4p –  JST XH 2,54 4p – 1 шт. 
    • JST XH 2,54 2p –  JST XH 2,54 2p – 1 шт. 
    • JST XH 2,54 4p –  Dupont 4p – 1 шт. 
    • JST XH 2,54 2p –  Dupont 2p – 1 шт.

Технічний опис:    i2cui4_v1-product-description-ukr,  i2cui4_v1-product-description-eng.

Посилання

Чіп розширювача портів, який застосовується у модулі:

Від виробника

Шановний Читач! Дякуємо що цікавитеся нашими продуктами. Сподіваємося, що Вам сподобається і цей наш пристрій. IoT-devices народився дякуючи підтримці наших Клієнтів та завдяки нашому досвіду і закоханості в Електроніку.

Розроблено дизайн та виготовлено компанією IoT-devices зі свободою і мудрістю в Україні у 2021 році. Всі права застережено.