Met behulp van de CD74HC4067 -multiplexer met de Raspberry Pi

De CD74HC4067 is een 16-kanaals analoge/digitale multiplexer waarmee een Raspberry Pi verbinding kan maken met maximaal 16 ingangen of uitgangen met gebruik van slechts een paar GPIO-pinnen. Het is perfect voor het uitbreiden van de I/O-mogelijkheden van je Raspberry Pi wanneer je met meerdere sensoren of apparaten werkt.

Wat u nodig hebt

1. Raspberry Pi
2. CD74HC4067 Multiplexer
3. Analog or Digital Input Devices
4. Breadboard en jumperdraden
5. Python geïnstalleerd op de Raspberry Pi

Stap 1: Begrijpen van de CD74HC4067

De CD74HC4067

• 16 Input/Output-kanalen (S0-S15)
• 4 controlepinnen (S0, S1, S2, S3) om het actieve kanaal te selecteren.
• 1 Pincode inschakelen (EN) om de multiplexer te activeren (actief LAAG).
• Een enkele COM (gemeenschappelijke) pin

Waarheidstabel voor kanaalselectie

CD74HC4067

Sluit de multiplexer als volgt aan op de Raspberry Pi:

Step 3: Install Required Libraries

Update je Raspberry Pi en installeer Python-bibliotheken voor GPIO-besturing.

sudo apt update && sudo apt upgrade -y
sudo apt install python3-rpi.gpio

Step 4: Python Code to Read Data from the Multiplexer

Hier is een Python-script om de CD74HC4067 gegevens van de verbonden kanalen lezen.

Python-codevoorbeeld

python
import RPi.GPIO as GPIO
import time

# Definieer GPIO-pinnen
S0 = 17
S1 = 27
S2 = 22
S3 = 23
COM = 18  # Gemeenschappelijke pin voor invoer/uitvoer

# Initialiseer GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup([S0, S1, S2, S3], GPIO.OUT)
GPIO.setup(COM, GPIO.IN)  # Stel COM-pin in als invoer voor het lezen van gegevens

# Functie om een kanaal te selecteren
def select_channel(channel):
    GPIO.output(S0, channel & 0x01)
    GPIO.output(S1, (channel >> 1) & 0x01)
    GPIO.output(S2, (channel >> 2) & 0x01)
    GPIO.output(S3, (channel >> 3) & 0x01)

try:
    while True:
        for channel in range(16):
            select_channel(channel)
            time.sleep(0.1)  # Korte vertraging voor kanaalstabilisatie
            value = GPIO.input(COM)  # Lees gegevens van het actieve kanaal
            print(f"Kanaal {channel}: {value}")
        time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
    print("Afsluiten...")
finally:
    GPIO.cleanup()

Stap 5: Toepassingen van de CD74HC4067 met Raspberry Pi

1. Meerdere sensoren uitlezen: Interface with up to 16 sensors (e.g., temperature, humidity, or light).
2. Digitale I/O uitbreiden: Manage multiple switches, LEDs, or relays.
3. Analoge sensorintegratie: Read signals from potentiometers, joysticks, or soil moisture sensors.
4. Huisautomatisering: Control multiple devices like lights, fans, or appliances.

Probleemoplossing

1. No Data from Channels:

   • Controleer de bedrading van de S0-S3-controlepinnen en de COM-pin.
   • Zorg ervoor dat de sensoren/apparaten correct zijn aangesloten op de S0-S15-pinnen.

2. Onjuiste kanaalselectie:

   • Controleer de waarheidstabel voor S0-S3-configuraties.
   • Zorg ervoor dat de EN-pin is verbonden met GND voor activering.

3. Wisselende metingen:

   • Voeg een kleine vertraging toe (time.sleep(0.1)) between switching channels to allow signal stabilization.

Conclusie

De CD74HC4067 multiplexer