電丸のブログ

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I/Oエキスパンダー (MCP23017) で電子工作の可能性を広げよう!

I/Oエキスパンダーとは?

I/Oエキスパンダーとは、マイクロコントローラーの入出力ポート数を拡張するためのICのことです。特にMCP23017は、16個のデジタル入出力ピンを備え、I2Cというシンプルな通信方式でマイクロコントローラーと接続できるため、非常に人気の高いICです。

なぜI/Oエキスパンダーが必要なの?

マイクロコントローラーには限られた数の入出力ピンしかありません。より多くのセンサーやアクチュエーターを接続したい場合、I/Oエキスパンダーを使うことで、物理的なピン数を増やすことができます。

MCP23017の特徴

  • 16個のデジタル入出力ピン: 柔軟な入出力構成が可能
  • I2Cインタフェース: シンプルな通信方式で、少ない配線で接続可能
  • 低消費電力: バッテリー駆動のプロジェクトにも最適
  • アドレス設定: 複数のMCP23017を接続して、さらに多くの入出力ピンを拡張可能

MCP23017でできること

  • センサーの接続: 多くのセンサーを接続し、様々なデータを収集
  • アクチュエーターの制御: モーター、LED、リレーなどを制御し、自動化システムを構築
  • キーパッドのインターフェース: キーボードやボタンを接続し、ユーザー入力を受け付ける
  • LCDディスプレイの制御: 液晶ディスプレイを制御し、情報を表示する

MCP23017を使った具体的な例

  • スマートホーム: 照明、カーテン、エアコンなどを制御し、快適な生活空間を実現
  • IoTデバイス: 温度、湿度、光センサーなどを接続し、環境データを収集・分析
  • ロボット: モーターやセンサーを制御し、ロボットの動作を制御
  • 電子楽器: ボタンやスイッチを接続し、音を出力する

MCP23017の選び方

  • ピン数: 必要な入出力ピンの数に合わせて選びます。
  • 電源電圧: 使用するマイクロコントローラーの電源電圧と一致しているものを選びます。
  • パッケージ: SMDタイプやDIPタイプなど、様々なパッケージがあります。

MCP23017の使い方

  1. 回路設計: マイクロコントローラーとMCP23017をI2Cで接続し、必要なセンサーやアクチュエーターを接続します。
  2. プログラミング: マイクロコントローラーのプログラミング言語(Arduinoなど)を使用して、MCP23017を制御するプログラムを作成します。
  3. 動作確認: プログラムを実行し、MCP23017が正しく動作することを確認します。

入手方法

電子部品専門サイトなら殆どのところが取り扱っているかと思います。

また、楽天市場などでも入手可能です。

akizukidenshi.com

electronicwork.shop

使用例

qiita.com

まとめ

MCP23017は、電子工作の幅を広げる上で非常に便利なICです。この記事を参考に、あなたもMCP23017を使って、オリジナルの電子工作に挑戦してみてください。