8 csatornás I²C portbővítő multiplexer modul (TCA9548A, Arduino/ESP32 kompatibilis)

Leírás

Az 8 csatornás I²C multiplexer, TCA9548A lehetővé teszi, hogy akár nyolc darab azonos I²C‑címmel rendelkező eszköz is biztonságosan csatlakozhasson egyetlen mikrokontroller I²C buszára. Ideális választás Arduino, ESP32, ESP8266 vagy Raspberry Pi alapú projektekhez. A modul fő előnye, hogy független csatornánként címezhető eszközöket kezel – megszüntetve az I²C címütközéseket –, emellett 1,8 V–5,5 V működési tartományban működik, az I/O lábai pedig 5 V toleránsak, így szinte bármilyen feszültségű perifériával kompatibilis.

A TCA9548A egy 1‑az‑8‑ig bidirekcionális I²C kapcsoló: a master oldalról jövő SDA/SCL pair‑t nyolc külön downstream buszra osztja. A master egy 8 bites vezérlő bájttal választja ki az aktív csatornákat (bit=1 = csatorna aktív). A hardveren A0–A2 gyári jumperrel állítható, így a modul I²C címe 0x70‑tól 0x77‑ig választható – akár 8 modul is elhelyezhető egy buszon, így akár 64 db azonos című eszközt kezelhetünk egy mikrokontrollerről.

Ha egy I²C eszköz fix című és többet is kellene belőle használni, akkor ez a megoldás:  TCA9548A 1->8 I²C multiplexer! Végre itt a lehetőség akár 8 azonos című I²C/TWI eszköz csatlakoztatására egy mikrokontrollerre.

Az aktív‑low RESET láb segítségével a modul visszaállítható hibás buszállapotból. A csatornák alacsony belső ellenállású kapcsolókkal rendelkeznek (Low‑RON), támogatják a hot insertion funkciót, és jelmezetranszlációt tesznek lehetővé (pl. 3,3 V eszköz kommunikálhat 5 V buszon), külső pull‑up ellenállások alkalmazásával.

A TCA948A chip önállóan nehézkesen lenne kezelhető, így modulként viszont már szinte gyerekjáték. Tartalmazza a szűrő kondenzátorokat, felhúzó-ellenállásokat is. Maga a chip 3V és 5V kompatibilis, így bármilyen logikai szinttel használható.

Felhasználási lehetőségek

• Több azonos című BME280 hő‑pára nyomásérzékelő használata Arduino projektekben
• Több SSD1306 OLED kijelző egyidejű vezérlése ESP32‑ről
• IoT szenzorhálózatok építése, ahol azonos címmel rendelkező modulokat kell szétválasztani
• MBUS‐terhelés elosztása: érzékelők, tápegységek csatornánként szervezése
• Oktatási és prototípus projektek I²C címütközések elkerülésére

A modul Arduino, ESP32, ESP8266 környezetekben kipróbált és működő példaprogramokkal elérhető. A Random Nerd Tutorials és Adafruit oldalain részletes kódminták, csatlakoztatási rajzok állnak rendelkezésre Arduino IDE és Wire library használatával.

Műszaki jellemzők

• Tápfeszültség: 1,65 V – 5,5 V DC
• I/O feszültség‑tolerancia: 5 V toleráns bemenetek
• Kimeneti terhelhetőség: 10mA/csatorna
• I²C címtartomány: 0x70 – 0x77 (A0‑A2 állítással)
• Csatornák száma: 8 downstream I²C busz
• Max. adatsebesség: 400 kHz (Fast‑Mode)
• Reset funkció: aktív‑low RESET láb + power‑on reset
• 1->8 multiplexer
• Méretek: kb. 30×17,6×2,7 mm

Dokumentációk

• TCA9548A Arduino library, adatlap
• Bekötés:  A panelen szitázva: Kommunikációs busz, +3.3V…+5V, GND
• TCA9548A alacsony‑feszültségű 8 csatornás I²C kapcsoló datasheet [Texas Instruments]
• Adafruit adatlap és Wiring & Test útmutató [Adafruit]
• Példa ESP32/ESP8266/Arduino kódokkal [Random Nerd Tutorials]
• Arduino könyvtárak gyűjteménye a TCA9548 használatához [ArduinoLibraries.info]

Csomag

• 1x CJMCU-9548 (TCA9548A) bővítőpanel