PCF85116-3N 时间：2025/12/27 21:05:18 阅读：10

PCF85116-3N是NXP Semiconductors（恩智浦半导体）生产的一款通用并行接口扩展器，通过I2C总线实现串行通信。该器件属于PCF85xx系列，专为需要额外GPIO（通用输入/输出）引脚的微控制器系统设计，适用于I/O资源受限的应用场景。PCF85116-3N集成了一个8位I/O端口（Port 0），允许用户通过I2C接口对端口进行读写操作，从而扩展主控MCU的外设控制能力。该芯片支持标准模式（100 kHz）和快速模式（400 kHz）的I2C通信速率，具备低功耗特性，适合电池供电或对能效要求较高的嵌入式系统。
　　该器件采用SO16封装，工作电压范围为2.3V至5.5V，兼容多种电源系统，能够在工业级温度范围（-40°C至+85°C）内稳定运行。PCF85116-3N具有可编程的上拉/下拉电阻配置和开漏输出选项，增强了其在不同负载条件下的适应性。此外，其I2C地址可通过外部引脚配置，允许多个同类设备共用同一I2C总线，提升了系统的可扩展性。

参数

型号：PCF85116-3N
　　制造商：NXP Semiconductors
　　通信接口：I2C / SMBus
　　工作电压：2.3V ~ 5.5V
　　工作温度：-40°C ~ +85°C
　　封装类型：SO16
　　I/O端口数量：8位
　　I2C地址：可配置（通过A0-A2引脚）
　　通信速率：最高400 kbps（快速模式）
　　输出驱动能力：IOL = 25mA（最大）
　　待机电流：典型值1 μA
　　GPIO配置：可独立设置输入/输出方向
　　内部上拉电阻：可选
　　中断输出：有（INT引脚）

特性

PCF85116-3N具备高度集成的GPIO扩展功能，其核心优势在于通过简单的I2C两线接口为微控制器提供额外的8位并行I/O控制能力，极大简化了系统布线复杂度并节省主控芯片的引脚资源。该芯片支持标准I2C协议，兼容广泛使用的主控设备如ARM Cortex-M系列、AVR、PIC等微控制器，并可在同一总线上挂载多个PCF85116设备，最多支持8个不同地址配置（通过A0-A2引脚选择），实现多达64个GPIO的扩展能力。
　　其GPIO端口具有灵活的配置选项，每个引脚可独立设置为输入或输出模式，并支持可编程的内部上拉电阻，避免外部添加大量分立电阻，降低BOM成本和PCB面积。当配置为输入时，可检测外部电平变化并触发中断信号（通过INT引脚通知主控），实现事件驱动的响应机制，提升系统实时性与效率。输出模式下，每个I/O引脚具备较强的驱动能力（最大25mA灌电流），可直接驱动LED、继电器或光耦等负载，减少额外驱动电路的需求。
　　PCF85116-3N还具备良好的电气鲁棒性，支持宽电压工作范围（2.3V–5.5V），使其能够无缝集成于3.3V或5V逻辑系统中，同时保持信号兼容性。芯片内部集成噪声抑制滤波器，增强I2C通信稳定性，尤其在电磁干扰较强的工业环境中表现优异。低功耗设计确保在待机状态下仅消耗约1μA电流，非常适合便携式设备或长期运行的物联网终端应用。
　　此外，该器件符合RoHS环保标准，采用SO16小型化表面贴装封装，便于自动化生产与回流焊接工艺。其内置的地址锁存机制和总线仲裁功能有效防止多设备冲突，保障通信可靠性。整体而言，PCF85116-3N是一款高性价比、易于使用且功能丰富的I/O扩展解决方案，广泛应用于消费电子、工业控制、智能家居等领域。

应用

PCF85116-3N常用于需要扩展微控制器GPIO资源的嵌入式系统中。典型应用场景包括家用电器控制面板的按键扫描与LED指示驱动，其中主控通过该芯片读取多个按钮状态并控制显示灯组；在工业自动化设备中，用于连接传感器开关信号输入或控制执行机构如电磁阀、报警器等；在智能仪表和数据采集系统中，作为辅助接口模块管理外设使能信号或状态反馈线路。
　　由于其支持中断输出功能，特别适合用于构建低延迟响应的监控系统，例如安防设备中的门磁检测、烟雾报警器的状态监测等场合，一旦某个输入引脚状态改变，立即通过INT引脚向主控发出中断请求，避免主程序频繁轮询，提高CPU利用率。在通信网关或路由器中，可用于管理多个状态指示灯或复位按钮的输入输出控制。
　　此外，在教育类开发板或原型验证平台中，PCF85116-3N也常被用作学习I2C协议和GPIO扩展原理的教学元件，因其接口简单、寄存器结构清晰而受到开发者欢迎。在LED显示屏控制系统或多路继电器模块中，该芯片可用来扩展控制线，实现对多路信号的集中管理。