PCF8574TS/F3 时间：2025/10/6 12:34:25 阅读：25

PCF8574TS/F3是一款由NXP Semiconductors生产的8位I/O扩展器，专为通过I2C总线（Inter-Integrated Circuit）接口扩展微控制器或微处理器的并行I/O能力而设计。该器件属于PCF8574系列，采用TSSOP16封装（TS表示TSSOP），/F3通常代表其卷带包装规格，适用于自动化贴片生产。PCF8574TS/F3能够在低电压下工作，支持标准和快速模式的I2C通信协议，典型应用包括LCD显示器控制、键盘接口、LED驱动以及简单的数字输入/输出扩展。该芯片具备一个双向开漏I/O端口，每个引脚均可独立配置为输入或输出，且在作为输入使用时可通过外部上拉电阻实现电平检测。器件内部集成了斜率限制输出级，有助于减少EMI（电磁干扰），提高系统可靠性。此外，PCF8574TS/F3具有低静态电流消耗，适合电池供电或对功耗敏感的应用场景。其地址引脚（A0-A2）允许在同一条I2C总线上连接最多8个PCF8574设备，从而实现多点I/O扩展而无需额外的选通逻辑。由于其简单易用、成本低廉且兼容性强，PCF8574TS/F3被广泛应用于消费电子、工业控制、家用电器和嵌入式系统中。

参数

工作电压范围：2.5V ~ 6.0V
　　输出电流能力：每个I/O引脚最大25mA（灌电流）
　　待机电流：典型值10μA
　　I2C总线速度：标准模式（100kHz），快速模式（400kHz）
　　工作温度范围：-40°C ~ +85°C
　　封装类型：TSSOP16
　　引脚数：16
　　I2C地址可编程位数：3位（A0, A1, A2）
　　最大总线电容负载：400pF
　　输出结构：开漏输出
　　输入电平兼容性：5V tolerant I/Os

特性

PCF8574TS/F3的核心特性之一是其基于I2C总线的串行通信接口，使得仅需两个引脚（SCL和SDA）即可实现与主控MCU的数据交互，极大节省了主控芯片的GPIO资源。当主机向PCF8574写入数据时，数据被锁存在输出寄存器中，并驱动对应的I/O引脚状态；当读取数据时，芯片会返回当前I/O引脚的状态，适用于监测外部开关或传感器信号。该器件内部包含一个地址解码逻辑，通过三个硬件地址引脚A0、A1和A2的不同电平组合，可以设置8种不同的I2C从机地址，允许多达8个PCF8574设备挂载在同一I2C总线上，从而实现最多64个额外的I/O引脚扩展。这种灵活性使其非常适合需要大量数字I/O但主控资源有限的系统。
　　另一个重要特性是其低功耗设计。在正常工作状态下，静态电流非常低，典型值仅为10μA左右，这使得它特别适合用于便携式设备或长期运行的嵌入式系统。同时，器件支持宽电压工作范围（2.5V至6.0V），能够兼容3.3V和5V逻辑系统，增强了系统的互操作性。所有I/O引脚均具有5V耐压能力，即使在3.3V供电时也能安全地连接到5V信号源，避免了电平转换电路的需求。
　　PCF8574TS/F3还具备良好的抗噪能力和稳定性。其I2C接口内置噪声滤波器，能够在嘈杂环境中可靠通信。开漏输出结构要求外部上拉电阻，虽然增加了少量外围元件，但也提供了更高的电平适配灵活性和总线驱动能力。此外，该芯片采用TSSOP-16小型化封装，节省PCB空间，便于高密度布局，适用于紧凑型电子产品设计。

应用

PCF8574TS/F3广泛应用于需要I/O端口扩展的各种电子系统中。在人机界面（HMI）设备中，常用于驱动字符型LCD模块的并行控制信号，如RS、E、R/W等，配合少量I2C引脚即可实现完整的LCD控制功能，简化了主控设计。在键盘矩阵扫描应用中，它可以作为行或列的驱动/读取端口，实现多按键输入检测，适用于小尺寸键盘或控制面板。此外，在LED指示灯阵列或数码管显示系统中，该芯片可用于直接驱动多个LED，减轻主处理器负担。
　　工业控制领域也大量采用PCF8574TS/F3进行远程I/O扩展，例如PLC扩展模块、传感器信号采集接口或继电器控制板。由于其支持多设备共用总线，可在一条I2C链路上分布多个节点，实现分布式控制。在智能家居设备中，如温控器、照明控制器或安防面板，该芯片用于连接按钮、开关和状态指示灯，提升系统集成度。消费类电子产品如电视、音响、洗衣机等也利用其低成本和高可靠性来管理用户输入和输出反馈。
　　此外，由于其易于集成和丰富的开发支持（如Arduino、STM32等平台均有成熟库函数），PCF8574TS/F3也成为教育实验和原型开发中的常用器件，帮助工程师快速验证I/O扩展方案。