GPIO Extender-2 — 10 универсальных выводов по USBРасширенная версия классического варианта GPIO Extender.
Каждый вывод настраивается под задачу: вход для кнопки или датчика, выход, ШИМ, измерение напряжения или частоты, UART, датчик DHT22/AM2302 или адресная лента WS2812.Модулем управляют текстовыми командами из терминала, скрипта или своей программы на ПК.
Когда заранее неизвестно, сколько понадобится входов и выходовНа стенде добавляется концевик, переносится сигнал, меняется допуск. У GPIO Extender-2 функцию вывода меняют командой, а конфигурацию сохраняют в памяти модуля: после отключения питания она сохраняется.
Испытательный стендПодать сигналы на изделие, прочитать ответы, измерить напряжение или частоту и сохранить результат в протокол.
Автоматика с ПКПрограмма читает датчики и кнопки и управляет исполнительными цепями через релейные или транзисторные модули.
ПрототипПроверить идею с датчиками, ШИМ и UART до разработки собственной платы.
Лабораторная оснасткаЧитать температуру и влажность DHT22 и показывать этап проверки цветом ленты WS2812.
Какие функции доступны на выводах
Функция | Выводы | Параметры |
|---|
| Цифровой вход и выход | 1–10 | Логические уровни 3,3 В |
| ШИМ | 2, 3, 6, 7 | Общая частота 1–20 000 Гц, заполнение 0–100 % для каждого вывода |
| АЦП | 1–7, 9 | Значение 0–4095 |
| Измерение частоты и заполнения | 4, 5, 9 | Выводы 4 и 5 не работают в этом режиме одновременно |
| UART | 2, 6 | 2 — передача, 6 — приём; скорость и формат задаются командой, буфер приёма 256 байт |
| DHT22/AM2302 | 1–10 | Подтяжка DATA 4,7–10 кОм, опрос не чаще раза в 2 с |
| WS2812 | 4 | 1–30 светодиодов за команду через COM-порт, до 31 через HID; палитра 256 цветов |
Конфигуратор: режимы и значения без командБесплатная программа для Windows, Linux и macOS на Intel и Apple Silicon подключается через виртуальный COM-порт или USB HID. На вкладке «Пины» выбирают режим каждого вывода, задают и читают значения, частоту ШИМ и сохраняют конфигурацию в память модуля.
Во вкладке «Терминал» отправляют команды вручную, «RGB» управляет лентой WS2812, «DHT» читает температуру и влажность.
Без установки с модулем работает веб-конфигуратор — в настольных Chrome, Edge или Opera с поддержкой Web Serial.
Монитор: значения на графикеОтметьте выводы и тип данных — цифровые уровни, АЦП, частоту, температуру или влажность DHT — и задайте интервал опроса от 100 до 5000 мс. Конфигуратор хранит до 100 последних точек для каждого вывода.
Так проводку и датчики проверяют до того, как писать свою программу.
Команды для своей программыМодуль определяется одновременно как виртуальный COM-порт и как HID-устройство. Команды текстовые: ~DOOOOOIIIII назначает выводы 1–5 выходами, а 6–10 входами, ~S2:1 включает выход 2, ~G3 читает вывод 3, ~V возвращает десять значений одной строкой.
По ответу видно, что пошло не так: ~PError:Freq означает частоту ШИМ вне диапазона, а ответ на групповую установку ~J отмечает каждый вывод — принял он значение или нет.
Приложение для Android 7.0 и новее работает через переходник USB OTG: меняет режимы, управляет выходами и ШИМ, показывает АЦП, частоту, DHT и принятые по UART данные. Исходный код приложения и настольного конфигуратора можно взять за основу своей программы.
Характеристики GPIO Extender-2
Параметр | Значение |
|---|
| Выводы | 10 настраиваемых, 10 контактов GND |
| Режимы | Цифровой вход и выход, ШИМ, АЦП, измерение частоты и заполнения, UART, DHT22/AM2302, WS2812 |
| Логические уровни | 3,3 В |
| Исполнение | Плата без корпуса с разъёмом USB-A и штыревыми контактами |
| ШИМ | 1–20 000 Гц, общая частота; заполнение 0–100 % |
| АЦП | Значение 0–4095 |
| Интерфейс | USB CDC — виртуальный COM-порт — и USB HID |
| Питание | От USB |
| Память настроек | Режимы и значения сохраняются во флеш-памяти |
| Совместимость | Windows, Linux, macOS; Android 7.0 и новее через USB OTG, только CDC |
| Драйвер | В Windows 8, 10, 11, Linux и macOS обычно не нужен; для Windows 7 устанавливается отдельно |
| Программы | Настольный и веб-конфигуратор, приложение для Android |
| Прошивка | Обновляется по USB |
| Рабочая температура | −40…+85 °C |
В комплекте — плата GPIO Extender-2Конфигуратор, приложение для Android и прошивки бесплатные и скачиваются отдельно, веб-конфигуратор работает в браузере без установки. Гарантия на устройство — 12 месяцев.
Что проверить перед покупкойЛогика работы — в программе на компьютере: модуль выполняет команды, но сам решений не принимает.
Выводы рассчитаны на логические сигналы 3,3 В. Реле, двигатели, лампы и другие нагрузки подключают через драйвер или релейный модуль с защитой от выбросов напряжения. Сигналы выше 3,3 В подают через делитель или опторазвязку.
Модуль — плата без корпуса. При установке в оборудование исключите её контакт с металлическими деталями.
Функции привязаны к выводам, поэтому заранее распределите сигналы по таблице выше. У всех каналов ШИМ одна частота, а частоту на выводах 4 и 5 одновременно не измерить — для второго канала берут вывод 9.
USB и операционная система не гарантируют точное время каждого шага. АЦП подходит для проверки допуска, но не заменяет поверенный мультиметр.