Модули расширения GPIO/интерфейсов

У Arduino Uno всего около 20 пинов ввода-вывода, у популярных ESP-модулей часть пинов вообще занята под Wi-Fi и флеш-память — проект с десятком кнопок, светодиодов и датчиков быстро упирается в этот лимит. Модули раздела решают нехватку не добавлением проводов, а переносом логики опроса на отдельную микросхему, которая занимает всего 2–4 пина контроллера.

Расширители портов (PCF8574, PCF8575, MCP23017) добавляют 8 или 16 дополнительных цифровых пинов через шину I2C — на них вешают кнопки, реле, светодиоды, а к контроллеру подключаются всего два провода SDA/SCL. Сдвиговые регистры 74HC595 и 74HC165 делают похожее по SPI-подобному протоколу и хороши там, где нужна скорость выше, чем даёт I2C. Мультиплексоры (I2C TCA9548A, аналоговые 74HC4051/74HC4067) решают другую проблему — подключение нескольких одинаковых устройств с фиксированным адресом (например, нескольких одинаковых датчиков) на одну шину. Модули АЦП (ADS1115, ADS1015, PCF8591) и ЦАП (MCP4725) нужны, когда просто цифровых пинов не хватает — они добавляют точное аналоговое чтение или генерацию напряжения там, где встроенного АЦП контроллера недостаточно по разрядности или числу каналов.

Если задача — просто подключить ЖК-дисплей 1602 без переплетения восьми проводов, есть готовый специализированный модуль I2C-переходника прямо в этом разделе. Для расширения не количества пинов, а самих коммуникационных интерфейсов (добавить Wi-Fi, второй UART, CAN) смотрите разделы Радиомодули и Wi-Fi, Ethernet, GPS, GSM.