IOエクスパンダを使ってみた｜PCF8574でArduinoのIOを増やす

IOエクスパンダ

2025.12.20

今回は、I2C接続で手軽にIOを増やせる定番部品、 PCF8574 / PCF8574T IOエクスパンダを実際に使ってみました。

IOエクスパンダとは？
IOエクスパンダの仕組み
今回使ったIOエクスパンダ
配線図
Arduinoコード
コードで意識しているポイント
1. 8ビット一括書き込みに注意
実行結果
まとめ

IOエクスパンダとは？

少ないピン数で、たくさんのスイッチやLEDを使えるようにする部品です。

Arduinoなどのマイコンは、使えるデジタルIOピンの数が限られています。
そのため、LEDやスイッチを増やしていくと、すぐにピン不足になります。

そこで使うのが IOエクスパンダ です。

IOエクスパンダの仕組み

IOエクスパンダは、I2Cなどの通信を使って、外付けでIOを増やします。

たとえば PCF8574 の場合、

Arduino側：I2Cの2本（SDA / SCL）のみ使用
PCF8574側：8本のデジタルIO（P0〜P7）が使用可能

という構成になります。

つまり、「2本の配線で、8本分のIOを増やせる」というイメージです。

今回使ったIOエクスパンダ

Amazonなどでよく見かける、PCF8574を搭載したIO拡張ボードです。

PCF8574 PCF8574T IO拡張ボード（I2C開発ボード）

商品説明としてよく書かれている特徴を整理すると、次の通りです。

I2Cインタフェースで8ビットのパラレルIOを制御できる
アドレス切り替えにより最大 8×8 = 64ポート まで拡張可能
Arduino / Raspberry Pi / AVR / ARM などに対応
I2Cの2本だけで8本分のデジタルIOを増やせる

「とりあえずIOを増やしたい」という用途では、かなり定番の部品です。

配線図

Arduinoコード

P0ピンを1秒ごとにON/OFFするためのコードです。

#include <Wire.h>

#define PCF8574_ADDR 0x20

uint8_t portState = 0xFF;   // 全ピン HIGH（初期状態）

void setup() {
  Wire.begin();             // I2C 初期化
}

void loop() {
  // P0 = LOW
  portState &= ~(1 << 0);   // bit0 を 0
  writePCF8574(portState);
  delay(1000);

  // P0 = HIGH
  portState |= (1 << 0);    // bit0 を 1
  writePCF8574(portState);
  delay(1000);
}

void writePCF8574(uint8_t data) {
  Wire.beginTransmission(PCF8574_ADDR);
  Wire.write(data);
  Wire.endTransmission();
}