====== Slot Expander ======
Плата расширения [[amp>product/slot-expander?utm_source=man&utm_campaign=wifi-slot-expander&utm_medium=wiki|Slot Expander]] даст платформе [[amp>product/wifi-slot?utm_source=man&utm_campaign=wifi-slot-expander&utm_medium=wiki|WiFi Slot]] десяток дополнительных пинов ввода/вывода. 

{{ :продукты:wifi-slot-expander:slot-expander.7.jpg?nolink |}}

Slot Expander позволяет использовать 9 из 10 своих пинов как цифровой или аналоговый вход или выход. Пин номер ''9'' способен быть только цифровым входом/выходом и аналоговым выходом.

===== Обзор платы =====
{{youtube>D6vL-kZwS_c?large}}
===== Подключения и настройка =====
Плата расширения Slot Expander получает команды от управляющей платы по протоколу [[Видеоуроки:7-i2c-и-processing|I²C/TWI]]. При подключении к [[amp>product/wifi-slot?utm_source=man&utm_campaign=wifi-slot-expander&utm_medium=wiki|WiFi Slot]] используйте Slot Connector. 

Скрутите две платы через [[amp>product/slot-connector?utm_source=man&utm_campaign=wifi-slot-connector&utm_medium=wiki|Slot Connector]] между собой болтами и гайками. Хитрая схема переходника позволяет передать линию питания — ''5V'' и ''GND'' и данных — ''SDA'' и ''SCL'' без дополнительных проводов.{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander.png?nolink |}}

===== Примеры работы на C++ =====

==== Маячок ====
В качестве примера повторим первый эксперимент [[:конспект-arduino:светильник-с-управляемой-яркостью|«Маячок»]] из набора [[amp>product/matryoshka-z?utm_source=man&utm_campaign=wifi-slot-expander&utm_medium=wiki|Матрёшка]]. Для этого установите [[amp>product/troyka-5mm-led-module?utm_source=man&utm_campaign=wifi-slot-expander&utm_medium=wiki|светодиод 5 мм (Troyka-модуль)]] в пин ''2''. После чего прошейте платформу кодом ниже.
<code C Blink.ino>
// библиотека для работы I²C
#include <Wire.h>
// библиотека для работы с модулем Slot Expander (I²C IO)
#include <GpioExpander.h>
// создаём объект expander класса GpioExpander по адресу 42
GpioExpander expander(42);

// пин подключения светодиода
#define EXPENDER_LED_PIN  2

void setup()
{
  // включаем I²C. Для Arduino Due - Wire1.begin();
  Wire.begin();
  // Инициализируем объект expander. Для Arduino Due - adio.begin(&Wire1);
  expander.begin();
  // настраиваем пин светодиодов в режим выхода
  expander.pinMode(EXPENDER_LED_PIN, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
  // подаём на пин светодиода модуля Slot Expander «высокий сигнал»
  expander.digitalWrite(EXPENDER_LED_PIN, HIGH);
  // ждём пол секунды
  delay(500);
  // подаём на пин светодиода модуля Slot Expander «низкий сигнал»
  expander.digitalWrite(EXPENDER_LED_PIN, LOW);
  // ждём пол секунды
  delay(500);
}
</code>
После загрузки светодиод начнёт мигать раз в полсекунды.
{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander_red.gif?nolink |}}

==== Квадро Маячок ====
По умолчанию модуль имеет адрес ''42'', который можно изменить прямо в коде программы. Это позволяет подключить к управляющей плате до 126 плат расширений — Slot Expander.
=== Смена адреса устройств ===
Для начала необходимо назначить каждой плате расширения свой индивидуальный адрес.
<WRAP center round important 85%>
По умолчанию все платы прошиты с I2C-адресом — 42. Для смены адресов сразу у двух и более Slot Expander, необходимо каждой плате отдельно назначать свой адрес.  Для этого подключайте к контроллеру по одной плате расширения для смены адреса на отличный от 42.
</WRAP>
  - Подключите к платформе WiFi Slot одну из плат расширений Slot Expander.{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander.1.png?nolink |}}
  - Прошейте управляющую плату скетчем смены адреса.<code C changeAddressTo43.ino>
// библиотека для работы I²C
#include <Wire.h>
// библиотека для работы с модулем Slot Expander (I²C IO)
#include <GpioExpander.h>
// создаём объект expander класса GpioExpander по адресу 42
GpioExpander expander(42);

void setup()
{
  // открываем последовательный порт для мониторинга действий в программе
  // и передаём скорость 9600 бод
  Serial.begin(9600);
  // ждём, пока не откроется монитор последовательного порта
  // для того, чтобы отследить все события в программе
  while (!Serial) {
  } 
  Serial.println("Serial init is OK");
  // включаем I²C. Для Arduino Due - Wire1.begin();
  Wire.begin();
  // Инициализируем объект expander. Для Arduino Due - adio.begin(&Wire1);
  expander.begin();
  // меняем адрес модуля на «43»
  expander.changeAddr(43);
  // ждём 100 мс
  delay(100);
  // сохраняем адрес во Flash-памяти контроллера на модуле Slot Expander
  expander.saveAddr();
  // печатаем строку об успешной смены адреса
  Serial.println("Change address is OK");
}

void loop()
{
}
</code>После чего адрес платы расширения будет изменён на ''43''.{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander.2.png?nolink |}}
  - Подключите к платформе WiFi Slot вторую плату расширения Slot Expander.{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander.3.png?nolink |}}
  - Прошейте управляющую плату скетчем смены адреса.<code C changeAddressTo44.ino>
// библиотека для работы I²C
#include <Wire.h>
// библиотека для работы с модулем Slot Expander (I²C IO)
#include <GpioExpander.h>
// создаём объект expander класса GpioExpander по адресу 42
GpioExpander expander(42);

void setup()
{
  // открываем последовательный порт для мониторинга действий в программе
  // и передаём скорость 9600 бод
  Serial.begin(9600);
  // ждём, пока не откроется монитор последовательного порта
  // для того, чтобы отследить все события в программе
  while (!Serial) {
  } 
  Serial.println("Serial init is OK");
  // включаем I²C. Для Arduino Due - Wire1.begin();
  Wire.begin();
  // Инициализируем объект expander. Для Arduino Due - adio.begin(&Wire1);
  expander.begin();
  // меняем адрес модуля на «44»
  expander.changeAddr(44);
  // ждём 100 мс
  delay(100);
  // сохраняем адрес во Flash-памяти контроллера на модуле Slot Expander
  expander.saveAddr();
  // печатаем строку об успешной смене адреса
  Serial.println("Change address is OK");
}

void loop()
{
}
</code>После чего адрес второй платы расширения будет изменён на ''44''.{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander.4.png?nolink |}}
  - Подключите к платформе WiFi Slot третью плату расширения Slot Expander.{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander.5.png?nolink |}}
  - Прошейте управляющую плату скетчем смены адреса.<code C changeAddressTo45.ino>
// библиотека для работы I²C
#include <Wire.h>
// библиотека для работы с модулем Slot Expander (I²C IO)
#include <GpioExpander.h>
// создаём объект expander класса GpioExpander по адресу 42
GpioExpander expander(42);

void setup()
{
  // открываем последовательный порт для мониторинга действий в программе
  // и передаём скорость 9600 бод
  Serial.begin(9600);
  // ждём, пока не откроется монитор последовательного порта
  // для того, чтобы отследить все события в программе
  while (!Serial) {
  } 
  Serial.println("Serial init is OK");
  // включаем I²C. Для Arduino Due - Wire1.begin();
  Wire.begin();
  // Инициализируем объект expander. Для Arduino Due - adio.begin(&Wire1);
  expander.begin();
  // меняем адрес модуля на «45»
  expander.changeAddr(45);
  // ждём 100 мс
  delay(100);
  // сохраняем адрес во Flash-памяти контроллера на модуле Slot Expander
  expander.saveAddr();
  // печатаем строку об успешной смене адреса
  Serial.println("Change address is OK");
}

void loop()
{
}
</code>После чего адрес третьей платы расширения будет изменён на ''45''.{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander.6.png?nolink |}}Адреса успешно изменены — перейдём к примеру работы.

=== Пример кода ===
В качестве примера подключите четыре [[amp>product/troyka-5mm-led-module?utm_source=man&utm_campaign=wifi-slot-expander&utm_medium=wiki|светодиода 5 мм (Troyka-модуль)]] в собранную конструкцию: по одному светодиоду к пину ''5'' платы расширения Slot Expander и один — к пину ''A2'' платформы WiFi Slot.
<code C quadroBlink.ino>
// библиотека для работы I²C
#include <Wire.h>
// библиотека для работы с модулем Slot Expander (I²C IO)
#include <GpioExpander.h>
// создаём объект expander1 класса GpioExpander по адресу 43
GpioExpander expander1(43);
// создаём объект expander2 класса GpioExpander по адресу 44
GpioExpander expander2(44);
// создаём объект expander3 класса GpioExpander по адресу 45
GpioExpander expander3(45);

void setup()
{
  // включаем I²C. Для Arduino Due - Wire1.begin();
  Wire.begin();
  // Инициализируем объекты expander. Для Arduino Due - adio.begin(&Wire1);
  expander1.begin();
  expander2.begin();
  expander3.begin();
  // настраиваем пин светодиода WiFi Slot в режим выхода
  pinMode(A2, OUTPUT);
  // настраиваем пин светодиода модуля Slot Expander1 в режим выхода
  expander1.pinMode(5, OUTPUT);
  // настраиваем пин светодиода модуля Slot Expander2 в режим выхода
  expander2.pinMode(5, OUTPUT);
  // настраиваем пин светодиода модуля Slot Expander3 в режим выхода
  expander3.pinMode(5, OUTPUT);
}

void loop()
{
  // подаём на пин светодиода WiFi Slot «высокий уровень»
  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
  // ждём пол секунды
  delay(500);
  // подаём на пин светодиода модуля Slot Expander1 «высокий сигнал»
  expander1.digitalWrite(5, HIGH);
  // ждём пол секунды
  delay(500);
  // подаём на пин светодиода модуля Slot Expander2 «высокий сигнал»
  expander2.digitalWrite(5, HIGH);
  // ждём пол секунды
  delay(500);
  // подаём на пин светодиода модуля Slot Expander3 «высокий сигнал»
  expander3.digitalWrite(5, HIGH);
  // ждём пол секунды
  delay(1000);
  // подаём на пин светодиода WiFi Slot «низкий уровень»
  digitalWrite(A2, LOW);
  // подаём на пин светодиода модуля Slot Expander1 «низкий сигнал»
  expander1.digitalWrite(5, LOW);
  // подаём на пин светодиода модуля Slot Expander2 «низкий сигнал»
  expander2.digitalWrite(5, LOW);
  // подаём на пин светодиода модуля Slot Expander3 «низкий сигнал»
  expander3.digitalWrite(5, LOW);
  // ждём пол секунды
  delay(500);
}
</code>{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander_quadro_blink.gif?nolink |}}
===== Примеры работы на JavaScript =====
==== Маячок ====
В качестве примера повторим второй эксперимент [[:yodo#маячок|«Маячок»]] из набора [[amp>product/yodo?utm_source=man&utm_campaign=wifi-slot-expander&utm_medium=wiki|Йодо]]. Для этого установите [[amp>product/troyka-5mm-led-module?utm_source=man&utm_campaign=wifi-slot-expander&utm_medium=wiki|светодиод 5 мм (Troyka-модуль)]] в пин ''2''. После чего прошейте платформу скриптом ниже.

<code JavaScript Blink.js >
// настраиваем I2C1 для работы модуля
I2C1.setup({sda: D2, scl: D0, bitrate: 100000});

// подключаем модуль к I2C1
var ext = require('@amperka/gpio-expander').connect({i2c: I2C1, address: 42});
 
// устанавливаем пин 2 на модуле в режим выхода
ext.pinMode(2, 'output');

var pinState = false;

// раз в полсекунды меняем инвертируем выходной сигнал
setInterval(function() {
  ext.digitalWrite(2, pinState);
  pinState = !pinState;
}, 500);
</code>

После загрузки светодиод начнёт мигать раз в полсекунды.
{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander_green.gif?nolink |}}
==== Квадро Маячок ====
По умолчанию модуль имеет адрес ''42'', который можно изменить прямо в коде программы. Это позволяет подключить к управляющей плате до 126 плат расширений — Slot Expander.
=== Смена адреса устройств ===
Для начала необходимо назначить каждой плате расширения свой индивидуальный адрес.
<WRAP center round important 85%>
По умолчанию все платы прошиты с I2C-адресом — 42. Для смены адресов сразу у двух и более Slot Expander, необходимо каждой плате отдельно назначать свой адрес.  Для этого подключайте к контроллеру по одной плате расширения для смены адреса на отличный от 42.
</WRAP>
  - Подключите к платформе WiFi Slot одну из плат расширений Slot Expander.{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander.1.png?nolink |}}
  - Прошейте управляющую плату скетчем смены адреса.<code JavaScript changeAddressTo43.js>
// настраиваем I2C1 для работы модуля
I2C1.setup({sda: SDA, scl: SCL, bitrate: 400000});
// подключаем модуль с адресом 42 к I2C1
var ext = require('@amperka/gpio-expander').connect({i2c: I2C1, address: 42});
// меняем адрес модуля на «43»
ext.changeAddr(43);
// сохраняем адрес во Flash-памяти контроллера на модуле Slot Expander
ext.saveAddr();
</code>После чего адрес платы расширения будет изменён на ''43''.{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander.2.png?nolink |}}
  - Подключите к платформе WiFi Slot вторую плату расширения Slot Expander.{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander.3.png?nolink |}}
  - Прошейте управляющую плату скетчем смены адреса.<code JavaScript changeAddressTo44.js>
// настраиваем I2C1 для работы модуля
I2C1.setup({sda: SDA, scl: SCL, bitrate: 400000});
// подключаем модуль с адресом 42 к I2C1
var ext = require('@amperka/gpio-expander').connect({i2c: I2C1, address: 42});
// меняем адрес модуля на «44»
ext.changeAddr(44);
// сохраняем адрес во Flash-памяти контроллера на модуле Slot Expander
ext.saveAddr();
</code>После чего адрес второй платы расширения будет изменён на ''44''.{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander.4.png?nolink |}}
  - Подключите к платформе WiFi Slot третью плату расширения Slot Expander.{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander.5.png?nolink |}}
  - Прошейте управляющую плату скетчем смены адреса.<code JavaScript changeAddressTo45.js>
// настраиваем I2C1 для работы модуля
I2C1.setup({sda: SDA, scl: SCL, bitrate: 400000});
// подключаем модуль с адресом 42 к I2C1
var ext = require('@amperka/gpio-expander').connect({i2c: I2C1, address: 42});
// меняем адрес модуля на «45»
ext.changeAddr(45);
// сохраняем адрес во Flash-памяти контроллера на модуле Slot Expander
ext.saveAddr();
</code>После чего адрес третьей платы расширения будет изменён на ''45''.{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander.6.png?nolink |}}Адреса успешно изменены — перейдём к примеру работы.

=== Пример кода ===
В качестве примера подключите четыре [[amp>product/troyka-5mm-led-module?utm_source=man&utm_campaign=wifi-slot-expander&utm_medium=wiki|светодиода 5 мм (Troyka-модуль)]] в собранную конструкцию: по одному светодиоду к пину ''5'' платы расширения Slot Expander и один — к пину ''A2'' (пин 16 для ESP) платформы WiFi Slot.
<code JavaScript quadroBlink.js>
// настраиваем I2C1 для работы модуля
I2C1.setup({sda: D2, scl: D0, bitrate: 100000});
// подключаем библиотеку для работы с платой расширения Slot Expander
var expanders = require('@amperka/gpio-expander');
// подключаем модули к I2C1 по адресу 43, 44 и 45
var ext43 = expanders.connect({i2c: I2C1, address: 43});
var ext44 = expanders.connect({i2c: I2C1, address: 44});
var ext45 = expanders.connect({i2c: I2C1, address: 45});
// интервал времени
var time = 500;
// счётчик
var count = 0;
// массив для хранения устройств и пинов управления
var array = [[this,16], [ext43, 5], [ext44, 5], [ext45, 5]];

// назначаем пины в режиме выхода
for (var i = 0; i < array.length; i++){
 array[i][0].pinMode(array[i][1], 'output');
}

// каждые 500 миллисекунд
setInterval(()=>{
  if(count === array.length){
    count = 0;
    // идём по циклу и выключаем все светодиоды
    for (var i = 0; i < array.length; i++){
      array[i][0].digitalWrite(array[i][1], LOW);
   }
  } else {
    // включаем текущий светодиод
    array[count][0].digitalWrite(array[count][1], HIGH);
    count++;
  }
},time);

}
</code>{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot_and_wifi-slot-expander_quadro_blink.gif?nolink |}}
===== Элементы платы =====
{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot-expander_annotation.png?nolink |}}

==== Микроконтроллер STM32F030F4P6 ====
Мозгом модуля является мощный 32-разрядный микроконтроллер фирмы [[http://www.st.com|STMicroelectronics]] — {{:продукты:wifi-slot-expander:stm32f030f4p6_datasheet.pdf|STM32F030F4P6}} с вычислительном ядром ARM Cortex® M0.

==== Светодиодная индикация ====
^  Имя светодиода  ^  Назначение  ^ 
|  ACT  |Мигает при обмене данными между платой расширения Slot Expander и платформой WiFi Slot |

==== Понижающий DC-DC ====
Понижающий DC-DC {{:продукты:wifi-slot-expander:ncp1529_datasheet.pdf|NCP1529}} с выходом 3,3 вольта, обеспечивает питание микроконтроллера. Максимальный выходной ток составляет 1 А.

==== Разъём Slot Connector ====
Slot Connector позволяет надёжно и без проводов подключить платы к питанию и шине I²C при помощи 4 стальных винтов и гаек М3.
=== Расспиновка разъёма ===
{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot-expander_connector.png?nolink |}}
^  Имя контакта  ^  Назначение  ^ 
|  5V  |питание|
|  GND  |земля|    
|  SDA  |линия данных I²C|
|  SCL  |линия синхронизации I²C| 

===== Распиновка =====
{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot-expander_pinout.png?nolink |}}
==== Пины питания ====
  * **5V:** На вывод поступает напряжение от управляющей платформы.
  * **3.3V:** На вывод поступает 3,3 В от понижающего DC-DC преобразователя на плате. Преобразователь обеспечивает питание микроконтроллера {{:продукты:wifi-slot-expander:stm32f030f4p6_datasheet.pdf|STM32F030F4P6}}. Максимальный ток c пина 1 А.
  * **GND:** Выводы земли.
==== Пины ввода/вывода ====
<WRAP center round important 90%>
В отличии от большинства плат Arduino, родным напряжением платы расширения Slot Expander является 3,3 В, а не 5 В. Выходы для логической единицы выдают 3,3 В, а в режиме входа ожидают принимать не более 3,3 В. Большее напряжение может повредить микроконтроллер на плате! 

Будьте внимательны при подключении периферии: убедитесь, что она может корректно функционировать в этом диапазоне напряжений.
</WRAP>

  * **Цифровые входы/выходы:** 10 пинов; ''0''–''9''\\ Логический уровень единицы — 3,3 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 25 мА. К контактам подключены стягивающие и подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно.
  * **ШИМ:** 10 пинов; ''0''–''9''\\ Позволяет выводить аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала разрядностью 16 бит.
  * **АЦП:** 9 пинов; ''0''–''8''\\ Позволяет представить аналоговое напряжение в виде числа. Разрядность АЦП – 12 бит. На аналоговые входы WiFi Expender можно подавать напряжение в диапазоне от 0 до 3,3 В. При подаче большего напряжения модуль может выйти из строя.
  * **TWI/I²C:** пины ''SDA'' и ''SCL''\\ Используются для общения с управляющей платформой в качестве ведомого устройства.
  * **UART:** пины ''RX'' и ''TX''\\ Могут быть использованы для перепрошивки платы расширения по интерфейсу ''UART''.
  * **SWD:** пины ''SWCLK'' и ''SWDIO''\\ Могут быть использованы для перепрошивки платы расширения по интерфейсу ''SWD''.



===== Принципиальная и монтажная схемы =====
{{:продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot-expander_schematic.png?direct&250 |}}
{{ :продукты:wifi-slot-expander:wifi-slot-expander_layout.png?direct&400|}}
<WRAP clear></WRAP>

===== Характеристики =====
  * Микроконтроллер: STM32F030F4P6
  * Интерфейс: I²C (адрес по умолчанию: 42)
  * Напряжение питания модуля: 3,3–5 В
  * Портов ввода-вывода общего назначения: 10
  * Напряжение логических уровней: 3,3 В
  * Портов с поддержкой ШИМ: 10
  * Разрядность ШИМ: 16 бит
  * Портов с АЦП: 9
  * Разрядность АЦП: 12 бит
  * Максимальный ток контакта питания V: 1 А (включая питание микроконтроллера)
  * Максимальный ток пина микроконтроллера: 25 мА
  * Габариты: 50,8×50,8 мм

===== Ресурсы =====
  * [[amp>product/slot-expander?utm_source=man&utm_campaign=wifi-slot-expander&utm_medium=wiki|Slot Expander]] в магазине
  * [[https://github.com/amperka/Troyka-GPIO-expander|Библиотека для работы с Arduino]]
  * [[js:gpio-expander|Описание библиотеки для Espruino]]
  * [[https://github.com/amperka/hardware-drawings/blob/master/wifi-slot-expander.svg|Векторное изображение Slot Expander]]
  * {{:продукты:wifi-slot-expander:stm32f030f4p6_datasheet.pdf|Datasheet на микроконтроллер STM32F030F4P6}}
  * {{:продукты:wifi-slot-expander:ncp1529_datasheet.pdf|Datasheet на понижающий DC-DC преобразователь}}