🚪 Проект: отображение состояния дверей на TM1637 через расширитель PCF8574

В другом проекте на сайте расширитель PCF8574 поднимает общую тревогу зуммером при открытии любой из нескольких дверей. Здесь вместо общего сигнала дисплей TM1637 по очереди показывает номер каждой подключённой двери и её текущий статус — открыта или закрыта, без звука вообще.

Как это работает

Чтение состояния всех пинов такое же, как и в охранном проекте: один I2C-запрос к PCF8574 возвращает байт, где каждый бит — это состояние одного пина P0-P7. Разница — в способе показать результат: вместо одного общего сигнала тревоги код циклически переключается между дверями, показывая на TM1637 то номер двери, то её статус (например, "1" для открытой, "0" для закрытой), с небольшой паузой между переключениями, чтобы успеть прочитать.

Поскольку TM1637 умеет показывать только числа (не произвольный текст), в этом примере статус двери кодируется цифрой, а не словом "открыта"/"закрыта" — отдельное число для номера двери и отдельное для статуса, показываемые по очереди один за другим.

Пошаговая сборка

Так как реализации данного модуля бывают разные, если у вас на плате нет тех контактов, которые указаны ниже — сориентируйтесь по названиям контактов на своей плате.

PCF8574: SDA → A4, SCL → A5, VCC → 5V, GND → GND. Адресные перемычки A0-A2 оставьте как есть (адрес 0x20 при всех на GND).
Геркон-датчик каждой двери: сигнальный выход → свой пин P0, P1, P2, P3 модуля PCF8574, VCC → 5V, GND → GND.
TM1637: CLK → D9, DIO → D10, VCC → 5V, GND → GND.

Скетч

// ВНИМАНИЕ: рекомендую отладить код через монитор порта, так как я языковая
// модель, а не специализированный кодер, и могу что-то упустить. Основу
// и идею я накидал, но проверьте под свою схему.

#include <Wire.h>
#include <TM1637Display.h>

TM1637Display display(9, 10); // CLK, DIO

const int PCF8574_ADDR = 0x20;
const int DOOR_COUNT = 4;

byte readPCF8574() {
  Wire.requestFrom(PCF8574_ADDR, 1);
  if (Wire.available()) {
    return Wire.read();
  }
  return 0xFF;
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  display.setBrightness(5);

  Wire.beginTransmission(PCF8574_ADDR);
  Wire.write(0xFF);
  Wire.endTransmission();
}

void loop() {
  byte state = readPCF8574();

  for (int door = 0; door < DOOR_COUNT; door++) {
    bool open = bitRead(state, door); // подберите полярность по своей распайке герконов

    display.showNumberDec(door + 1); // номер двери
    delay(700);
    display.showNumberDec(open ? 1 : 0); // статус: 1 = открыта, 0 = закрыта
    delay(700);
  }
}

Дополнительных библиотек не требуется — только `Wire.h` и `TM1637Display.h`. При добавлении новых дверей на пины P4-P7 увеличьте `DOOR_COUNT` до 8.

Частые проблемы

Все двери показывают статус "открыта" — проверьте адрес модуля сканером шины I2C; при неверном адресе код возвращает заглушку 0xFF.
Статус показывается по "обратной" логике — зависит от распайки герконов, инвертируйте `open ? 1 : 0` на `open ? 0 : 1`.
Числа меняются слишком быстро/медленно для чтения — измените `delay(700)` на более удобное значение.
Хочется видеть все двери сразу, а не по очереди — TM1637 физически показывает только 4 цифры одновременно; для одновременного отображения всех статусов используйте светодиоды на каждую дверь или больший дисплей (например, LCD1602).

Как улучшить проект

Показывать только двери в статусе "открыта", пропуская закрытые, чтобы не ждать полного цикла для важной информации.
Добавить зуммер параллельно с циклическим отображением, объединив с идеей охранной сигнализации.
Заменить цикличное отображение на LCD1602, который может показать все 4 статуса одновременно на одном экране.