对每个制造商来说都是必不可少的工具包，它是树莓派 GPIO 的经济有效的扩展。
优势
- 便宜的
- 易于使用
- 添加 14 个 GPIO 引脚
不足之处
- 如果不与 Breakout Garden HAT 一起使用，则需要焊接
树莓派 GPIO 很棒，但是它确实错过了一项重要功能，即模拟输入。有几种方法可以增加了模数转换，但是每个都有其缺点。您可以使用便宜的 ADC 芯片 (例如 MCP3008)，但这需要大量的导线和焊接。
但是，如果您正在寻找价格合理且轻巧的解决方案来在树莓派上获得模拟输入，则 Pimoroni IO 扩展器可能是您的最佳选择。 IO 扩展器仅需 10 美元，即可为任何型号的树莓派提供 ADC ，脉宽调制 (PWM) 和额外的 GPIO 引脚。
Pimoroni IO 扩展器的设计
Pimoroni IO 扩展器不是树莓派的典型板载。电路板只有 1 x 0.9 英寸 (25 x 23mm)，只有五个与 GPIO 的连接。如此之少的连接是由于使用 I2C (两线串行通信协议) 的 IO 扩展器引起的。
可以使用随附的公头 / 母头引脚将这五个引脚焊接到上，然后将它们放置在 GPIO 的 I2C 引脚之上。这种设计不是偶然的，而是有意的，因为 IO 扩展器是 Pimoroni 的 Breakout Garden 系列主板的一部分。使用 Breakout Garden HAT，我们最多可以插入六个板，以快速创建定制项目。该范围内的其他板卡还包括热像仪，六轴运动传感器 (X ， Y ， Z 和磁航向)，并带有 LCD ，电子墨水和 OLED 等屏幕。
使用 Breakout Garden ，我们可以混合和匹配木板来快速创建项目。
Pimoroni IO 扩展器硬件规格
Pimoroni IO 扩展器使用可编程的 Nuvoton MS51 微控制器，这是一种经济高效且可靠的方式，可通过 I2C 接口提供额外的 GPIO 引脚。实际上，如果您有需要和技能，则可以用您自己的固件替换自定义固件。
该微控制器提供了额外的 14 个 GPIO 引脚，可以将其配置为 `` 数字’’并添加到已经在 Pi 上的那些引脚上。或使用 MS51 的内置 12 位模数转换器 (2DC) 和六个脉宽调制 (PWM) 来使用 IO 扩展器提供八个模拟引脚。 IO 扩展器的所有 14 个 GPIO 引脚都已预先焊接好并可以使用。引脚列的顶部和底部提供了用于 3.3V 输出， GND 和电压输入 (VIN) 的其他引脚。
使用 Pimoroni IO 扩展器
单独购买的 Breakout Garden 是一种为 Pi 添加额外功能的简洁便捷的方法。
我们在带有最新版本的树莓派 OS 的树莓派 4 4GB 上使用 Breakout Garden HAT 测试了 IO Expander 。通过克隆 Git 存储库安装 Python 模块非常轻松，几分钟后，我们就能够完成一系列示例项目，这些项目涵盖了读取模拟电压源的变化电平，使用 PWM 控制 RGB LED 混合的过程。颜色，并使用 PWM 精确控制伺服。
Python 的”ioexpander” 模块是可扩展的，甚至可以满足最苛刻项目的需求。但是该模块还消除了复杂性，因此使学习者可以掌握董事会。
目前，从 IO 扩展器获取数据的唯一受支持的方法是通过 Python 模块，但是由于该板使用 I2C 与树莓派进行通信，因此应该可以使用具有 I2C 库的任何语言来读取数据，例如示例 Node-RED 。
Pimoroni IO 扩展器的用例
使用提供的接头引脚，我们可以将开发板直接用于任何型号的树莓派的 GPIO 。 如果您的项目需要模拟输入， PWM 或仅需要 14 个以上的 GPIO 引脚，则 IO 扩展器是一个不错的选择。使用 IO 扩展器，我们可以仅在此板上添加模拟输入，使其成为替代我们树莓派 Light Show 项目的理想选择，或作为伺服器的控制板来精确控制机械臂项目。但是，如果您在 Pi 上使用了所有 GPIO 引脚，则该板也很有用。
底线
此板无可厚非。体积小，但功能大。我们终于有了一种方便，简单的方法来添加模拟输入，这是所有树莓派型号都缺少的功能，并通过额外的 PWM 和数字引脚扩展了现有的 GPIO 引脚。只需不到 10 美元， IO 扩展器就可以轻松应对，并且应该放在每个树莓派发烧友的随身物品盒中。