ネットでは色々出ていますが、どれもそのままでは動かなかったです。
まず、ボードのI2Cアドレスはデフォルトで02H (0x20) です。0x40 とかと書いてあるサイトもありました。
これは、i2c_scanner を使えばわかります。
ESP32の場合は、SCLとSDAがデフォルトでGPIO22とGPIO21になってます。 Wire.begin(); するときに、 Wire.begin(21,22)と書く必要は特に無いようです。
それぞれのPINをPULLUPする必要はないようですが、しても動きます。
pinMode(21, INPUT_PULLUP);
pinMode(22, INPUT_PULLUP);
今回は流れるウインカーを作るために、出力だけ確認しました。スイッチサイエンスさんのサンプルは入力しかありません。
サンプルスケッチにある Wire.endTransmission(false); を入れるとI2Cが止まります。これははまりました。
Aruduinoなら動くのかもしれません。Wire.endTransmission(true); も Wire.endTransmission(); もどちらでも動きます。
PCAL9555APWのデータシートに書いてあるので詳細は読んでください。
書き込みに必要なレジスタは、
Output port ：出力レジスタ
Configuration port ：ピンの設定
Output port configuration register 出力方式の設定の三つです。
Output portは出力レジスタで出力したいデータを書きます。デフォルトは全部１になっています。
Configuration portはピンを入力とするか、出力とするかを決めます。入力時はハイインピーダンスになります。デフォルトは、全部入インピーダンス（入力）になっています。
Output port configuration registerは出力方式を設定します。１を書くと、オープンドレイン、０を書くとプッシュプルになるようです。LEDを付けるようなHigh Lowな制御をしたい場合は、プッシュプルに、電流引き込みで使いたい場合は、オープンドレインで使用します。普通はプッシュプルで良いと思います。
データシートにはこの設定は、onfiguration portの前に設定することを推奨と書いています。ただ、逆にしても動作しました。
Portは１と２の二つがありますが、それぞれのレジスタはロールバックするので、Port1 に１バイトを二回書くとPort2にもかかれるようです。
スイッチサイエンスさんの説明では、なぜか、Port2を指定して二バイトを書いてます。
Port1から書いても機能するとは思いますし、それぞれを指定して一バイト書いても機能するかもしれません。
IC2はコマンドを出して、そのあとにデータを出すことでスレーブが動きます。なので、
レジスタアドレス送信 ⇒ データ送信 2バイトの繰り返しになります。
順番は
① Output port configuration register
② Configuration port
③ Output port
になります。通常は動作しながら、出力回路を変更することはありませんし、入力と出力を切り替えることもまずないでしょうから、①と②はスケッチのsetup()で記載して、③のみloop()に書けばいいでしょう。
これをコードにすると、
setup()の中では、
Wire.begin(); ： I2Cを初期化します。
Wire.beginTransmission(PCAL9555APW_ADDR); ：スレーブのアドレス送信します。
Wire.write(Output port configuration registe）; ： コマンドレジスタアドレスを送信します。
Wire.write(data); ： １バイトデータを送信します。
Wire.write(data); ： １バイトデータを送信します。（Port2とPort2の2バイトを送信します。)
Wire.write(Configuration port ）; ： コマンドレジスタアドレスを送信します。
Wire.write(data); ： １バイトデータを送信します。
Wire.write(data); ： １バイトデータを送信します。（Port2とPort2の2バイトを送信します。)
Wire.endTransmission(); ：送信終了を知らせます。これでBUSを開放します。
loop()の中では、
Wire.write(Output port ）; ： コマンドレジスタアドレスを送信します。
Wire.write(data); ： １バイトデータを送信します。
Wire.write(data); ： １バイトデータを送信します。（Port2とPort2の2バイトを送信します。)
Wire.endTransmission(); ：送信終了を知らせます。これでBUSを開放します。
dataを適宜変えれば出力は変わります。
なかなか動かなかったので、オシロを買ってしまいました。このオシロは個人でも買える値段だし、I2Cデータをデコードしてくれるので重宝しました。
