Unit EXT.IO2 / Stamp IO Home Assistant 集成

Unit EXT.IO2是一款IO 拓展单元，模块基于 STM32F030 主控开发，采用 I2C 通信接口，提供 8 路 IO 拓展。每路 IO 支持独立配置数字输入 / 输出，ADC，SERVO 控制，RGB LED 控制模式。支持配置设备 I2C 地址，这意味着在同一 I2C 总线上允许用户挂载多个 Unit EXT.IO2 UNIT 拓展出更多的 IO 资源。适用于多路数字 / 模拟信号采集，与灯光 / 舵机控制等应用场景。

Stamp IO 是一款IO 拓展板, 该拓展板基于 STM32F030 主控开发，采用 I2C 通信接口，提供 8 路 IO 拓展。每路 IO 支持独立配置数字输入 / 输出， ADC, SERVO 控制, RGB LED 控制模式。适用于多路数字 / 模拟信号采集，与灯光 / 舵机控制等应用场景。

这两个设备的通信协议一致，需要通过 I2C 连接外部主控才能使用

准备工作

一个主控设备
Home Assistant 主机。
在 Home Assistant 中安装并启用ESPHome Builder。

注意事项

Unit EXT.IO2/ Stamp IO 只是 IO 拓展平台，需要额外的主控设备（如 Atom 系列、Stamp 系列， Stick 系列，Core/Basic 系列等）才能集成至 Home Assistant。

添加功能

拓展功能需要 I2C 组件：

I²C 组件：

# Example configuration entry for ESP32
i2c:
  sda: GPIOXX
  scl: GPIOXX
  scan: true 

这里的 GPIO 引脚会因为使用的主控设备不一而不同。比如使用 Atom Lite 作为主控：

# I2C Bus on Grove Port (HY2.0-4P)
i2c:
  sda: GPIO26
  scl: GPIO32 

在使用功能前，还需添加 Hub 组件：

external_components:
  - source: github://m5stack/esphome-yaml/components@main
    components: [extio2]
    refresh: 0s

extio2:
  id: extio2_hub 

可配置选项

id (可选, ID): 为 Hub 组件指定一个 ID。
address (可选, int): I2C 地址，默认 0x45.
reset (可选, boolean): 执行软件复位，所有引脚设置为输出模式，输出低电平，默认 true.
pwm_freq (可选, enum): 所有通道的全局 PWM 频率，默认为 1kHz 可选：
- 2kHz
- 1kHz
- 500Hz
- 250Hz
- 125Hz
其它 I2C Device 所支持的内容。

GPIO 引脚

EXT.IO2 的引脚可用于任何 ESPHome 接受标准 GPIO 引脚引用的场景，例如 switch、binary_sensor 等组件。

# 数字输出 — 开关
switch:
  - platform: gpio
    name: "EXT.IO2 GPIO 0"
    pin:
      extio2_id: extio2_hub
      number: 0
      mode:
        output: true

# 数字输入 — 二值传感器
binary_sensor:
  - platform: gpio
    name: "EXT.IO2 GPIO 1"
    pin:
      extio2_id: extio2_hub
      number: 1 

引脚配置项

extio2_id （必填，ID）：EXT.IO2 总线控制器的 ID。
number （必填，int）：引脚编号，范围 0–7。
inverted （可选，boolean）：反转引脚逻辑，默认为 false。

注意：

设备固件仅支持输入和输出两种模式。pullup、pulldown、open_drain 等选项在配置中不支持

传感器（ADC）

传感器平台可从 8 个支持 ADC 的引脚中读取模拟值。

sensor:
  - platform: extio2
    extio2_id: extio2_hub
    name: "ADC 传感器 0"
    channel: ADC_0
    resolution: 12BIT
    update_interval: 5s 

配置项

extio2_id （可选，ID）：EXT.IO2 总线控制器的 ID。
channel （必填，枚举）：要读取的 ADC 通道，ADC_0 至 ADC_7。
resolution （可选，枚举）：ADC 分辨率，默认为 8BIT。
- 8BIT：8 位分辨率，范围 0–255。
- 12BIT：12 位分辨率，范围 0–4095。
update_interval （可选，时间）：轮询间隔，默认为 60s。
其他选项参见传感器。

输出（PWM）

输出平台将任意引脚驱动为 PWM 输出。占空比以 0.0 到 1.0 的浮点数表示，内部映射为 0–100%。

output:
  - platform: extio2
    extio2_id: extio2_hub
    id: pwm_ch0
    channel: PWM_0

light:
  - platform: monochromatic
    name: "PWM 灯 0"
    output: pwm_ch0
    effects:
      - pulse: 

配置项

extio2_id （可选，ID）：EXT.IO2 总线控制器的 ID。
id （必填，ID）：该输出的 ID。
channel （必填，枚举）：要使用的 PWM 通道，PWM_0 至 PWM_7。
其他选项参见浮点输出。

注意：

PWM 频率通过总线控制器的 pwm_freq 全局设置，所有 PWM 通道共享同一频率。

数值（舵机）

数值平台用于控制舵机，提供两种控制模式：角度（度）和脉冲宽度（微秒）。

角度模式

以角度（0–180°）控制舵机位置。

number:
  - platform: extio2
    extio2_id: extio2_hub
    name: "舵机 0"
    type: angle
    channel: SERVO_0
    min_value: 0
    max_value: 180
    step: 3 

脉冲模式

以原始脉冲宽度（微秒）控制舵机。

number:
  - platform: extio2
    extio2_id: extio2_hub
    name: "舵机 1"
    type: pulse
    channel: SERVO_1
    min_value: 500
    max_value: 2500
    step: 100 

配置项

extio2_id （可选，ID）：EXT.IO2 总线控制器的 ID。
type （必填，枚举）：舵机控制模式。
- angle：以角度控制。
- pulse：以脉冲宽度控制。
channel （必填，枚举）：要使用的舵机通道，SERVO_0 至 SERVO_7。
min_value （可选，float）：最小值，角度模式默认 0.0，脉冲模式默认 500.0。
max_value （可选，float）：最大值，角度模式默认 180.0，脉冲模式默认 2500.0。
step （可选，float）：步进值，角度模式默认 3.0，脉冲模式默认 100.0。
其他选项参见数值。

模式	单位	最小值	最大值	步进
`angle`	`°`	`0`	`180`	`3`
`pulse`	`us`	`500`	`2500`	`100`

灯光

灯光平台支持两种模式：单个 RGB LED（指定某一引脚）或可寻址 LED 灯条（从引脚 0 开始的连续多个引脚）。

单个 RGB 灯

控制指定引脚上的一个 RGB LED。

light:
  - platform: extio2
    extio2_id: extio2_hub
    name: "EXT.IO2 灯光 2"
    type: light
    channel: LIGHT_2 

可寻址灯条

控制从引脚 0 开始的连续多个 RGB LED，支持所有 ESPHome 可寻址灯光效果。

light:
  - platform: extio2
    extio2_id: extio2_hub
    name: "灯条"
    type: addressable_light
    num_leds: 8 

配置项

extio2_id （可选，ID）：EXT.IO2 总线控制器的 ID。
type （必填，枚举）：灯光模式。
- light：单个 RGB LED。
- addressable_light：可寻址 LED 灯条。
channel （light 类型必填，枚举）：要使用的引脚，LIGHT_0 至 LIGHT_7。
num_leds （addressable_light 类型必填，int）：LED 数量，范围 1–8，从引脚 0 开始依次分配。
其他选项参见灯光。

注意：

可寻址灯条的引脚必须从引脚 0 开始连续分配。例如 num_leds: 3 将使用引脚 0、1、2。硬件不提供亮度控制寄存器，亮度通过软件缩放 RGB 值实现。

完整配置示例

i2c:
  sda: GPIO2
  scl: GPIO1

extio2:
  id: extio2_hub
  address: 0x45
  reset: true
  pwm_freq: 1kHz

# GPIO — 数字输出
switch:
  - platform: gpio
    name: "EXT.IO2 GPIO 0"
    pin:
      extio2_id: extio2_hub
      number: 0
      mode:
        output: true

# GPIO — 数字输入
binary_sensor:
  - platform: gpio
    name: "EXT.IO2 GPIO 1"
    pin:
      extio2_id: extio2_hub
      number: 1
      mode:
        input: true
        pullup: true

# ADC 传感器
sensor:
  - platform: extio2
    extio2_id: extio2_hub
    name: "ADC 传感器 2"
    channel: ADC_2
    resolution: 12BIT
    update_interval: 5s

# PWM 输出，用作单色灯
output:
  - platform: extio2
    extio2_id: extio2_hub
    id: pwm_ch3
    channel: PWM_3

light:
  - platform: monochromatic
    name: "PWM 灯 3"
    output: pwm_ch3
    effects:
      - pulse:

  # 舵机 — 角度控制
  - platform: extio2
    extio2_id: extio2_hub
    name: "舵机 4"
    type: angle
    channel: SERVO_4

number:
  # 舵机 — 脉冲宽度控制
  - platform: extio2
    extio2_id: extio2_hub
    name: "舵机 5"
    type: pulse
    channel: SERVO_5

  # 单个 RGB LED
  - platform: extio2
    extio2_id: extio2_hub
    name: "RGB 灯光 6"
    type: light
    channel: LIGHT_6

  # 可寻址 LED 灯条（全部 8 个引脚）
  - platform: extio2
    extio2_id: extio2_hub
    name: "灯条"
    type: addressable_light
    num_leds: 8 

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