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用户手册(MCP23017-IO-Expansion-Board-user-manual-cn).pdf

发布时间：2023-11-29 发布人：admin 分类：养殖 资料大小：0.72M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    MCP23017 IO Expansion Board 用户手册 MCP23017 IO Expansion Board 用户手册 产 品 概 述 我是一款基于 I2C 接口控制的 I/O 扩展模块，可外扩 16Pin I/O 口，支持同时使用多达 8 个，即 可扩至 128Pin I/O 口，兼容 3.3V 和 5V 电平。 特 点  I2C 接口控制，仅需 2 根信号线，即可扩展出 16 个 I/O 口  I2C 通信地址可设置，短接 A0/A1/A2 焊点可修改通信地址  提供 PH2.0 端子和焊盘两种接口类型，支持并联多个 I2C 模块  板载电平转换电路，可兼容 3.3V/5V 的工作电平  提供完善的配套资料手册(Raspberry/Micro:bit/Arduino/STM32 示例程序和用户手册等) 产 品 参 数 工作电压： 控制接口： 中断引脚： 扩展 I/O 口数量： 产品尺寸： 过孔直径： 5V/3.3V I2C INTA、INTB 16 个 38mm × 23mm 2.0mm 版本：V1.0.0，日期：2018 年 09 月 06 日 1
    MCP23017 IO Expansion Board 用户手册 接 口 定 义 I2C 接口 功能引脚 VCC GND SDA SCL INTA INTB 用 于 树 莓 派 安 装 必 要 的 函 数 库 描述 电源正 电源地 I2C 数据线 I2C 时钟线 中断输出引脚 中断输出引脚 Arduino Uno STM32F407 RASPBERRY 3.3V/5V 3.3V /5V 3.3V /5V GND SDA SCL 3 3 GND PB7 PB6 PA0 PA0 GND SDA SCL 0(wiring Pi) 0(wiring Pi) 需要安装必要的 WiringPi 函数库，否则以下的示例程序可能无法正常工作。安装方法详见： http://www.waveshare.net/wiki/Pioneer600_Datasheets 在官网上找到对应产品，在产品资料打开下载路径，在 wiki 中下载示例程序： 得到解压包，解压得到如下： 将 Raspberry Pi 文件夹及其文件夹下的文件拷至树莓派。 前 置 工 作 及 演 示 版本：V1.0.0，日期：2018 年 09 月 06 日 2
    MCP23017 IO Expansion Board 用户手册 前置工作 执行如下命令进行树莓派配置： sudo raspi-config 选择 Interfacing Options -> I2C -> yes 启动 I2C 内核驱动 保存退出后，重启树莓派： sudo reboot 重启后，运行命令查看，I2C，模块是否已启动： lsmod 将会有如下的打印信息： 如果显示 i2c_bcm2835 则表示 I2C 模块已启动。 将 MCP23017 模块按照上文接口定义连接至树莓派。 本示例程序已配置成将 INTA 与 INTB 内部连接在一起，INTA 或 INTB 连接至 0(Wiring PI) 均可测 试通过。 版本：V1.0.0，日期：2018 年 09 月 06 日 3
    MCP23017 IO Expansion Board 用户手册 模块默认的 I2C 地址为 0X27，可通过焊点 A2,A1,A0 改变器件地址，默认情况下，A2，A1，A0 均未焊接，均为高电平，若将焊点短接，则连接至低电平。根据数据手册，A2,A1,A0 与器件地 址的关系如下图所示： 安装 i2c-tools 工具对器件地址进行确认： sudo apt-get install i2c-tools 查询已连接的 I2C 设备 i2cdetect -y 1 将会打印出已连接设备的 I2C 器件地址信息： 若未修改 MCP23017 模块器件地址，则会显示如上信息，27 表示查询到的 I2C 器件地址为 0X27，同理，如果通过焊点修改了 I2C 器件地址，也可通过该命令进行检测。 注意：以上测试需确保 I2C 总线上没有其它地址和该器件地址重合的设备。 如果显示了期望的 I2C 器件地址，则 MCP23017 模块成功连接至树莓派。 以下演示用到 vim 编辑器，如未安装，可通过 gedit 进行编辑。 版本：V1.0.0，日期：2018 年 09 月 06 日 4
    MCP23017 IO Expansion Board 用户手册 演示 将 MCP23017 模块连接至树莓派后： 进入到先前拷贝的 Raspberry PI 路径下，然后进入到 MCP23017-Raspberry-PI-Library 路径下： cd MCP23017-Raspberry-PI-Library 打开 main.c 文件： vim main.c 首先，确保 I2C 地址正确，如下图所示，根据 I2C 器件地址修改 mcp_begin()的参数，默认情况 下，I2C 器件地址为 0x27,相应的参数为 7。 接着，开启相应测试的宏定义： 将宏 debug 定义为 1 则将打印出所有寄存器的值到控制台， 将宏 outputTest 定义为 1 则将进行输出测试， 将宏 inputTest 定义为 1 则将进行输入测试， 将宏 interruptTest 定义为 1 则进行中断输出测试: 版本：V1.0.0，日期：2018 年 09 月 06 日 5
    MCP23017 IO Expansion Board 用户手册 如果做输出测试，需将 outputTest 的宏定义为 1，inputTest 的宏定义为 0，interruptTest 的宏定 义为 0，debug 的宏可定义为 1 或 0。 如果做输入测试，需将 outputTest 的宏定义为 0，inputTest 的宏定义为 1，interruptTest 的宏定 义为 0，debug 的宏可定义为 1 或 0。 如果做中断测试，需将 outputTest 的宏定义为 0，inputTest 的宏定义为 0，interruptTest 的宏定 义为 1，debug 的宏可定义为 1 或 0。 修改 main.c 相应的内容后，保存修改并退出 修改后按 ESC 进入一般模式 :wq 编译： make 运行： ./mymcp23017 如果为输出测试，MCP23017 模块的 PA0~PA7，PB0~PB7 将高电平持续 500ms，低电平持续 500ms，可将模块引脚接入示波器或 LED 灯进行观测。 如果为输入测试，MCP23017 模块的 PA0 引脚将作为输出，PA1 引脚将作为输入，即：PA1 读取 到的电平状态将通过 PA0 输出，因此，可将 PA1 连接到电源或地，PA0 可连接到示波器或 LED 灯，PA0 将输出 PA1 输入的电平状态。 如果为中断测试，MCP23017 模块的 PA7，PB7 作为中断输入引脚，本例程已配置成将 INTA， INTB 内部连接在一起，中断将同时通过 INTA 和 INTB 输出。本例程中断输出的过程为：当 PA7 或 PB7 输入为下降沿时，INTA，INTB 也将输出下降沿， 将 INTA 或 INTB 连接至树莓派引脚 0(Wiring PI)，并且配置树莓派引脚 0(Wiring PI)下降沿中断，在中断服务函数中读取是哪个引脚 触发了下降沿，以及触发中断时该引脚的电平，并将相应的数据打印到控制台，如下图所示： 版本：V1.0.0，日期：2018 年 09 月 06 日 6
    MCP23017 IO Expansion Board 用户手册 说明：PA0-PA7 用 0-7 表示，PB0-PB7 用 8-15 表示，串口波特率为 115200 用 于 Arduino 按照上文接口定义将模块接入 Arduino Uno/UNO PLUS。 将下载的示例程序的压缩包解压后，将 Arduino 文件夹下的 MCP23017-Arduino-Library 拷贝至 Arduino 第三方库目录下，之后重启 ArduinoIDE。 输出测试： 点击：文件->示例->MCP23017-Arduino-Library->output 配置 I2C 器件地址，MCP23017 模块默认的 I2C 器件地址是 0x27，可参考【用于树莓派】->【前 置工作】部分修改 I2C 器件地址。 编译，并下载到 Arduino: 下载后，MCP23017 模块的 PA0~PA7，PB0~PB7 将高电平持续 500ms，低电平持续 500ms，可将 模块引脚接入示波器或 LED 灯进行观测。 输入测试： 点击：文件->示例->MCP23017-Arduino-Library->input 配置 I2C 器件地址，MCP23017 模块默认的 I2C 器件地址是 0x27，可参考【用于树莓派】->【前 置工作】部分修改 I2C 器件地址。 编译，并下载到 Arduino: 下载后，MCP23017 模块的 PA0 引脚将作为输出，PA1 引脚将作为输入，即：PA1 读取到的电平 状态将通过 PA0 输出，因此，可将 PA1 连接到电源或地，PA0 可连接到示波器或 LED 灯，PA0 将输出 PA1 输入的电平状态。 中断测试： 点击：文件->示例->MCP23017-Arduino-Library->input 配置 I2C 器件地址，MCP23017 模块默认的 I2C 器件地址是 0x27，可参考【用于树莓派】->【前 置工作】部分修改 I2C 器件地址。 编译，并下载到 Arduino: 版本：V1.0.0，日期：2018 年 09 月 06 日 7
    MCP23017 IO Expansion Board 用户手册 下载后，MCP23017 模块的 PA7，PB7 作为中断输入引脚，本例程已配置成将 INTA，INTB 内部 连接在一起，中断将同时通过 INTA 和 INTB 输出。本例程中断输出的过程为：当 PA7 或 PB7 输 入为下降沿时，INTA，INTB 也将输出下降沿， 将 INTA 或 INTB 连接至 Arduino 的引脚 3，并且 配置 Arduino 引脚 3 为下降沿中断，在中断服务函数中读取是哪个引脚触发了下降沿，以及触 发中断时该引脚的电平，并将相应的数据通过串口打印，可通过工具->串口监视器进行查看： 说明：PA0-PA7 用 0-7 表示，PB0-PB7 用 8-15 表示，串口波特率为 115200 用 于 STM32 按照接口定义将模块接入 STM32F407 开发板。 将下载的示例程序的压缩包解压后，用 Keil5 打开 STM32 文件夹下的 MCP23017-STM32F4- Library>MDK-ARM 路径下的工程文件： 打开 main.c, 配置 I2C 器件地址，MCP23017 模块默认的 I2C 器件地址是 0x27，可参考【用于树 莓派】->【前置工作】部分修改 I2C 器件地址。 修改相应的宏定义： 版本：V1.0.0，日期：2018 年 09 月 06 日 8
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