Arduino Due MCP23017 I2C库使用与教程

资源摘要信息:"Dondo MCP23017 I2C2 Library for Arduino Due" 该资源是专为Arduino Due平台设计的一个库，旨在简化与MCP23017这款I2C总线接口的GPIO扩展器进行交互的过程。MCP23017是由Microchip Technology公司生产的，一个具有16位并行I/O扩展功能的串行至并行转换器，能够通过I2C接口连接到各种微控制器。该器件广泛应用于需要增加数字输入输出端口的应用中，特别是当微控制器自身端口不足时。 在详细说明该库的知识点之前，我们首先需要了解几个核心概念： 1. **I2C（Inter-Integrated Circuit）通信协议**： I2C是一种串行通信协议，允许多个从设备连接到同一总线上与一个或多个主设备通信。它支持单主模式或多主模式，数据传输速率可达400 kbit/s。I2C在连接诸如传感器、转换器、存储器等外围设备时非常流行。 2. **MCP23017**： MCP23017是一款16位输入输出端口扩展器，每个端口可以被配置为输入或输出。它具有可编程的上拉电阻、中断功能和I2C接口。该芯片支持两种可选的I2C地址，从而能够通过I2C总线控制多达16个MCP23017芯片，实现128个I/O端口的扩展。 3. **Arduino Due**： Arduino Due是Arduino系列中的一款基于ARM处理器的开发板，搭载了一个32位的SAM3X8E ARM Cortex-M3 MCU。它与基于AVR的Arduino板如Arduino Uno在处理速度和内存容量上有了显著的提升。Arduino Due工作电压为3.3V，具有54个数字I/O端口、12个模拟输入、2个UART（硬件串口）、84 MHz时钟频率、14个PWM通道等丰富功能。 现在，我们具体来看看"Dondo MCP23017 I2C2 Library for Arduino Due"库提供的功能和特点： - **I2C地址选择**： 库允许通过代码配置MCP23017的I2C地址，从而在同一个I2C总线上支持多个MCP23017设备。 - **端口输入输出控制**： 通过该库，开发者可以轻松设置MCP23017的16个引脚为输入或者输出状态，并读取或写入相应的端口状态。 - **中断管理**： MCP23017具有中断功能，当配置为输入状态的引脚电平发生变化时，可以触发中断事件。库中提供了相关函数以配置中断行为和响应中断。 - **上拉电阻控制**： 可以通过库设置每个引脚的内部上拉电阻，避免在无连接或三态操作时引脚上出现不确定的电平状态。 - **实例化和初始化**： 库提供了简单易用的API，便于在Arduino Due程序中实例化MCP23017对象，并进行初始化配置。 - **扩展性**： 使用MCP23017芯片，可以在不改变Arduino Due物理连接的情况下，通过I2C总线扩展大量I/O端口。这对于需要连接大量传感器或控制大量LED的项目来说非常有用。 在实际应用中，开发者可以结合该库与其他传感器或驱动器库，实现复杂和强大的嵌入式项目。由于Arduino Due工作在3.3V逻辑电平，与MCP23017完全兼容，无需电平转换电路即可直接连接。 需要注意的是，由于MCP23017是一款I2C设备，用户在使用库时应确保Arduino Due的I2C接口已经正确配置和初始化。此外，库文件的命名方式暗示了可能还存在其他版本或变体的MCP23017库，例如，"dondo_MCP23017_i2c2"可能表示这是一个针对Arduino I2C接口第二通道的库。 在使用该库时，开发者还应该注意以下几点： - 为避免I2C总线冲突，需要确保使用的I2C地址未被其他设备占用。 - 在进行项目设计时，应考虑MCP23017的供电和负载能力，它的工作电压为2.7V至5.5V，但输出端口驱动能力有限。 - 在编写代码时，应遵循库的文档说明和示例，合理分配I2C总线资源，以及确保数据传输的正确性和稳定性。