利用MCP23017 I2C GPIO扩展器控制旋转编码器的方法和代码

资源摘要信息:"rotary-encoder-over-mcp23017:库和示例代码，通过这些库和示例代码，可以通过MCP23017 I2C GPIO扩展器控制多个旋转编码器" 知识点详细说明： 1. 旋转编码器（Rotary Encoder）： 旋转编码器是一种输入设备，它能够将机械旋转的角度信息转换成电信号。常见的旋转编码器有机械式的、光学式的以及接触式的等类型，它们广泛应用于电子设备中作为输入控制器件。旋转编码器具有两个输出信号，这些信号具有相位差（通常为90度），通过这两个信号的上升沿和下降沿，可以判断旋转的方向以及旋转的角度。 2. MCP23017 I2C GPIO扩展器： MCP23017是Microchip公司生产的一款具有I2C接口的高集成度并行I/O端口扩展器。这款芯片通过I2C总线与微控制器通信，提供了16个GPIO口，可以进行输入或输出操作，大大扩展了微控制器的I/O端口数量。MCP23017支持I2C地址可配置，通过硬件引脚或软件设置可以拥有多个不同的I2C地址，从而能够通过一个I2C总线控制多个MCP23017芯片，实现GPIO的大量扩展。 3. I2C总线技术： I2C（Inter-Integrated Circuit）总线是一种多主机的串行计算机总线，由Philips公司在1980年代提出。I2C总线技术广泛应用于微控制器和各种外围设备之间的通信。它只需要两根线路：一根数据线（SDA）和一根时钟线（SCL），支持多个从设备和至少一个主设备在同一个总线上进行通信。I2C总线技术因其简单、成本低廉、适用性强等特点，在嵌入式系统中被广泛使用。 4. 中断技术： 中断是一种用于处理计算机系统中异步事件的技术。当中断发生时，CPU会暂时停止执行当前的任务，并转去执行中断服务程序，处理完后返回继续执行原任务。在旋转编码器的应用中，可以通过中断方式来读取编码器的状态变化，提高系统的响应速度和效率。 5. Arduino平台： Arduino是一款便捷、灵活的开源电子原型平台，由易于使用的硬件和软件组成。Arduino平台适用于电子爱好者、艺术家、设计师等各类创意人士，同时也适合初学者进行学习和实践。在这个项目中，Arduino被用作主控制器与MCP23017通信，以及处理旋转编码器输入信号。 6. 库的使用和示例代码： 库（Library）是C++中一种特殊的代码模块，它封装了一些通用的功能，使得开发者在编程时可以重复使用这些功能，提高开发效率。在本项目中，提供的库和示例代码能够帮助开发者通过MCP23017控制多个旋转编码器。通过在Arduino项目中包含RotaryEncOverMCP.h头文件，可以使用RotaryEncOverMCP类来操作MCP23017，并将旋转编码器的信号转换为可读的输入。 7. GPIO引脚的配置与读取： 在使用MCP23017时，需要正确配置其16个GPIO引脚的输入输出状态。通常情况下，旋转编码器的两个信号线会连接到两个GPIO引脚上，这两个引脚需要配置为输入模式。通过读取这两个引脚的状态变化，可以计算出旋转编码器的旋转角度和方向。当使用中断方式时，可以在GPIO引脚状态发生变化时触发中断，然后在中断服务程序中读取和处理编码器状态。 以上知识点提供了从旋转编码器的基本概念、MCP23017的功能、I2C通信技术、中断处理机制、Arduino开发平台、到示例库和代码使用方法的全面介绍。掌握这些知识点，对于进行涉及旋转编码器控制的项目开发具有重要的指导作用。