非常实用的IO扩展模块
简介
模块为 I2C 接口的 16 路 IO 扩展模块，采用 MicroChip 的 MCP23017 芯片。芯片功能完备，每个 IO可任意配置为输入或输出，可设置使用上拉电阻，并且配置为输入的 IO 都可以启用中断功能。IO 接口驱动能力强，灌电流、拉电流可达25mA。
MCP23017 为高速 IIC 接口，支持 100KHz、400KHz、1.7MHz 的 IIC 频率。芯片有 3 个地址引脚，可设置8个不同地址，所以通过两根 IIC总线可连接8个模块，实现最多 128 个IO扩展。
资料中提供了模块驱动程序（包含 51 单片机驱动程序、Arduino 库文件和例程），程序的各个函数使用起来非常方便，很容易集成到其他程序中。
特性
1）驱动IC：MCP23017-E/SS
2）工作电压 3.3V、5V
3）输入电压 3V-5.5V
4）工作温度：-40℃~12℃
5）模块尺寸：66x19mm
6）多个并联：可以，最多支持8 个
1）驱动IC
MCP23017 是专用IIC接口IO扩展芯片，一个芯片可以扩展 16路IO，16 个IO可以独立任意设置为输入、输出，设置为输入时可设置为中断输入。输出端口的电流驱动能力强，最大25mA。详细参数见MCP23017数据手册。
2）模块供电
模块控制接口的工作电压3V~5.5V，VCC电源不要供超过此范围的电压，否则可能烧毁模块。
3）控制接口
模块控制接口采用的是双排接口，每个标号同时有两个排针，这样方便多个模块并联接线，免得从单片机开发板引出多根线到每个模块。 控制接口包括SCL、SDA、RST、ITA、ITB。
RST接到低电平时，芯片复位，在板上有一个10K欧姆的上拉电阻将RST拉到了VCC，如果不需要通过单片机控制芯片复位，在使用模块时，此引脚可不接线。
ITA、ITB是中断输出引脚，ITA对应GPIOA上的输入中断，ITB对应GPIOB 上的输入中断。不使用中断可不接，使用中断时可接到单片机的外部中断引脚上。
ITA、ITB可联合在一起使用，即当16 个IO上任何一个中断输入产生中断时，ITA和ITB同时产生中断输出。具体在驱动函数的MCP23017 初始化函数中配置。
ITA、ITB的输出类型可设置位 OD输出，推挽输出-高电平有效，推挽输出-低电平有效，具体在具体在驱动函数的MCP23017 初始化函数中
4）硬件地址配置
模块上A0、A1、A2 为芯片的3行操作时，注意程序中定义的芯片地址
例程使用方法
1、51 单片机例程
我们提供的51单片机例程为Keil UV4中配置。
3 个硬件地址线。总共可产生8 个地址0x00~0x07地址要与模块的硬件地址相同。
Keil UV4工程，需要使用Keil UV4软件打开。
在I2C_Core.c文件中定义了程序使用的
如果您使用的是51 开发板，则可以按照此定义连接开发板和模块，如果需要修改使用的引脚，可以在此处修改后重新编译项目。
2、Arduino例程使用方法
我们提供了Arduino IDE的库文件和例程，使用非常简单。只需要将《到Arduino IDE安装目录的arduino-1.0.5文件中定义了程序使用的51 单片机的引脚：
开发板，则可以按照此定义连接开发板和模块，如果需要修改使用的引脚，可以
的库文件和例程，使用非常简单。只需要将《TM16681.0.5-r2\libraries目录下。然后退出 Arduino IDE，重新启动开发板，则可以按照此定义连接开发板和模块，如果需要修改使用的引脚，可以
TM1668》这个文件夹整体复制，重新启动 ArduinoIDE，
在Arduino IDE的File-->Examples下会出现例程：
原理图
应该如何学习电子技术？
电子技术是充满魅力并且引领未来的，但同时也是复杂的。那么，我们应该怎样去掌握它？
1、实践——动手实践是最有效最扎实的学习途径。那么应该怎样实践？
2、“先简单后复杂，先单一后综合”——这是学习复杂知识最有效的途径。
3、了解每一个细节——细节就是知识基础和精华。所以要遵循这样的原则，打好坚实的基础。
所以，我们专门设计了独具特色的开发板和各种应用模块。让应用更容易。
MCP23017_MCP23S17的中文资料与英文资料：
arduino库函数编写经验（源码可在附件下载）
1、例程的名字不能是以字母开头
2、每个例程都要放在一个同名的单独的文件夹中
3、每个类有一个构造函数，构造函数无返回值
4、检查每一行的结尾是否都有分号
5、error: expected `)' before numeric constant，一般是少逗号，少分号等
单片机源程序如下:
- /*------------------------------------------------------------------------------------
- * 项目名称:
- MCP23017 IIC IO扩展模块测试程序v1.0
- * 功能描述:
- 1、程序首先将GPIOA和GPIOB都配置为输出，实现流水灯效果
- 2、然后将GPIOA设置为输出，GPIOB设置为输入，并开启GPIOB的中断，每次GPIOB上有中断时，
- 讲GPIOB的值写到GPIOA
- * 接线说明
- VCC —— 连接5V电源正极
- GND —— 连接5V电源负极
- SCL —— 连接单片机P1.0
- SDA —— 连接单片机P1.1
- RST —— 未连接，RST引脚为低电平时，器件复位
- INTA —— 连接到单片机P3.2（INT0）
- INTB —— 连接到单片机P3.3（INT1）
- * MCP23017使用方法
- 0、上电复位后，器件所有IO默认为输入状态
- 1、首先调用初始化函数初始化MCP23017
- 2、调用相关的输入输出配置函数，上拉电阻配置函数，中断配置函数配置各个IO
- 3、然后可以读取或设置GPIO的状态
- * 版权信息:
- (c) 飞翼电子, 2017.
- * 历史版本:
-
- 2017-06-08:
- - 初始版本 V1.0.0;
- * 配置说明:
- MCU: AT89S51
- 晶振: 外部晶振：11.0592MHz
- 扩展模块: -
- 软件: Keil.C51.V9.01
- - 编译前，请根据硬件连接配置MCU与模块的通讯接口
- - 将开发板的串口与PC连接
- /************************包含头文件***************************************************/
- #include <reg51.h>
- #include "MCP23017.H"
- #include "usart.h"
- /************************公共常量定义*************************************************/
- //定义MCP23017器件硬件地址，取值范围0x00~0x07，需要与模块上A0、A1、A2的配置相同
- //根据实际地址进行修改
- unsigned char deviceAddr = 0x00;
- /************************全局变量****************************************************/
- unsigned char IntFlag;
- /*************************************************************************************
- *函数名：Delay(unsigned char time)
- *功 能：延时函数
- **************************************************************************************/
- void Delay(unsigned char time)
- {
- int i,j,k;
- for(i=0;i<time;i++)
- for(j=0;j<50;j++)
- for(k=0;k<200;k++)
- {
- ;
- }
- }
- /************************主程序*******************************************************/
- void main()
- {
- unsigned char addr=0;
- unsigned char i;
- unsigned char tmp = 0x01;
- bit res; //定义一个BOOL变量
-
- EA=1; //使能全局中断
- IT0=0; //设置外部中断0为低电平有效中断
- EX0=1; //使能外部中断0
- IT1=0; //设置设置外部中断1为低电平中断
- EX1=1; //使能外部中断1
- InitSerialPort();
-
- //初始化MCP23017,INTA和INTB独立，使能硬件地址，INTA和INTB设置为开漏输出
- MCP23017_INIT(deviceAddr,INTA_INTB_INDEPENDENT,HWA_EN,INT_OD);
- Delay(1);
- //将PORTA和PORTB都设置为输出
- MCP23017_IO_DIR(deviceAddr,MCP23017_PORTA,ALLPIN,OUTPUT);
- //将PORTB设置为输入，使能上拉，并配置中断低电平中断
- MCP23017_IO_DIR(deviceAddr,MCP23017_PORTB,ALLPIN,INPUT);
- MCP23017_IO_PU(deviceAddr,MCP23017_PORTB,ALLPIN,ENABLE);
- MCP23017_IO_INT(deviceAddr,MCP23017_PORTB,ALLPIN,LOWLEVEL_INTERRUPT);
-
- while(1)
- {
- //发生中断后
- if(IntFlag == 1)
- {
- //读取PORTB端口值，写到PORTA
- i = MCP23017_READ_GPIO(deviceAddr,MCP23017_PORTB);
- MCP23017_WRITE_GPIO(deviceAddr,MCP23017_PORTA,i);
- IntFlag = 0;
- }
- //把端口值通过串口发送
- SendByte(i);
- Delay(1);
- ……………………
- …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
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