初学者
10 分钟

使用MCP23017和PIC32MZ1024EFH064简化复杂的布线配置

扩大你的触及范围,扩展你的能力

Expand 2 Click with PIC32MZ clicker

已发布 6月 26, 2024

点击板

Expand 2 Click

开发板

PIC32MZ clicker

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ1024EFH064

扩展、连接、征服——使用我们具有变革性的通用 I/O 扩展器。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Expand 2 Click 基于 Microchip 的 MCP23017,这是一款用于 I2C 总线的 16 位通用并行 I/O 扩展器。MCP23017 包括多个 8 位配置寄存器,用于输入、输出和极性选择。主控 MCU 可以通过写入 I/O 配置位来启用 I/O 作为输入或输出,每个输入或输出的数据保留在相应的输入或输出寄存器中。当需要额外的 I/O 而又希望保持最少的互连时,这种端口扩展器代表了一个简单的解决方案。此 Click board™ 通过标准的 I2C 两线接口与 MCU 通信,最大时钟频率为 

1.7MHz。MCP23017 的 I2C 地址为 7 位,前四个  MSB 固定为 0100。地址引脚 A0、A1 和 A2 由用户编程,决定从地址的最后三个 LSB 的值,可以通过将板载标有 ADDR SEL 的 SMD 跳线定位到标记为 1 或 0 的适当位置来选择。这样,MCP23017 通过将 SMD 跳线定位到适当位置,提供了 64 个可能的不同 I2C 地址的机会。此外,它还具有中断功能,通过 mikroBUS™ 插座的 INT 引脚路由,指示给主控制器一个输入状态已经改变。MCP23017 上的两个中断引

脚可以与各自的端口关联,或逻辑 OR 起来,这样如 果任一端口导致中断,两个引脚都会激活。可以通过将板载标有 INT SEL 的 SMD 跳线定位到适当位置来选择所需的中断。这款 Click board™ 可以通过 PWR SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 的逻辑电压级别运行,从而允许 3.3V 和 5V 能力的 MCU 正确使用通信线路。然而,这款 Click board™ 配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Expand 2 Click hardware overview image

功能概述

开发板

PIC32MZ Clicker 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位带有浮点单元的 Microchip PIC32MZ 微控制器,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 mikroProg 连接器,以及一个用于与外部电子设备接口的头部。得益于其紧凑的设计和清晰易识别的丝网标记,它提供了流畅且沉浸式的工作体验,允许在任

何情况下、任何地方都能访问。PIC32MZ Clicker 开 发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 PIC32MZ Clicker 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或通过外部 mikroProg 连接器为 PIC,dsPIC 或 PIC32 编程外,Clicker 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。USB Micro-B 连接可以提供多达 500mA 的电流,这足以操作所有板载和附加模块。所有 

mikroBUS™ 本身支持的通信方法都在这块板上,包 括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮以及若干按钮和 LED 指示灯。PIC32MZ Clicker 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。

PIC32MZ clicker double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Microchip

引脚数

64

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
RE5
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
RB5
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RD10
SCL
I2C Data
RD9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Expand 2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

PIC32MZ clicker front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以PIC32MZ clicker作为您的开发板开始。

PIC32MZ clicker front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

此库包含 Expand 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • expand2_set_bit_port_a - 此功能将位设置到 MCP23017 芯片的 PORTA 的 8 位寄存器地址。

  • expand2_toggle_bit_port_a - 此功能切换 MCP23017 芯片的 PORTA 的 8 位寄存器地址中的位。

  • expand2_clear_bit_port_a - 此功能清除 MCP23017 芯片的 PORTA 的 8 位寄存器地址中的位。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief Expand2 Click example
 * 
 * # Description
 * This application demonstrates the use of the Expand 2 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and logger, and then sets the Click 
 * default configuration: PORTA as output, PORTB as input with pull-ups on all pins.
 * 
 * ## Application Task  
 * Sets other pin of PORTA every 3 seconds, then reads and displays the status of 
 * both ports on USB UART.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "expand2.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static expand2_t expand2;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    expand2_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.

    expand2_cfg_setup( &cfg );
    EXPAND2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    expand2_init( &expand2, &cfg );

    expand2_default_cfg ( &expand2 );

    log_printf( &logger, "----------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " Expand 2 Click \r\n" );
    log_printf( &logger, "----------------\r\n" );

    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.

    uint8_t port_status;
    uint8_t pin_position;

    for ( pin_position = 0; pin_position < 8; pin_position++ )
    {
        expand2_set_port_a( &expand2, EXPAND2_I2C_MODULE_ADDRESS_0, pin_position );
        
        port_status = expand2_read_port_a( &expand2, EXPAND2_I2C_MODULE_ADDRESS_0 );

        log_printf( &logger, " Status PA (output): %d\r\n", (uint16_t) port_status );
        
        port_status = expand2_read_port_b( &expand2, EXPAND2_I2C_MODULE_ADDRESS_0 );

        log_printf( &logger, " Status PB (input) : %d  \r\n", (uint16_t) port_status );
        log_printf( &logger, "----------------\r\n" );
        
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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