前言

一、MCP4017 的重要特性

蓝桥杯板子上的是 MCP4017T-104ELT，如图1。

MCP4017 是一个可编程电阻，通过写入的数值可以改变电阻的大小。

在这里插入图片描述
重点在于 6 引脚（W），5 引脚（B）。VDD 接一个 R17 的 10 K电阻，经过 PB14 口接跳帽 J15，再接到 5 引脚的跳帽 J16，最后接地。

将其 6 引脚，5 引脚的内部电路图简化为图2 。相当于一个滑动变阻器，RAB 是一个大电阻，通过滑动划片 W ，可改变 RWB 的阻值。

当 W 划到最左边 A 处时，RWB = RAB ; 当 W 划到中间时，RWB = 1/2 RAB ；当 W 划到最右边时， RWB 约等于 0（内部有一些模拟开关，不完全等于 0 ）。
在这里插入图片描述

MCP4017 是 7 位的电阻器网络分辨率。
有 0 ~ 127 个电阻器。 (在 RAB 中有128个电阻器）
通电默认PB14 口电阻为中等比例。
RAB 电阻值为 0 ~ 100 K 欧。
带有读取和写命令的简单 I2C 协议。

二、MCP4017 计算 RBW 阻值

RAB 大电阻的内部结构如图 3 。其内部有 128 （N 范围是 0 ~ 127）个电阻器 Rs。
RW 相当于模拟开关，阻值接近于 0 。
在这里插入图片描述

参考数据手册可知 RAB 的最大电阻为 100 K 欧。则每个 Rs 的阻值为 RAB / 128 = 100K / 128.
在这里插入图片描述

上面讲到 MCP4017 是一个可编程电阻，类似于一个滑动变阻器。

当图 2 中 W 划到最左边 A 处时，相当于图 3 中 N = 127，则 RWB = RAB 。
当 W 划到最右边时，相当于 N = 0，则 RWB = 0 。

例如：
当图 3 中 N = 0 时，可以看到 W 和 B 之间有 0 个 RS 电阻和一个RW，则 RWB = RS ·0 + RW 。
当图 3 中 N = 1 时，可以看到 W 和 B 之间有 1 个 RS 电阻和一个RW，则 RWB = RS · 1 + RW 。

上面讲了 RS 的阻值：
在这里插入图片描述

则我们需要的 RWB = RW + N · RS = RW + N · RAB / 128 。在这里插入图片描述

三、MCP4017 地址

MCP4017 是 I2C总线上的一个从属设备，它支持 7位从属寻址。从属地址包含7个固定位，一个读写位（0101111 R/W）。如下图 3 。

在这里插入图片描述

前 7 位都是固定的，最后一位 R/W = 0 代表写，则地址为 01011110 , 即 0x5e。
最后一位 R/W = 1 代表读，则地址为 01011111 , 即 0x5f。

四、MCP4017 读写函数

比赛会给出我们 iic 的底层驱动代码，我们需要自己写出 MCP4017 读写函数。

这里写入读取的数据是单字节的，不要超过相应的范围 。

写函数。

void MCP4017_Write(u8 val)
{
	I2CStart();  //起始信号
	I2CSendByte(0x5e); //控制字，写
	I2CWaitAck();  //等待响应
	
	I2CSendByte(val); //发送要写入的数据
	I2CWaitAck();
	I2CStop(); //停止
}

读函数。

u8 MCP4017_Read(void)
{
	u8 val;
	
	I2CStart();  //起始信号
	I2CSendByte(0x5f); //控制字，读
	I2CWaitAck();  //等待响应
	
	val = I2CReceiveByte(); //接收数据
	I2CSendNotAck();
	I2CStop(); //停止
	
	return val;
}

举例：
电压显示大约 3V 。
3.3 · （ 127 / （127 + 10）大约显示 3 V电压。

MCP4017_Write(0x7f);  //0x7f 十进制就是 127

五、CubeMX 创建工程（利用 ADC 测量 MCP4017 电压）、

（1）设置 RCC。
在这里插入图片描述

（2）在 STM32G431 内部集成两个最高位 12 位的 ADC1， ADC2 ；对应的 IO 接口是 PB12 , PB15。我们选用 ADC1，使用 PB12 测量电压。MCP4017 的 io 接口是 PB14。

设置 IO 接口。
在这里插入图片描述

（3）由于我们使用的两个都是 ADC1 ，则需要在 ADC1 里设置信息。

设置为两个通道。
设置对应的通道 1，2 ，及其速度。（设置慢一些为 640.5 Cycles）

（4）添加 .c / .h 文件。

在这里插入图片描述
（5）创建工程。

对应代码：

 floatvolt_mcp; //电压值

 I2CInit(); //初始化 i2c
 MCP4017_Write(0x3f); 
 
 HAL_ADC_Start(&hadc1); //启动 ADC1
 volt_mcp = HAL_ADC_GetValue(&hadc1) / 4095.0f * 3.3f; //读出数据