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XIAO的IO扩模块

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XIAO的IO扩展模块是一款先进的扩展板，旨在增强Seeed Studio XIAO系列的功能。该板块采用MCP23017芯片，提供额外的16个IO引脚，使用户能够在项目中进行扩展而无需受限。无论您是一个想要尝试更多组件的爱好者，还是一个寻求可靠的IO扩展解决方案的专业人士，这个板块都可以满足您的需求。它与XIAO系列的兼容性确保了无缝集成，使您的开发过程更加顺畅高效。

特性​

  • 与XIAO的无缝集成：专为与Seeed Studio XIAO系列完美配合设计。
  • 额外的16个IO引脚：采用MCP23017芯片，为您的项目提供了16个额外的IO引脚。
  • 可配置地址的I2C接口：默认的I2C地址为0x21，但可以配置为0x20。
  • 坚固的设计：采用高品质材料构建，以确保长久耐用和可靠性。

规格​

  • 芯片: MCP23017
  • IO引脚数量：16个
  • 通信协议：I2C
  • 默认I2C地址：0x21（可配置为0x20）
  • 工作电压：3.3V
  • 尺寸：21mm x 17mm

应用领域​

XIAO的IO扩展器非常灵活，可以应用于多种应用领域，包括但不限于：

  • 家庭自动化系统：扩展您在智能家居设置中可以控制的设备数量。 -机器人技术：在机器人上添加更多的传感器、电机或其他组件，而不会耗尽IO引脚。
  • 游戏主机：设计具有大量按钮和开关的自定义控制器或其他外围设备。
  • 工业控制系统：在工业环境中管理更多的设备和传感器。
  • 教育项目：在教学项目中向学生介绍微控制器和电子学，不受IO引脚数量的限制。

硬件概述​

本节将详细介绍XIAO IO扩展板上的各种组件和接口。

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0. 标准XIAO引脚​

这些是用于连接XIAO微控制器的标准引脚。

1. J1引脚​

J1引脚允许用户通过焊接决定是否将MCP23017的RST、INTB和INTA引脚连接到XIAO的D6、D1和D0引脚。从上到下，它们分别是RST、INTB、INTA。

默认情况下，当您使用扩展板时，区域8的附加输出引脚是启用的。如果您不想启用它们，您需要使用刀片切割区域J1中相邻的两个引脚。

2. MCP23017芯片​

这是主要的IO扩展芯片，提供额外的16个IO引脚。

3. J2引脚​

这个引脚用于选择I2C地址。默认地址为0x21。如果焊接此引脚，地址可以更改为0x20。

4.MCP23017输出引脚​

这些是来自MCP23017芯片的输出引脚。每个引脚的定义可以在板子的背面看到。它们从PA0到PB7，共提供了16个IO引脚。

5. Grove引脚​

如果您想连接Grove模块，可以焊接提供的Grove插座。该Grove接口连接到I2C总线。如果您选择在此处使用IIC引脚，则无法使用区域4中的扩展IO引脚。

6. VCC引脚​

这是一个输出引脚，可用于为其他组件供电。

7. GND引脚​

这也是一个输出引脚，可用于接地其他组件。

8. 其他输出引脚​

这些是一些额外的输出引脚，包括GND、INTB、INTA和RST。如果您希望焊接这些引脚以供其他用途，请随意这样做。

入门指南​

欢迎使用IO扩展板的快速入门指南。本指南旨在帮助您与XIAO RP2040主控制器配合使用，设置和开始使用新的IO扩展板。

硬件准备​

有三种主要的使用方式：

模式1：SMD模式

如果您的XIAO主板上的引脚未焊接，您可以选择直接的SMD方法，将XIAO主板和扩展板焊接到PCB板上，以使用GPIO扩展功能。

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note

所示的PCB板仅用于展示，且在文章发布时并未上架销售。

模式2：通过引脚排线，XIAO直接与扩展板连接

在这种方法中，您可以选择将连接线直接焊接到GPIO扩展板上，以连接您的目标设备。

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模式3：XIAO主板通过长引脚排线与扩展板连接，并通过焊接引脚排线来实现扩展板的扩展

通过这种连接方法，您可以自由地安装杜邦线到GPIO扩展板上，为您的应用提供便捷的布线方式。

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一旦焊接完成，您可以开始将扩展板连接到XIAO RP2040主控制器上。

要对XIAO RP2040进行编程，您将需要一根TYPE-C USB数据线。将一端连接到XIAO RP2040，将另一端连接到您的计算机上。有关对XIAO RP2040进行编程的详细指南，请参考这个链接Wiki。

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软件准备​

在开始对板子进行编程之前，您需要一个适用于XIAO的特定库。请从这个链接下载MCP23017库 GitHub link。下载完成后，将该库安装到您的编程环境中。

下载库文件

演示：IO输出高电平和低电平​

在Arduino IDE中，打开一个新的代码窗口，并复制以下示例代码：

#include <Adafruit_MCP23X17.h>

Adafruit_MCP23X17 mcp;

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    Serial.println("MCP23xxx Blink Test!");
    if (!mcp.begin_I2C()) {
        Serial.println("Error.");
        while (1);
    }

    Serial.println("Looping...");

    for(int i=0; i<16; i++) {
        mcp.pinMode(i, OUTPUT);
    }
}

void loop() {
    mcp.digitalWrite(15, LOW); //PB7
    mcp.digitalWrite(14, HIGH); //PB6
    mcp.digitalWrite(13, HIGH); //PB5
    mcp.digitalWrite(12, HIGH); //PB4
    mcp.digitalWrite(11, HIGH); //PB3
    mcp.digitalWrite(10, HIGH); //PB2
    mcp.digitalWrite(9, HIGH); //PB1
    mcp.digitalWrite(8, HIGH); //PB0
    mcp.digitalWrite(7, HIGH); //PA7
    mcp.digitalWrite(6, HIGH); //PA6
    mcp.digitalWrite(5, HIGH); //PA5
    mcp.digitalWrite(4, HIGH); //PA4
    mcp.digitalWrite(3, HIGH); //PA3
    mcp.digitalWrite(2, HIGH); //PA2
    mcp.digitalWrite(1, HIGH); //PA1
    mcp.digitalWrite(0, HIGH); //PA0
    delay(1000);
}

将上述代码上传到您的XIAO。代码成功上传后，您会发现除了PB7引脚外，所有引脚都是3.3V高电平。

caution

该扩展板只能使用数字输入和输出功能，不支持PWM或模拟输入和输出功能。

引脚寻址/引脚编号​

在使用单引脚操作（如pinMode(pinId, dir)，digitalRead(pinId)或digitalWrite(pinId, val)）时，引脚使用下面的ID进行寻址。例如，要设置_GPB0的模式，可以使用pinMode(8, ...)。 注意 MCP23008和MCP23S08只有_GPAx引脚。

MCP23x17引脚 #引脚名称引脚ID编号
21GPA00
22GPA11
23GPA22
24GPA33
25GPA44
26GPA55
27GPA66
28GPA77
1GPB08
2GPB19
3GPB210
4GPB311
5GPB412
6GPB513
7GPB614
8GPB715

常见问题解答​

1. 为什么我的XIAO的IO扩展板没有响应？​

回答: 请确保XIAO模块正确插入扩展板中。此外，检查是否已安装必要的库，并在Arduino IDE中选择了正确的开发板和端口。

2. 我可以将IO扩展板用于其他微控制器吗？​

回答: 是的，IO扩展板主要设计用于XIAO模块，但也可以与其他支持I2C通信的微控制器一起使用。您可能需要相应地调整代码和连接。

3. 如何更改IO扩展板上MCP23017芯片的I2C地址？​

回答: 默认的I2C地址设置为0x21。如果您想将其更改为0x20，在板上有一个标记为"J2"的跳线帽。您需要焊接J2跳线帽来更改地址。

4. 我在我的IO引脚上遇到噪声或不稳定的行为。可能的原因是什么？​

回答: 请确保连接牢固且没有干扰。使用上拉或下拉电阻可以帮助稳定输入引脚。此外，请确保电源稳定，并能为所有连接的设备提供足够的电流。

##资源

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