nanoFramework.Iot.Device.Mcp3xxx 1.2.590

MCP3001/MCP3002/MCP3004/MCP3008/MCP3201/MCP3202/MCP3204/MCP3208/MCP3301/MCP3302/MCP3304 系列 A/D 转换器

有些设备（例如 Raspberry Pi）不能直接读取模拟值，因此依赖于类似于 Microchip 在 Mcp3000、Mcp3200 和 Mcp3300 系列中提供的 模拟到数字转换器。这些芯片可以通过 SPI 设备 或手动通过原始 GPIO 引脚访问。通常，所有 MCU 都有模拟能力，但引脚数量可能有限。这通常在你希望 MCU 拥有比可用的 ADC 数目更多的数字时非常有用。另一种情况是你需要不同的分辨率或电压参考。

您可以在项目中使用这些转换器来访问模拟设备。

以下 Fritzing 图示例示了连接 Mcp3008、ESP32 和电位器的一种方式。

文档

示例基于以下资源

• 使用 MCP3008 在 Raspberry Pi 上进行模拟输入
• Raspberry Pi 模拟到数字转换器.
• 使用MCP3008的Raspberry Pi模拟输入
• MCP3008.py

特别感谢Adafruit提供了Python实现，这些实现已经被移植到C#以便于本示例使用。

使用方法

重要：在创建SpiDevice之前，确保您已正确设置SPI引脚，特别是对于ESP32。请确保您已安装nanoFramework.Hardware.ESP32 nuget。

//////////////////////////////////////////////////////////////////////
// when connecting to an ESP32 device, need to configure the SPI GPIOs
// used for the bus
Configuration.SetPinFunction(21, DeviceFunction.SPI1_MOSI);
Configuration.SetPinFunction(22, DeviceFunction.SPI1_MISO);
Configuration.SetPinFunction(23, DeviceFunction.SPI1_CLOCK);
// Make sure as well you are using the right chip select

对于STM32等其他设备，请确保您正在使用您想要使用的SPI总线的预设置引脚。选择芯片也可以预先设置。

硬件元素

以下是在本示例中使用的元素

• 电位计
• MCP3008

通过SPI访问MCP3008

MCU支持SPI。

您可以使用以下代码通过硬件SPI访问MCP3008

var hardwareSpiSettings = new SpiConnectionSettings(1, 42)
{
    ClockFrequency = 1000000
};

using (SpiDevice spi = SpiDevice.Create(hardwareSpiSettings))
using (Mcp3008 mcp = new Mcp3008(spi))
{
    while (true)
    {
        double value = mcp.Read(0);
        value = value / 10.24;
        value = Math.Round(value);
        Debug.WriteLine($"{value}%");
        Thread.Sleep(500);
    }
}

以下引脚布局可以被使用

• MCP3008 VDD到MCU 3.3V
• MCP3008 VREF到MCU 3.3V
• MCP3008 AGND到MCU GND
• MCP3008 DGND到MCU GND
• MCP3008 CLK到MCU SCLK
• MCP3008 DOUT到MCU MISO
• MCP3008 DIN到MCU MOSI
• MCP3008 CS/SHDN到MCU CE0

通过GPIO访问MCP3008

您也可以通过GPIO引脚访问MCP3008，手动实现SPI。这种方法被称为位打桩。

您可以使用以下代码通过GPIO访问MCP3008

using (SpiDevice spi = new SoftwareSpi(clk: 18, miso: 23, mosi: 24, cs: 25))
using (Mcp3008 mcp = new Mcp3008(spi))
{
    while (true)
    {
        double value = mcp.Read(0);
        value = value / 10.24;
        value = Math.Round(value);
        Debug.WriteLine($"{value}%");
        Thread.Sleep(500);
    }
}

以下引脚布局可以被使用

• MCP3008 VDD到MCU 3.3V
• MCP3008 VREF到MCU 3.3V
• MCP3008 AGND到MCU GND
• MCP3008 DGND到MCU GND
• MCP3008 CLK到MCU的任何有效GPIO
• MCP3008 DOUT到MCU的任何有效GPIO
• MCP3008 DIN到MCU的任何有效GPIO
• MCP3008 CS/SHDN到MCU的任何有效GPIO

数据处理

无论您通过何种方式访问MCP3008芯片，处理其结果的代码是相同的，如下所示。

while (true)
{
    double value = mcp.Read(0);
    value = value / 10.24;
    value = Math.Round(value);
    Debug.WriteLine(value);
    Thread.Sleep(500);
}

该芯片是10位的，这意味着它将生成0-1023（回忆一下，2^10是1024）的值。我们可以通过除以10.24将10位值转换为更熟悉的0-100刻度。

备注

以下绑定支持以下ADC

• Mcp3001 10位分辨率，具有单个伪差分输入。

• Mcp3002 10位分辨率，具有两个单端输入或单个伪差分输入。

• Mcp3004 10位分辨率，具有四个单端输入或两个单伪差分输入。

• Mcp3008 10位分辨率，具有八个单端输入或四个单伪差分输入。

• Mcp3201 12位分辨率，具有单个伪差分输入。

• Mcp3202 12位分辨率，具有两个单端输入或单个伪差分输入。

• Mcp3204 12位分辨率，具有四个单端输入或两个单伪差分输入。

• Mcp3208 12位分辨率，具有八个单端输入或四个单伪差分输入。

• Mcp3301 13位有符号分辨率，具有单个真差分输入。

• Mcp3202 12位分辨率，具有四个单端输入或具有两个真差分输入的13位有符号分辨率。

• Mcp3304 12位分辨率，具有8个单端输入，或13位有符号分辨率，具有4个真实差分输入。

注意：目前尚未在Mcp33xx系列上测试。