STM32 驱动 MCP4017T 数字电位器芯片

一、MCP4017T 简介

MCP4017T 是一款数字电位器（Digital Potentiometer），具有 7 位分辨率（即 128 个电阻步进），通过 I²C 接口控制。它采用非易失性存储器，可在掉电后保留设定值，广泛应用于音量控制、电压调整、偏置电平调节等模拟电路中。

二、引脚功能

VDD	电源正
VSS	GND
B	电位器端子 B
W	电位器滑动端（Wiper）
SDA	IIC数据线
SCL	IIC时钟线

三、电阻网络结构和滑动端（Wiper）控制原理

1. 由 127 个相同阻值的电阻（RS）串联组成，构成从 Terminal A 到 Terminal B 的一串“电阻阶梯”（Resistor Ladder）。
2. 每个电阻之间的连接点称为“tap”（抽头），滑动端（Wiper，W 端）可以连接到任意一个 tap。
3. 由于电阻（RS）有 127 个，加上端点 A 和 B，共有 128 个 wiper 位置，对应 7 位分辨率（2⁷ = 128）。
4. 端点 A 和 B 接在串联电阻的两端，W 则是可调的输出点。
5. 00h（即十进制 0）表示 Wiper 连到 Terminal B，即 最小输出（Zero Scale）。
6. 3Fh（即十进制 63）是 中间位置（Mid Scale）。
7. 7Fh（即十进制 127）表示 Wiper 连到 Terminal A，即 最大输出（Full Scale）

简单说该芯片可以看作一个 128 段的有级可调电位器，每级间的阻值 RS = RAB/2⁷-1 ，例如本次测试的芯片为 MCP4017T-103ELT，RAB = 10K，RS = 10K/127 = 78.74 欧，故每移动一级开关(滑动端W)，B-W 端电阻变化 78.74 欧，该开关（滑动端W）位置可通过IIC接口通讯设定。

四、IIC时序

1.写时序

写流程：起始信号 -- IIC地址写 -- ACK -- 发送数据 -- ACK -- 停止信号

2.读时序

读流程：起始信号 -- IIC地址读 -- ACK -- 接收数据 -- NACK -- 停止信号

五、程序

MCP4017T.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "MyI2C.h"

/*IIC 地址-------------------------------------------------------------------------------------------*/
#define MCP4017T_W 0x5E
#define MCP4017T_R 0x5F

void MCP4017T_WriteReg(uint8_t Data)
{
	MyI2C_Start();						    //I2C起始
	MyI2C_SendByte(MCP4017T_W);	  			//发送从机地址，读写位为0，表示即将写入
    MyI2C_ReceiveAck();					    //接收应答
	MyI2C_SendByte(Data);			        //发送数据
	MyI2C_ReceiveAck();					    //接收应答
	MyI2C_Stop();						    //I2C终止
}
uint8_t MCP4017T_ReadReg(void)
{
	uint8_t Data=0;
	MyI2C_Start();					   	    //I2C起始
	MyI2C_SendByte(MCP4017T_R);	  		    //发送从机地址
	MyI2C_ReceiveAck();					    //接收应答
	Data = MyI2C_ReceiveByte();	  		    //接收数据
	MyI2C_SendAck(1);				  	    //发送非应答
	MyI2C_Stop();						    //I2C终止
	return Data;
}

main.c

#include "stm32f10x.h"
//#include "Delay.h"
//#include "OLED.h"
#include "MCP4017T.h"
#include "LED.h"
#include "Timer.h"
#include "MyI2C.h"

int8_t direction = 1,Series = 0;//Series:滑动端（Wiper，W 端）位置，范围 0-127 0-7F  ;  drection 变化方向：1 递增 / -1 递减
void TIM2_IRQHandler(void)//中断服务函数  0.5S 触发一次
{
	if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET)//获取TIM2更新中断(TIM_IT_Update)标志位
	{
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);//清除更新中断标志位
	}
	if(direction == 1)
	{
		Series++;
		MCP4017T_WriteReg(Series);//设置 滑动端（Wiper，W 端） 位置
		if(Series >= 127)
		{
			direction = -1;//变化方向，设置为递减
		}
	}else
	{
		Series--;
		MCP4017T_WriteReg(Series);//设置 滑动端（Wiper，W 端） 位置
		if(Series <= 0)
		{
			direction = 1;//变化方向，设置为递增
		}
	}
	LED_Show();//滑动端（Wiper，W 端）变化指示灯
	MCP4017T_ReadReg();//返回滑动端（Wiper，W 端）的位置，范围 0-127 0-7F，返回数据无处理
}
int main(void)
{
	MyI2C_Init();
	Timer_Init();
	LED_Init();
	//MCP4017T_WriteReg(0x3f);//设置 滑动端（Wiper，W 端） 位置
	while(1)
	{
	}
}

六、实验现象

程序现象：B-W 端电阻由 0-10K 间循环变化，0 增大到 10K ，再 10K 减小到 0 循环
（万用表测试及芯片误差，实际电阻变化范围为 150 -- 9.7K 左右）

注意该芯片断电模式下 B-W 端电阻所测不准偏大，需上电再测，上电默认为之前设定的电阻值

以上内容个人理解，如有不正欢迎指正，需要资料及工程可留言邮箱