stm32F4驱动MCP41010程序-数字电位器-应用详解

1. MCP41010简介

256抽头，数字电位器。

有三种总电阻阻值型号，10kΩ、50kΩ、100kΩ。tb上买到的绝大多数都是10kΩ。

三线SPI通信。

 

2. 应用领域

音响、功放

使用数字电位器和运算放大器，搭建PGA

 

3. 数据手册时序

 

4. 通信波形

黄 - SCK； 蓝 - SI

黄 - SCK； 蓝 - CS

 

5.stm32F407程序

程序使用的模拟SPI。

程序为stm32F4驱动MCP41010，使用F1稍加修改GPIO配置即可。

MCP41010每次重新上电后，滑动抽头寄存器都默认为0x80。

PA0、PW0、PB0间的阻值需要根据自己器件的总阻值、和滑动抽头位置计算。

设置MCP41010的滑动变阻器抽头位置，使用：void MCP41010_SetRes(uint8_t xRes)；

#include "MCP41010.h"

#define DP_SI 	PBout(14)	         // PB14 - SI
#define DP_SCK 	PBout(15)	         // PB15 - SCK
#define DP_CS 	PCout(8)	         // PC8 - CS

/*此处定义DP_SCK模拟时序的延时，可更改其延时时间来更改电平保持时间，从而影响通信速率 */
//如果外部信号线过长，需要降低通信速率，可将该值改大
#define	MCP_SCK_delay	delay_us(1)


//MCP41010芯片初始化，控制放大倍数：PB14-SI, PB15-SCK, PC8-CS
void MCP41010_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB|RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);//使能GPIOB,GPIOC时钟

	//GPIOB初始化设置
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;   //SI, SCK对应IO口
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;              //普通输出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;             //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;         //100MHz
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;               //上拉
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);                     //初始化GPIO
	
	//GPIOC初始化设置
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;                  //CS对应IO口
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;              //普通输出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;             //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;         //100MHz
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;               //上拉
	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                     //初始化GPIO
	
	GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15);           //GPIOB14,15置低
	GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_8);                          //GPIOC8置低
}


//SPI发送单字节
//xtemp：发送的字节
void MCP41010_SPI_SendOneByte(uint8_t xtemp)
{
	uint8_t xnum = 0;
	
	/* DP_SCK发送8个脉冲，在上升沿时送入数据 */
	for(xnum=0; xnum<8; xnum++)
	{
		//DP_SI写数据
		DP_SI = (xtemp & 0x80) >>7;
		xtemp = xtemp << 1;
		
		//延时待数据稳定后，在DP_SCK产生上升沿脉冲，数据送入MCP41010
		MCP_SCK_delay;
		DP_SCK = 1;
		
		//DP_SCK产生下降沿脉冲
		MCP_SCK_delay;
		DP_SCK = 0;
	}
}

//设置MCP41010的滑动变阻器抽头位置
//xRes：电阻编码值
//注：00时，W抽头处于抽头B的位置，阻值等于抽头电阻，典型值为52Ω
//注：FF时，W抽头处于抽头A的位置，阻值等为9985.94Ω，抽头始终不会与A端相连
//注：对于10KΩ的器件来说，LSB为39.0625Ω
//注：每次芯片上电后，抽头寄存器的值为0x80
void MCP41010_SetRes(uint8_t xRes)
{
	//MCP41010芯片使能
	DP_CS = 0;
	
	//发送第一字节，控制方式位
	//0x13。写数据，对电位器0，1操作
	MCP41010_SPI_SendOneByte(0x13);
	
	//发送第二字节，滑动变阻器抽头位
	MCP41010_SPI_SendOneByte(xRes);
	
	//MCP41010芯片失能
	DP_CS = 1;
}

 

 

6. 注意事项

- MCP41010每次重新上电后，滑动抽头寄存器都默认为0x80。

- MCP41010和其他运放搭建PGA使用很不方便。一开始我使用MCP41010就这么用的，后来换为了专用PGA集成芯片。见我的另一篇博客：https://blog.csdn.net/Mark_md/article/details/106998973