10、基于Arduino的传感器与通信协议应用

基于Arduino的传感器与通信协议应用

在电子开发领域，Arduino微控制器以其易用性和丰富的扩展性受到广泛关注。本文将详细介绍如何使用Arduino与各类传感器进行通信，以及相关的通信协议和代码实现。

1. MCP23017与Arduino UNO的配置

在与MCP23017进行交互时，我们需要完成一系列的配置工作。首先，将MCP23017的输入引脚状态反转，通常按钮按下时引脚状态为低电平，我们希望报告的状态为高电平。接着，向寄存器0x05写入0xFF，这样每当端口B的输入引脚状态发生变化时，就会产生中断。

完成MCP23017的配置后，还需对Arduino UNO的引脚2进行配置。将该引脚设为输入引脚并启用上拉电阻，同时附加 action() 函数，当引脚2从高电平变为低电平时执行该函数。最后，初始化串口通信。

在 loop() 函数中，我们会处理通过串口接收到的命令。若命令以A7开头，我们会解析后续的整数。若解析结果为零，则切换变量 portA 的第7位，并将该变量写入输出寄存器0x12，从而控制端口A的输出引脚状态，实现LED的开关控制。此外，还会检查变量 pin has changed 是否被设置，若设置则读取端口B的当前状态寄存器。

2. 传感器通信方式总结

与传感器通信时，我们可以使用基本的I2C通信函数，如 Wire.read() 。但这种方式需要我们自行将原始数据转换为物理量，这就要求我们仔细阅读传感器的数据手册。若有针对特定传感器的库可用，我们可