I2c arduino несколько устройств

Представим задачу, когда одного экрана подключенного к ардуино не хватает. Например, при создании электронного замка, информацию надо выводить с обеих сторон двери. В таком случае i2c шина ваш лучший друг.

Все экраны подключаются в одни и те же пины благодаря шине i2c. Давайте подключим сразу два экрана.

Вся суть управления разными экранами в изменении i2c адреса одного из них. Для этого надо запаять вместе площадки внутри квадрата А0, А1, А2 на i2c переходнике (а можно и комбинировать, те А0 и А2 вместе). На картинке контакты изображены под синим потенциометром.

Теперь установите Liquid crystal i2c библиотеку.

Загружаем скетч i2c сканера на arduino и открываем монитор com порта.

Здесь мы получили i2c адрес экрана. Можно пометить на задней стороне.

Теперь переходим к прошивке. Здесь надо объявить два экрана с разными адресами и именами и обращаться к конкретному экрану. Прошивка есть на github.

Вот наш результат.

Любые вопросы и предложения пишите в комментариях. Буду рад!

Все экраны подключаются в одни и те же пины благодаря шине i2c. Давайте подключим сразу два экрана.

Теперь установите Liquid crystal i2c библиотеку.

Загружаем скетч i2c сканера на arduino и открываем монитор com порта.

Здесь мы получили i2c адрес экрана. Можно пометить на задней стороне.

Вот наш результат.

Любые вопросы и предложения пишите в комментариях. Буду рад!

При создании некоторых проектов, требуется разделить выполняемые задачи между несколькими arduino.

В этом уроке мы научимся соединять две arduino по аппаратной шине I2C.

Содержание

Преимущества:
Недостатки:
Нам понадобится:
Видео:
Схема подключения:
Код программы:
Алгоритм работы:
Настройка параметров шины I2C:
Функции библиотеки iarduino_I2C_connect:

Преимущества:

Реализуется возможность подключения до 126 устройств.
(не рекомендуется присваивать устройствам адреса 0x00 и 0x7F)
Не требуются дополнительные модули.
Все устройства одинаково подключаются к шине.
Каждое ведомое устройство имеет свой уникальный адрес на шине.

Недостатки:

Код программы немного сложнее чем для шины UART.

Нам понадобится:

Arduino х 3шт.
LCD дисплей LCD1602 IIC/I2C(синий) или LCD1602 IIC/I2C(зелёный) х 1шт.
Trema Shield х 3шт.
Trema кнопка x 2шт.
Trema светодиод x 1шт.
Trema потенциометр x 1шт.
Trema I2C Hub x 1шт.
Шлейф «мама-мама» (4 провода) для шины I2С х 4шт.

Для реализации проекта нам необходимо установить библиотеки:

Библиотека LiquidCrystal_I2C_V112 (для подключения дисплеев LCD1602 по шине I2C).
Библиотека iarduino_I2C_connect (для удобства соединения нескольких arduino по шине I2C).

О том как устанавливать библиотеки, Вы можете ознакомиться на странице Wiki — Установка библиотек в Arduino IDE, а о том, как работать с LCD дисплеями, на странице Wiki — Работа с символьными ЖК дисплеями.

Видео:

Схема подключения:

На шине i2С находятся 4 устройства: 3 arduino и 1 LCD дисплей. Все устройства шины I2C соединены через Trema I2C Hub. Для подключения Arduino используются аппаратные выводы шины I2C.

Arduino master — к цифровому выводу D2 подключена trema кнопка.
Arduino slave 0x01 — к цифровому выводу D2 подключена trema кнопка.
Arduino slave 0x02 — к цифровому выводу D13 подключён trema светодиод, к аналоговому выводу A0 подключён Trema потенциометр.
LCD I2C дисплей — является устройством slave 0x27.

На шине I2C не используются дополнительные подтягивающие резисторы (для линий SDA и SCL), так как они интегрированы в LDC I2C дисплее.

Код программы:

Arduino master:

Arduino slave 0x01:

Arduino slave 0x02:

Алгоритм работы:

Arduino master проверяет состояние собственной кнопки.
Arduino master опрашивает две Arduino Slave.

Arduino Slave 0x01 возвращает состояние кнопки.
Arduino Slave 0x02 возвращает значение падения напряжения плеча потенциометра.

Arduino master мастер отправляет состояние своей кнопки в Arduino Slave 0x02.

Arduino Slave 0x02 включает или выключает светодиод, в соответствии с полученными данными.

Arduino master отправляет данные о состояниях кнопки Arduino Slave 0x01 и потенциометра Arduino Slave 0x02 на LCD I2C дисплей.

Настройка параметров шины I2C:

Максимальная, аппаратно реализуемая частота передачи данных, может достигать 1/16 от тактовой частоты.

Библиотека Wire позволяет устанавливать скорость передачи данных через функцию setClock(), которую требуется вызвать до функции begin().

Библиотека Wire позволяет аппаратно подключить Arduino к шине I2C с указанием роли Arduino на шине: ведущий или ведомый.

Wire.setClock(400000); // скорость передачи данных 400 кБит/с.
Wire.begin(); // подключение к шине I2C в роли ведущего.
Wire.begin(адрес); // подключение к шине I2C в роли ведомого, с указанием адреса.

Функции библиотеки iarduino_I2C_connect:

В библиотеке iarduino_I2C_connect реализованы 4 функции: 2 для ведущего и 2 для ведомого.

На ведомом устройстве достаточно вызвать функцию begin() с указанием массива, данные которого требуется сделать доступными для мастера. Далее можно работать с этим массивом, «забыв» про шину I2C. Мастер обращаясь к ведомому сможет получать и изменять данные элементов указанного массива (обращаясь к номеру элемента массива как к номеру регистра).

Если требуется запретить мастеру менять значения некоторых ячеек массива, то достаточно вызвать «необязательную» функцию writeMask() с указанием маскировочного массива, каждый элемент которого является флагом, разрешающим запись в соответствующий элемент массива доступного по шине I2C.

На ведущем устройстве доступны функции readByte() и writeByte(). Указывая в качестве параметров функций, адрес ведомого устройства и номер регистра, можно побайтно читать и записывать данные.

Функции для ведомого:

begin():

Назначение: указание массива, элементы которого будут доступны для чтения/записи по шине I2C.
Синтаксис: begin(массив); // тип данных массива — byte.
Возвращаемые значения: Нет.
Примечание: Вызывается 1 раз в коде функции Setup().

writeMask():

Назначение: указание маскировочного массива, каждый элемент которого является флагом разрешения записи по шине I2C.
Синтаксис: writeMask(маскировочный_массив); // тип данных массива — bool.
Возвращаемые значения: Нет.
Примечание: Вызывается 1 раз в коде функции Setup().
Пример:
#include
#include
iarduino_I2C_connect ccc;
byte aaa[5]; // объявляем 5 элементов массива, к которому разрешим доступ.
bool bbb[5] = <0,1,1,1,0>; // объявляем 5 элементов маскировочного массива.
Wire.begin(0x33); // подключаемся к шине I2C в роли ведомого с адресом 0x33.
ccc.begin(aaa); // разрешаем доступ к массиву aaa по шине I2C.
ccc.wtiteMask(bbb); // маскируем разрешение на запись в массив aaa.

В соответствии со значениями массива bbb, мастер сможет записывать данные в ячейки 1,2,3 массива aaa, а попытка записи в 0 и 4 элементы будет проигнорирована.
Если массив aaa имеет больше элементов чем массив bbb, то попытка мастера записать данные в «лишние» элементы будет проигнорирована.
Если не объявлять маскировочный массив (не вызывать функцию writeMask() вообще), то все элементы массива aaa будут доступны для записи мастером.

Функции для ведущего:

readByte():

Назначение: Чтение одного байта данных из устройства на шине I2C.
Синтаксис: readByte(адрес_устройства, адрес_регистра);
Возвращаемые значения: uint8_t байт — данные считанные из указанного адреса, указанного устройства.
Примечание: Если производится чтение по шине I2C из массива объявленного функцией begin(), то адрес регистра соответствует номеру элемента массива.