Шина i2c ардуино несколько устройств

Как подключить к Arduino несколько устройств I2C с одним адресом с помощью TCA9548

Протокол связи I2C хорош тем, что для подключения микроконтроллера к одному, двум или нескольким датчикам требуется всего два провода. Но это работает только в том случае, если у каждого датчика есть собственный адрес I2C. Предположим, вы хотите подключить четыре (или более) датчика с одним фиксированным адресом. Один из способов – использовать вместо этого протокол SPI.

Но не каждый датчик или коммутационная плата позволяет использовать протокол SPI. Так что можно сделать? Просто используйте мультиплексор I2C, вроде микросхемы TCA9548A от Texas Instruments. Это устройство доступно в качестве коммутационной платы для облегчения процесса подключения.

Итак, у этого компонента 8 каналов, это означает, что мы можем подключить до 8 датчиков к шине I2C. Хотя, на самом деле гораздо большею Давайте подробнее рассмотрим это устройство и способы его использования.

Этот мультиплексор TCA9548A вы можете подключать его к своему Arduino, как и любое другое устройство I2C. Вот его линии для подключения к Arduino:

Остальные 16 контактов подключены к 8 каналам мультиплексора. Таким образом, контакты SD0 и SC0 соответствуют линии данных (SDA) и линии синхронизации (SCL) от первой шины I2C, контакты SD1 и SC1 соответствуют линиям от второй шины I2C и т. д.

Каждая шина I2C мультиплексора независима друг от друга, и, как и шина I2C от вашего Arduino, вы можете подключить несколько устройств с разными адресами I2C к каждой шине мультиплексора.

В этом простом руководстве вы увидите, как подключить и запрограммировать мультиплексор на четыре датчика BME280, у которых один и тот же адрес I2C (0x77). Мы хотим подключить четыре платы, приведенные на следующем изображении, к Arduino Uno по протоколу I2C.

Давайте сначала соединим их друг с другом. Сначала соедините все контакты GND всех плат друг с другом (синие провода). Поскольку все платы работают от 5 В или 3,3 В, мы можем использовать любой из этих уровней для питания всех плат. Итак, давайте подключим 5V ко всем платам красными проводами.

Теперь подключим первый датчик к первой шине I2C от мультиплексора. Для этого подключите вывод SDI датчика к SD0 мультиплексора. Теперь подключите SCK от датчика к SC0 от мультиплексора.

Просто повторите то же самое для всех датчиков, подключив каждый к другой шине I2C от мультиплексора. Как видите, после всего этого у нас есть четыре разных шины I2C, где белые провода соответствуют линиям синхронизации, а серые провода представляют линии данных.

Наконец, подключите линии данных и часов от Arduino Uno к мультиплексору. В этом случае вывод A4 от Arduino идет на вывод SDA мультиплексора, а вывод A5 от Arduino подключается к выводу SCL мультиплексора. Как упоминалось ранее, мы используем 5 В для питания всех плат. Таким образом, вывод 5V от Arduino идет на вывод VIN мультиплексора, а также выводы VCC от каждой платы (красные провода). И конечно, соедините все контакты GND друг с другом (синие провода).

Датчики и мультиплексор теперь успешно подключены друг к другу и к Arduino Uno, поэтому теперь приступим к программированию. Мультиплексор TCA9548A не требует какой-либо библиотеки, а датчик BME280 требует. Если вы этого еще не сделали, скачайте библиотеку сейчас по этой ссылке. Если вы хотите подключить мультиплексор к другому датчику, просто пропустите этот шаг. Далее приведен код программы Arduino для взаимодействия с TCA9548 и получения данных от датчиков BME280.

Читайте также: Шина pirelli cinturato p1 verde 195 60 r15 88h

Теперь загрузите код и откройте последовательный монитор на скорости 9600 бод, чтобы получить температуру, влажность и давление от всех четырех датчиков.

Видео:Подключение нескольких устройств, датчиков по I2C (АйТуСи) шинеСкачать

Подключаем несколько i2c экранов к arduino

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.

Любые вопросы и предложения пишите в комментариях. Буду рад!

Видео:Как подключить несколько I²C с одинаковыми адресами. Железки АмперкиСкачать

Шина i2c ардуино несколько устройств

В предыдущей статье рассматривался пример сбора данных одним контроллером Arduino NANO c двух других таких же контроллеров по шине I2C и отправка их по этой же шине в жидкокристаллический индикатор. Теперь хотелось бы разобраться с двухсторонним почти равнозначным обменом между контроллерами по I2C. Я возьму на этот раз два контроллера Nano. Один будет выступать в роли мастера, другой — слейва. Мастер периодически сначала будет отправлять значение одной переменной integer подчиненному Arduino Nano, после чего делать запрос на значение такой же переменной от него. А слейв при поступлении данных от мастера будет их считывать, а при поступлении запроса будет отправлять один integer.

Видео:Подключение нескольких устройств по шине i2cСкачать

Видео по предыдущей статье.

Видео:Как узнать адрес устройства подключенного к шине I2CСкачать

Программа мастера выглядит следующим образом

Преобразование данных выполнено по мотивам предыдущей статьи.

Адрес слейва будет иметь значение 01.

Отправлять будем целое число 223.

Видео:Урок 24. Узнаём адреса устройств на шине I2CСкачать

Программа контроллера — слейва. Arduino i2c несколько устройств

Слейв Arduino Nano принимает данные от главного контроллера. В нашем случае принимает цифру 223 и выводит её в монитор порта. А при запросе данных от мастера этот Нано отправляет целое число 22. Все запросы от главного обрабатываются при помощи отдельных функций.

При правильном подключении мастер в монитор порта будет выводить полученные цифры 22, а слейв 223.

Видео:Урок 26.3 Соединяем две arduino по шине I2C #iarduinoСкачать

Выводы

Оказалось, что в интернете по этой тематике опубликованы или откровенно не работающие примеры программ или работающие только с байтами. Пришлось сделать по своему и в результате получилось прекрасное решение.

Мне в следующем проекте будет необходимо подключить 10 Arduino Nano к главному контроллеру. При чем 8 из них должны будут обмениваться с главным двухсторонними данными. Для этого идеально подойдет коммуникация I2C. Так что я в цикле контроллера-мастера буду последовательно, возможно в цикле FOR опрашивать слейвов и посылать им управляющие данные. Будет весело!

Читайте также: Шины для автогрейдера дз 98

Модуль термопары К-типа MAX6675 0. +1024°C

Модуль для измерения температуры термопары на основе специализированной микросхемы MAX6675Диапа..

Стойка нейлоновая М3 18мм + 6мм

Стойка для крепления различных електронных модулей к корпусу устройстваВысота стойки 18 ммДлина внеш..

Силиконовый браслет RFID 13,56 МГц

Силиконовый браслет для взрослых для идентификации RFIDТакие браслеты используются в спортивных клуб..

Муфта на двигатель 3x5x25мм

Данная муфта служит переходником между валами 3 мм и 5 мм. Тоесть имеет с одной стороны отверстие ди..

Датчик вращения енкодер KY-040

Енкодер вращения KY-040 — это поворотный датчик, который индицирует степень поворота оси и в каком н..

Видео:Установщик адресов Flash-i2cСкачать

Шина i2c ардуино несколько устройств

Видео:Введение в шину I2CСкачать

Давайте разберемся с самой удобной коммуникацией физически заложенной в контроллеры Arduino

I2C это последовательная асимметричная шина для связи между интегральными схемами внутри электронных приборов. Тоесть данный протокол связи был разработан для внутренней связи внутри коробки устройства или внутри щита. Перед ним не ставилось задание передавать данные на большие расстояния, поэтому ходит множество мифов о максимальной дальности связи — у кого-то плохо работает уже при 50см, у кого-то при 2м.

На шине I2C может сидеть до 128 устройств. Адреса от 0 до 127.

В контроллерах Arduino заложена физическая коммуникация I2C, которая позволяет по двум информационным проводам подключать к ним как различные датчики, расширители дискретных входов-выходов, цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи, так и другие контроллеры.

О скорости передачи на сайте производителя не пишут. Но по общей документации на протокол она должна составлять как минимум 100 кбит/с

Видео:I2C хаб — как подключить одинаковые I²C модули к одной шине. Управляем IMU, матрицами, NFC и RTC.Скачать

Теперь хотелось бы потестировать на сколько действительно хороша шина I2C, и на сколько сложно по ней обмениваться данными между несколькими контроллерами Arduino

Я возьму три контроллера Arduino Nano, объединю их шиной I2C, и разберусь, как по ней обмениваться данными. Первый контроллер будет выполнять роль ведущего, а остальные два — роль ведомого.

Для отображения данных буду использовать LCD-индикатор 1602 с модулем I2C, который будет подключен на ту же коммуникационную шину.

Ведущий контроллер будет последовательно опрашивать второго и третьего контроллера. Принятые данные первый контроллер должен выводить на индикатор. Опрос ведомых Arduino Nano будет проводиться с частотой 1 раз/сек.

Видео:Лекция 308. Шина I2CСкачать

Схема подключения

Четыре провода от каждого из 4-х устройств нужно соединить параллельно. Вывод А4 платы Arduino Nano — это шина SDA протокола I2C, а А5 — это SCL.

Я буду использовать монтажные шилды под контроллеры Nano для удобства соединений.

Питание будет подаваться просто на один из контроллеров через mini USB вход.

У LCD адрес в сети I2C по умолчанию 27. У второго контроллера установим адрес 2 и у третьего 3. У ведущего первого контроллера адрес не нужен.

Видео:Шина данных i2c - декодируем/синхронизируем с помощью осциллографа Lecroy!Скачать

Программа контроллера — мастера.

Первый контроллер изменяет свою переменную типа integer и выводит ее значение на индикатор. Так же он поочереди опрашивает слейв со 2-м и 3-м адресом. Запрашивает у них два байта информации, преобразовывает их в переменную integer. В результате в первом контроллере крутятся три переменные с трёх Nano и он может вывести их на индикатор.

Видео:I2C мультиплексор TCA9548A или как подключить несколько часов к Arduino?Скачать

Программа второго контроллера

Видео:Шина I2C.Скачать

Программа третьего Arduino Nano

Отличаются последние две программы просто адресом в функции Wire.begin(3); и частотой изменения переменной.

Эти программы постоянно изменяют переменную integer и ожидают запроса от мастера. При запросе эта переменная раскладывается на два байта и отправляется как ответ на запрос ведущему контроллеру.

Читайте также: Шины для гравийных дорог r15 лучшие

Таким образом работу связи по I2C можно контролировать по изменяющимся значениям трех переменных на жидкокристаллическом индикаторе.

Видео:Arduino I2C связь между контроллерамиСкачать

Выводы

Прекрасно все работает — цифры на дисплее меняются. Я попробовал удлиннять шлейф проводов между вторым и третьим контроллерами Arduino. Проверил работу шины связи при длине 3 м — без притензий. Длиннее не пробовал, но многие мне утверждали, что I2C не работает дальше 0,5 . 2 м и меня воодушевила длина 3 м.

Для себя я уже вижу, где применю такую связь именно между тремя Nano.

Я здесь ещё не попробовал передачу данных от мастера слейву. Если попробуете — отпишитесь.

Недостатков здесь на небольших расстояниях ощутимо меньше чем превосходств.

Видео:Секреты подключения нескольких LCD экранов к Arduino по I2CСкачать

Как подключить несколько устройств с интерфейсом i2c к одному контакту A4 (SDA) и A5 (SCL) на Arduino?

Я хочу добавить модуль часов реального времени в мой маленький проект. Я хочу отображать время и дату на моем существующем ЖК-модуле i2c 2×16.

Модуль часов реального времени с интерфейсом i2c и ЖК-модуль 2×16 используют один и тот же вывод A4 (SDA) и A5 (SCL) на Arduino Uno. После нескольких часов поиска в сети шина i2c может фактически занять много последовательных устройств. Это возможно, потому что каждое устройство имеет свой уникальный адрес.

У меня вопрос, как физически подключить два устройства с интерфейсом i2c к одному A4 и A5? Спасибо.

Некоторым людям трудно визуализировать вещи, связанные вместе, поэтому вот картинка:

смоделируйте эту схему — Схема, созданная с использованием CircuitLab I2C, представляет собой шину, поэтому одноименные сигналы соединяются вместе. Схема адресации позволяет микроконтроллеру выбирать, с каким устройством он разговаривает. На Arduino подтягивающие резисторы 10 кОм переходят в «VDD», то есть 5В или 3,3В выводы.

Для I2C, если все подчиненные устройства имеют разные адреса устройств, все контакты SDA должны быть соединены вместе, и все контакты SCL должны быть соединены вместе. Это так просто.

Естественно, вы должны также включить подтягивающие резисторы на обеих линиях, как требуется для I2C. Как выбрать значения резистора, обсуждалось здесь ранее .

Подключите два контакта A4-sda к A5-scl (на обеих платах uno-uno) и подключите резистор от 5 В от каждой соответствующей линии sda-scl.

I2C — это протокол передачи данных, разработанный Philips. Также известен как двухпроводной интерфейс, поскольку он использует два провода для связи. SCL-Serial Clock Line. SDL-Serial Data Line. Поэтому вам необходимо подключить соответствующие контакты устройств i2c, будь то eeprom или lcd, к контактам SCL и SDL микроконтроллера, который вы используете с нагрузочным резистором, к VDD. Поскольку это протокол адресов, имеющий 7-битный адрес для каждого подключенного устройства, вы можете адресовать до 2 ^ 7 различных устройств. Но обычно адрес I2C подчиненного устройства предопределен с некоторыми битами, которые должны быть встроены разработчиком. Это помогает при подключении к одной шине устройств одного типа с разной проводной адресной частью.

Также вы должны проверить подтягивающие резисторы. Если вы используете уже изготовленные платы, а не только микросхему, на этих платах обычно есть подтягивающие резисторы между шинами и vcc. Таким образом, когда вы подключаете все параллельно, резисторы также параллельны, поэтому общее значение резистора падает, и ваша связь может перестать работать.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  💡 Видео

  Логический LIN пробник, цифровой тестер лин, к лайн шины автомобиля. На Ардуино, OLED I2C, TJA 1020Скачать

  

  Урок 9. Адреса модулей на шине I2C. Arduino (что такое I2C, адресация, как изменить адрес модуля)Скачать

  

  Подключить несколько устройств к Ардуино по шине SPIСкачать

  

  Что такое I2C ??? Подключаем GY-521 и Oled 96*16 к STM 32Скачать

  

  Видеоуроки по Arduino. I2C и processing (7-я серия, ч1)Скачать