如何僅在兩個(gè)Aduino之間進(jìn)行2路I2C通信

步驟1：您需要什么：

我們假設(shè)您具有以下部分：

兩個(gè)Arduino UNO

一些公對母電線

一些公對公電線

一個(gè)旋轉(zhuǎn)電位計(jì)

一個(gè)面包板

步驟2：I2C的工作方式

I2C是一種通信協(xié)議，使您可以在微控制器和某些傳感器等電路之間進(jìn)行通信。它僅使用兩根線（如此高效?。５谝痪€是時(shí)鐘線，通常在文檔中寫為SCL。第二根線是數(shù)據(jù)線，通常寫為SDA。

I2C總線上的設(shè)備可以是“主機(jī)”或“從機(jī)”。僅主機(jī)控制時(shí)鐘線上的電壓，而主機(jī)和從機(jī)都可以操縱數(shù)據(jù)線上的電壓。通過仔細(xì)輪流，網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都可以共享信息。

為了將信息發(fā)送到正確的位置，每個(gè)從站都有一個(gè)唯一的地址號碼，就像每個(gè)電話都有一個(gè)唯一的號碼一樣。

當(dāng)我看到I2C器件時(shí)，他們有文檔說：“該電路希望接收N字節(jié)表示ABC的數(shù)據(jù)，并發(fā)送回M字節(jié)表示DEF的數(shù)據(jù)?！比绻徺I的設(shè)備不包含此信息，則不要購買。

有關(guān)I2C通信內(nèi)部工作的更多詳細(xì)信息，請查看以下鏈接：

http://www.robot-electronics.co.uk/i2c-tutorial

http://www.i2c-bus.org/結(jié)果

https://en.wikipedia.org/wiki/I%C2%B2C

步驟3：設(shè)置

上圖中的設(shè)備使用引腳A4和A5進(jìn)行I2C通信。每種類型的arduino和Wire庫的I2C引腳說明如下：

https://www.arduino.cc/zh/Reference/Wire

主設(shè)置看起來像這樣：

#include

void setup（） {

// note that begin（） has no parameter.

Wire.begin（）;

}

從站設(shè)置看起來像這樣：

#include

void setup（） {

// note that begin（） has a parameter.

// Any number from 0.。..127 will work.

Wire.begin（1）;

}

如果您要在該網(wǎng)絡(luò)上使用第二個(gè)從站，則需要除＃1外的地址，因?yàn)樵摰刂芬驯皇褂?。這意味著只能通過仔細(xì)計(jì)劃來添加和刪除網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備。許多使用I2C的設(shè)備都將帶有一個(gè)帶撥碼開關(guān)（小光開關(guān)）的PCB，可以將其撥動(dòng)以更改地址。便宜的型號將有裸露的接觸。要翻轉(zhuǎn)這些開關(guān)，必須觸摸裸觸點(diǎn)。

第4步：發(fā)送數(shù)據(jù)

與之交談的人，然后發(fā)送信息，然后說“我完成了。”

void loop（） {

Wire.beginTransmission（1）;

Wire.write（“hello， ”）;

Wire.endTransmission（）;

}

從站僅需發(fā)送信息。每個(gè)人都假定從服務(wù)器正在與主機(jī)通信。

void loop（） {

Wire.write（“world！”）;

}

Wire.write（）具有三個(gè)版本：一個(gè)用于單個(gè)數(shù)字，一個(gè)用于字符串，以及一個(gè)用于數(shù)據(jù)塊。您必須告訴Wire數(shù)據(jù)塊有多長時(shí)間。

步驟5：接收數(shù)據(jù)

主機(jī)可以使用

Wire.read（）

從網(wǎng)絡(luò)獲取單個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，而不管是誰發(fā)送的。

Wire.read（）是阻塞操作-您的Arduino在讀取一個(gè)字節(jié)之前不會做其他任何事情。如果沒有要讀取的字節(jié)，則可能要等待很長時(shí)間！為避免此問題，還有

Wire.available（）

將返回等待讀取的字節(jié)數(shù)。

將兩者放在一起，

while（Wire.available（）） {

char c = Wire.read（）;

// do something with c

// maybe count how much we received，

// do something when we get the whole message.

}

// do other stuff while we wait for the whole message.

第6步：請求/接收

您已經(jīng)擁有運(yùn)行I2C網(wǎng)絡(luò)所需的一切，但是我想讓您了解另外一項(xiàng)功能，這有點(diǎn)棘手，所以請忍受我。實(shí)際上，我會說這完全是不需要，但是我將其包括在內(nèi)是為了徹底。也許表明有很多方法可以完成相同的工作，有些方法比其他方法更好。

您已經(jīng)知道，在C代碼中，有諸如setup（）和loop（）之類的方法。您也可以創(chuàng)建自己的方法并按名稱調(diào)用它們。您是否知道可以將方法名稱作為參數(shù)發(fā)送給另一個(gè)方法？通常用于稱為回調(diào)的東西。在這種情況下，我們將告訴線庫（I2C）當(dāng)從站從網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)時(shí)調(diào)用哪種方法。

// a master is calling and requesting something.

void requestEvent（） {

// definitely send something back.

Wire.write（2）; // one byte as an example.

}

// a master has sent something.

// Might not be requesting anything.

// Might not be all the data that was sent （yet）

void receiveEvent（int bytes） {

int i;

for（i=0;i char c = Wire.read（）;

// do something with c.

}

// maybe send something back

}

void setup（） {

Wire.begin（1）; // slave address = 1

Wire.onRequest（requestEvent）;

Wire.onReceive（receiveEvent）;

}

void loop（） {

// do nothing！

}

此處的一些注意事項(xiàng)：

requestEvent（）不會收到數(shù)字，說明主機(jī)期望多少字節(jié)。

據(jù)我所知，這些事件是中斷-無論loop（）中發(fā)生了什么，它們都會盡快發(fā)生。如果時(shí)間和代碼正確，那么無論循環(huán)做什么，都可能會嚴(yán)重混亂。由于很難重新創(chuàng)建導(dǎo)致問題的條件，因此很難診斷出它為什么混亂。

因此，正如我所說的，盡管您可以使用這些工具，但我不建議您這樣做

第7步：雙向通信

現(xiàn)在讓我們將它們放在一起。

主代碼：

#include

#define TO_MASTER_SIZE 3

#define TO_SLAVE_SIZE 4

#define START_NODE 1 // The starting I2C address of slave nodes

#define END_NODE 2 // last node to probe +1

#define NODE_READ_DELAY 100 // Some delay between I2C node reads

byte messageToMaster［TO_MASTER_SIZE］;

byte messageToSlave［TO_SLAVE_SIZE］;

void setup（） {

Serial.begin（9600）;

Serial.println（“MASTER”）;

Wire.begin（）; // Activate I2C link

}

void loop（） {

for （int address = START_NODE; address 《 END_NODE; address++） {

sendToSlave（address）;

readFromSlave（）;

}

delay（NODE_READ_DELAY）;

}

void sendToSlave（int address） {

// message is 0123

for（int i = 0; i 《 SEND_SIZE; i++） {

messageToSlave［i］ = （byte）i;

}

Wire.beginTransmission（address）;

Wire.write（messageToSlave， TO_SLAVE_SIZE）;

Wire.endTransmission（）;

}

void readFromSlave（） {

// if data size is available from nodes

if（Wire.available（） == TO_MASTER_SIZE） {

for （int i = 0; i 《 TO_MASTER_SIZE; i++） {

messageToMaster［i］ = Wire.read（）; // get data

}

int fromAddress = messageToMaster［0］;

int value = （（int）messageToMaster［1］ 《《 8 ） | （int）messageToMaster［2］;

Serial.print（“Slave ”）;

Serial.print（fromAddress）;

Serial.print（“ says ”）;

Serial.print（value）;

}

}

從站代碼：

#include

// Change this unique address for each I2C slave node

#define NODE_ADDRESS 1

// matches values on master side.

#define TO_MASER_SIZE 3

#define TO_SLAVE_SIZE 4

#define NODE_READ_DELAY 100

byte messageToMaster［TO_MASTER_SIZE］;

byte nodeReceive［TO_SLAVE_SIZE］;

void setup（） {

Serial.begin（9600）;

Serial.print（“SLAVE #”）;

Serial.println（NODE_ADDRESS）;

Wire.begin（NODE_ADDRESS）; // Activate I2C network

}

void loop（） {

delay（NODE_READ_DELAY）;

if（Wire.avaialable（） == TO_SLAVE_SIZE） {

readFromMaster（）;

sendToMaster（）;

}

}

void readFromMaster（） {

for（int i = 0; i 《 TO_SLAVE_SIZE; i ++）{

nodeReceive［i］ = Wire.read（）;

}

Serial.print（“Master says ”）;

for（int i = 0; i 《 TO_SLAVE_SIZE; i ++）{

Serial.print（nodeReceive［i］）;

}

Serial.println（）;

}

void sendToMaster（） {

int x = analogRead（A0）;

messageToMaster［0］ = NODE_ADDRESS;

messageToMaster［1］ = （x0》》8） & 0xff; // the top byte of x

messageToMaster［2］ = （x0 ） & 0xff; // the bottom byte of x

Wire.write（messageToMaster，TO_MASTER_SIZE）;

Serial.print（“Sensor value： ”）;

Serial.println（x）;

}

有趣的一點(diǎn)是，總線（網(wǎng)絡(luò)）上的任何人都可以收聽雙向通信。從理論上講，可以添加一個(gè)靜默設(shè)備，其唯一的工作就是監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)。

第8步：最終想法

單個(gè)I2C網(wǎng)絡(luò)可能有多個(gè)主機(jī)，但這是多余的棘手的問題–主機(jī)之間必須進(jìn)行協(xié)商以避免彼此之間的交談，這會導(dǎo)致混亂。

責(zé)任編輯：wv