如何仅在两个Aduino之间进行2路I²C通信

步骤1：您需要什么：

我们假设您具有以下部分：

两个Arduino UNO

一些公对母电线

一些公对公电线

一个旋转电位计

一个面包板

步骤2：I²C的工作方式

I²C是一种通信协议，使您可以在微控制器和某些传感器等电路之间进行通信。它仅使用两根线（如此高效！）。第一线是时钟线，通常在文档中写为SCL。第二根线是数据线，通常写为SDA。

I²C总线上的设备可以是“主机”或“从机”。仅主机控制时钟线上的电压，而主机和从机都可以操纵数据线上的电压。通过仔细轮流，网络上的所有设备都可以共享信息。

为了将信息发送到正确的位置，每个从站都有一个唯一的地址号码，就像每个电话都有一个唯一的号码一样。

当我看到I²C器件时，他们有文档说：“该电路希望接收N字节表示ABC的数据，并发送回M字节表示DEF的数据。”如果您要购买的设备不包含此信息，则不要购买。

有关I2C通信内部工作的更多详细信息，请查看以下链接：

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

http://www.i2c-bus.org/结果

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

步骤3：设置

上图中的设备使用引脚A4和A5进行I²C通信。每种类型的arduino和Wire库的I²C引脚说明如下：

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

主设置看起来像这样：

#include

void setup（） {

// note that begin（） has no parameter.

Wire.begin（）;

}

从站设置看起来像这样：

#include

void setup（） {

// note that begin（） has a parameter.

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

Wire.begin（1）;

}

如果您要在该网络上使用第二个从站，则需要除＃1外的地址，因为该地址已被使用。这意味着只能通过仔细计划来添加和删除网络上的设备。许多使用I²C的设备都将带有一个带拨码开关（小光开关）的PCB，可以将其拨动以更改地址。便宜的型号将有裸露的接触。要翻转这些开关，必须触摸裸触点。

第4步：发送数据

与之交谈的人，然后发送信息，然后说“我完成了。”

void loop（） {

Wire.beginTransmission（1）;

Wire.write（“hello， ”）;

Wire.endTransmission（）;

}

从站仅需发送信息。每个人都假定从服务器正在与主机通信。

void loop（） {

Wire.write（“world！”）;

}

Wire.write（）具有三个版本：一个用于单个数字，一个用于字符串，以及一个用于数据块。您必须告诉Wire数据块有多长时间。

步骤5：接收数据

主机可以使用

Wire.read（）

从网络获取单个字节的数据，而不管是谁发送的。

Wire.read（）是阻塞操作-您的Arduino在读取一个字节之前不会做其他任何事情。如果没有要读取的字节，则可能要等待很长时间！为避免此问题，还有

Wire.available（）

将返回等待读取的字节数。

将两者放在一起，

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：请求/接收

您已经拥有运行I²C网络所需的一切，但是我想让您了解另外一项功能，这有点棘手，所以请忍受我。实际上，我会说这完全是不需要，但是我将其包括在内是为了彻底。也许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。

您已经知道，在C代码中，有诸如setup（）和loop（）之类的方法。您也可以创建自己的方法并按名称调用它们。您是否知道可以将方法名称作为参数发送给另一个方法？通常用于称为回调的东西。在这种情况下，我们将告诉线库（I²C）当从站从网络接收数据时调用哪种方法。

// 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！

}

此处的一些注意事项：

requestEvent（）不会收到数字，说明主机期望多少字节。

据我所知，这些事件是中断-无论loop（）中发生了什么，它们都会尽快发生。如果时间和代码正确，那么无论循环做什么，都可能会严重混乱。由于很难重新创建导致问题的条件，因此很难诊断出它为什么混乱。

因此，正如我所说的，尽管您可以使用这些工具，但我不建议您这样做

第7步：双向通信

现在让我们将它们放在一起。

主代码：

#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）;

}

}

从站代码：

#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）;

}

有趣的一点是，总线（网络）上的任何人都可以收听双向通信。从理论上讲，可以添加一个静默设备，其唯一的工作就是监视网络。

第8步：最终想法

单个I²C网络可能有多个主机，但这是多余的棘手的问题–主机之间必须进行协商以避免彼此之间的交谈，这会导致混乱。

责任编辑：wv