Jak používat komunikaci i2c v mikrokontroléru stm32

V našich předchozích cvičeních jsme se dozvěděli o komunikaci SPI a I2C mezi dvěma deskami Arduino. V tomto tutoriálu nahradíme jednu desku Arduino deskou Blue Pill, která je STM32F103C8 a budeme s deskou Arduino komunikovat pomocí sběrnice I2C.

STM32 má více funkcí než deska Arduino. Bylo by skvělé dozvědět se o komunikaci mezi STM32 a Arduino pomocí sběrnice SPI & I2C. V tomto výukovém programu použijeme sběrnici I2C pro komunikaci mezi Arduino a STM32F103C8 a v dalším výukovém programu se dozvíme o sběrnici SPI. Chcete-li se dozvědět více o desce STM32, podívejte se na další projekty STM32.

Přehled ST232F103C8 I2C

Při srovnání I2C (Inter Integrated Circuits) v desce STM32F103C8 Blue Pill s Arduino Uno pak uvidíme, že Arduino má v sobě mikrokontrolér ATMEGA328 a STM32F103C8 má v sobě ARM Cortex-M3. STM32 má dvě sběrnice I2C, zatímco Arduino Uno má pouze jednu sběrnici I2C a STM32 je rychlejší než Arduino.

Další informace o komunikaci I2C najdete v našich předchozích článcích

• Jak používat I2C v Arduinu: Komunikace mezi dvěma deskami Arduino
• Komunikace I2C s mikrokontrolérem PIC PIC16F877
• Rozhraní 16X2 LCD s ESP32 pomocí I2C
• Komunikace I2C s Launchpadem MSP430
• Propojení LCD s NodeMCU bez použití I2C
• Jak zvládnout více komunikací (I2C SPI UART) v jediném programu arduino

I2C piny v STM32F103C8

SDA: PB7 nebo PB9, PB11.

SCL: PB6 nebo PB8, PB10.

Piny I2C v Arduinu

SDA: kolík A4

SCL: kolík A5

Požadované komponenty

• STM32F103C8
• Arduino Uno
• LED (2 nosy)
• Tlačítko (2-Nos)
• Rezistory (4-Nos)
• Nepájivá deska
• Připojení vodičů

Schéma zapojení a zapojení

Následující tabulka ukazuje spojení mezi STM32 Blue Pill a Arduino Uno pro použití sběrnice I2C. Vyžaduje pouze dva vodiče.

STM32F103C8	Arduino	Popis kolíku
B7	A4	SDA
B6	A5	SCL
GND	GND	Přízemní

Důležité

• Nezapomeňte propojit Arduino GND a STM32F103C8 GND dohromady.
• Poté připojte Pull down rezistor 10k k pinům tlačítka na obou deskách samostatně.

V tomto výukovém programu STM32 I2C nakonfigurujeme STM32F103C8 jako Master a Arduino jako Slave. Obě desky jsou připevněny samostatně pomocí LED a tlačítka.

Abychom předvedli komunikaci I2C v STM32, ovládáme hlavní LED STM32 pomocí hodnoty tlačítka slave Arduino a ovládáme slave Arduino LED pomocí hodnoty tlačítka STM32F103C8. Tyto hodnoty jsou odesílány přes komunikační sběrnici I2C.

Programování I2C v STM32

Programování je podobné kódu Arduino. Stejný knihovna se používá při programování STM32F103C8. Lze jej programovat pomocí USB portu bez použití programátoru FTDI. Chcete-li se dozvědět více o programování STM32 s Arduino IDE, postupujte podle odkazu.

Tento výukový program má dva programy, jeden pro master STM32 a druhý pro slave Arduino. Kompletní programy pro obě strany jsou uvedeny na konci tohoto projektu s ukázkovým videem.

Vysvětlení programování Master STM32

V Master STM32 se podívejme, co se děje:

1. Nejprve musíme do STM32F103C8 zahrnout knihovnu Wire a knihovnu softwire pro používání komunikačních funkcí I2C.

#zahrnout #zahrnout

2. V neplatném nastavení ()

• Zahajujeme sériovou komunikaci s přenosovou rychlostí 9600.

Serial.begin (9600);

• Dále zahájíme komunikaci I2C na pinu (B6, B7)

Wire.begin ();

3. Ve smyčce Void ()

• Nejprve získáme data ze Slave Arduino, takže použijeme requestFrom () s podřízenou adresou 8 a požadujeme jeden bajt.

Wire.requestFrom (8,1);

Přijatá hodnota se čte pomocí Wire.read ()

byte a = Wire.read ();

• V závislosti na přijaté hodnotě z podřízené jednotky se hlavní LED zapne nebo vypne pomocí digitálního zápisu na kolíku PA1 a také se použije sériový tisk k tisku hodnoty na sériovém monitoru

if (a == 1) { digitalWrite (LED, HIGH); Serial.println ("Hlavní LED svítí"); } else { digitalWrite (LED, LOW); Serial.println ("Hlavní LED nesvítí"); }

• Dále musíme přečíst stav pinu PA0, který je hlavním tlačítkem STM32.

int pinvalue = digitalRead (buttonpin);

• Dále pošlete hodnotu kolíku podle logiky, takže použijeme podmínku if a poté zahájíme přenos slave arduino s 8 jako adresou a poté zapíšeme hodnotu podle vstupní hodnoty tlačítka.

if (pinvalue == HIGH) { x = 1; } else { x = 0; } Wire.beginTransmission (8); Wire.write (x); Wire.endTransmission ();

Vysvětlení programování Slave Arduino

1. Nejprve musíme zahrnout knihovnu Wire pro používání komunikačních funkcí I2C.

#zahrnout

2. V neplatném nastavení ()

• Zahajujeme sériovou komunikaci s přenosovou rychlostí 9600.

Serial.begin (9600);

• Dále spusťte komunikaci I2C na pinu (A4, A5) s podřízenou adresou jako 8. Zde je důležité zadat podřízenou adresu.

Wire.begin (8);

Dále musíme zavolat funkci Wire.onReceive, když Slave obdrží hodnotu z masteru a Wire.onRequest volání funkce, když Master požaduje hodnotu od Slave.

Wire.onReceive (receiveEvent); Wire.onRequest (requestEvent);

3. Dále máme dvě funkce, jednu pro událost požadavku a jednu pro událost přijetí

Na vyžádání Událost

Když hodnota požadavku Master STM32 od podřízené bude spuštěna tato funkce. Tato funkce přebírá vstupní hodnotu z tlačítka Slave Arduino a odesílá bajt (1 nebo 0) na Master STM32 podle hodnoty tlačítka pomocí Wire.write ().

void requestEvent () { int value = digitalRead (buttonpin); if (hodnota == VYSOKÁ) { x = 1; } else { x = 0; } Wire.write (x); }

Pro příjem události

Když Master odešle data slave s adresou slave (8), provede se tato funkce. Tato funkce načte přijatou hodnotu z hlavní jednotky a uloží ji do proměnné typu byte a poté použije, pokud logika, zapne nebo vypne podřízenou LED v závislosti na přijaté hodnotě. Pokud je přijatá hodnota 1, LED se rozsvítí a po 0 LED zhasne.

void receiveEvent (int howMany) { byte a = Wire.read (); if (a == 1) { digitalWrite (LED, HIGH); Serial.println ("Slave LED svítí"); } else { digitalWrite (LED, LOW); Serial.println ("Slave LED nesvítí"); } zpoždění (500); }

Výstup

1. Když stiskneme tlačítko na Master STM32, rozsvítí se LED připojená k Slave Ardiono (bílá).

2. Nyní, když stiskneme tlačítko na straně Slave, LED připojená k Master se rozsvítí (červená) a po uvolnění tlačítka LED zhasne.

3. Když jsou obě tlačítka stisknuta současně, obě LED diody svítí současně a zůstávají svítit, dokud tlačítka nestisknete

Takto tedy probíhá komunikace I2C v STM32. Nyní můžete propojit jakýkoli snímač I2C s deskou STM32.

Kompletní kódování pro Master STM32 a Slave Arduino je uvedeno níže s ukázkovým videem