Arduino-集積回路間

Inter-integrated circuit（I2C）は、マイクロコントローラと新世代の専用集積回路との間でシリアルデータを交換するためのシステムです。それらの間の距離が短い場合に使用されます（受信機と送信機は通常同じプリント基板上にあります）。接続は2本の導体を介して確立されます。 1つはデータ転送に使用され、もう1つは同期（クロック信号）に使用されます。

次の図に示すように、1つのデバイスが常にマスターです。通信を開始する前に、1つのスレーブチップのアドレス指定を実行します。このようにして、1つのマイクロコントローラーが112の異なるデバイスと通信できます。ボーレートは通常、100 Kb/秒（標準モード）または10 Kb/秒（低速ボーレートモード）です。ボーレートが3.4 Mb/秒のシステムが最近登場しました。 I2Cバスで通信するデバイス間の距離は数メートルに制限されています。

I2C

ボードI2Cピン

I2Cバスは、SCLとSDAの2つの信号で構成されています。 SCLはクロック信号で、SDAはデータ信号です。現在のバスマスターは常にクロック信号を生成します。スレーブデバイスの中には、マスターがより多くのデータを送信するのを遅らせるために（またはマスターがクロックアウトを試みる前にデータを準備するためにより多くの時間を必要とするために）クロックを時々低くするものがあります。これは「クロックストレッチング」として知られています。

以下は、さまざまなArduinoボードのピンです-

Uno、Pro Mini A4（SDA）、A5（SCL）
メガ、期限20（SDA）、21（SCL）
レオナルド、ユン2（SDA）、3（SCL）

Arduino I2C

I2Cを使用して2つのArduinoボードを接続するには、マスターコードとスレーブコードの2つのモードがあります。彼らは-

マスター送信機/スレーブ受信機
マスターレシーバー/スレーブトランスミッター

マスター送信機/スレーブ受信機

ここで、マスター送信機とスレーブ受信機を見てみましょう。

マスター送信機

以下の関数は、Wireライブラリを初期化し、I2Cバスをマスターまたはスレーブとして参加させるために使用されます。通常、これは一度だけ呼び出されます。

* Wire.begin（address）*-アドレスは、マスターが指定されておらず、バスとしてマスターとして参加するため、この例では7ビットのスレーブアドレスです。
* Wire.beginTransmission（address）*-指定されたアドレスでI2Cスレーブデバイスへの送信を開始します。
* Wire.write（value）*-マスターからスレーブデバイスへの送信（beginTransmission（）とendTransmission（）の呼び出しの間に）のバイトをキューに入れます。
* Wire.endTransmission（）*-beginTransmission（）によって開始されたスレーブデバイスへの送信を終了し、wire.write（）によってキューに入れられたバイトを送信します。

例

#include <Wire.h>//include wire library

void setup()//this will run only once {
   Wire.begin();//join i2c bus as master
}

short age = 0;

void loop() {
   Wire.beginTransmission(2);
  //transmit to device #2
   Wire.write("age is = ");
   Wire.write(age);//sends one byte
   Wire.endTransmission();//stop transmitting
   delay(1000);
}

スレーブ受信機

次の機能が使用されます-

* Wire.begin（address）*-アドレスは7ビットのスレーブアドレスです。
* Wire.onReceive（received data handler）*-スレーブデバイスがマスターからデータを受信したときに呼び出される関数。
* Wire.available（）*-Wire.read（）で取得できるバイト数を返します。これはWire.onReceive（）ハンドラー内で呼び出す必要があります。

例

#include <Wire.h>//include wire library

void setup() { //this will run only once
   Wire.begin(2);//join i2c bus with address #2
   Wire.onReceive(receiveEvent);//call receiveEvent when the master send any thing
   Serial.begin(9600);//start serial for output to print what we receive
}

void loop() {
   delay(250);
}

//-----this function will execute whenever data is received from master-----//

void receiveEvent(int howMany) {
   while (Wire.available()>1)//loop through all but the last {
      char c = Wire.read();//receive byte as a character
      Serial.print(c);//print the character
   }
}

マスターレシーバー/スレーブトランスミッター

ここで、マスターレシーバーとスレーブトランスミッターを見てみましょう。

マスターレシーバー

マスターは、一意にアドレス指定されたスレーブArduinoから送信されるデータのバイトを要求し、読み取るようにプログラムされています。