I2C jest protokołem komunikacyjnym, wynalezionym w 1982 roku przez firmę Philips. Służy on do komunikowania się z takimi urządzeniami jak wyświetlacze, czy czujniki ciśnienia. W odróżnieniu do protokołów SPI oraz UART, I2C obsługuje Multi-Master. Dane przesyłane są bit po bicie jednym przewodem. Częstotliwość komunikacji wynosi 100 lub 400 kHz.

Do komunikacji potrzebne są dwa piny:

SDA – kanał przesyłania danych, odpowiada za nadawanie i odbieranie,

SLC – urządzenie główne, odpowiada za dzielenie sygnału zegara między urządzeniami nadrzędnymi, a podrzędnymi.

Maksymalna długość ramki wynosi 8 bitów. Protokół może korzystać z sześciu trybów transmisji. Zapewniają one szybkość od 10 kb/s do 5 Mb/s.

W przypadku urządzeń o tym samy adresie, konieczne jest wykorzystanie Multiplekser’a I2C. Przykładowo multiplekser PCF8574 pozwala na komunikację nawet z ośmioma urządzeniami o tym samym adresie przez pojedynczą magistralę I2C.

Skaner I2C

W przypadku korzystania z części urządzeń urządzeń wykorzystujących komunikacje I2C konieczny jest adres HEX. W tym celu należy podciąć do płytki np. Wyświetlacz 2X16. Następnie wgrać poniższy kod. Pozwoli to na uzyskanie kodu HEX potrzebnego do komunikacji z wyświetlaczem.

Schemat podłaczenia wyświetlacza 16X2.

Kod programu skaner I2C.

Następnie należy wgrać poniższy kod i uruchomić monitor portu szeregowego.

#include <Wire.h>
 
void setup() {
  Wire.begin();
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("I2C Scanner");
  //SLC - D1 
  //SLA - D2
  //VCC - 3V
  //GND - G
}
 
void loop() {
  byte error, address;
  int nDevices;
  Serial.println("Scanning...");
  nDevices = 0;
  for(address = 1; address < 127; address++ ) {
    Wire.beginTransmission(address);
    error = Wire.endTransmission();
    if (error == 0) {
      Serial.print("I2C device found at address 0x");
      if (address<16) {
        Serial.print("0");
      }
      Serial.println(address,HEX);
      nDevices++;
    }
    else if (error==4) {
      Serial.print("Unknow error at address 0x");
      if (address<16) {
        Serial.print("0");
      }
      Serial.println(address,HEX);
    }    
  }
  if (nDevices == 0) {
    Serial.println("No I2C devices found\n");
  }
  else {
    Serial.println("done\n");
  }
  delay(10000);          
}

Monitor portu szeregowego

W rezultacie otrzymujemy kod wyświetlacza.

Obsługa wyświetlacza

Podstawowe komendy

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE) - Ustawienie adresu ukladu na 0x27 

lcd.backlight() - Uruchomienie podświetlania ekranu 

lcd.noBacklight() - Wyłączenie podświetlania ekranu

lcd.begin(16,2) - Deklarowanie rozmiaru wyświetlacza

lcd.setCursor(0,0) - Ustawienie kursora na znaku początkowym 

Kod programu

//SCL -> D1
//SDA -> D2
#include <Wire.h>   // standardowa biblioteka Arduino
#include <LiquidCrystal_I2C.h> // dolaczenie pobranej biblioteki I2C dla LCD
 
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE);
 
void setup()  
{  
  lcd.begin(16,2); //Deklarowanie rozmiaru wyświetlacza
  lcd.backlight(); 
  lcd.setCursor(0,0); //Ustawuenie kursora na znaku początkowym 
  lcd.print("ESP2866");//Wypisanie tekstu od zanku początkowego
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("SENSOR BMP180");
  delay(1000);
}
 
void loop() {}

Obsługa BMP180

Schemat podłączenia.

Kod programu

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_BMP085.h>

Adafruit_BMP085 bmp;
  
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  if (!bmp.begin()) {
  Serial.println("Nie znaleziono sensora BMP180!");
  while (1) {}
  }
}
  
void loop() {
  Serial.print("Temperatura = ");
  Serial.print(bmp.readTemperature()); // Odczyt temperatury
  Serial.println(" ^C");
    
  Serial.print("Ciśnienie = ");
  Serial.print(bmp.readPressure()); // Odczyt ciśnienia
  Serial.println(" Pa");
    

  Serial.print("Wysokość = ");
  Serial.print(bmp.readAltitude()); // odczyt wysokości
  Serial.println(" m");
    
  Serial.println();
  delay(1000);
}

Wynik pracy programu.

Program z I2C Odczyt temp. i ciśnienia z BMP180

Schemat podłączenia.

Kod programu.

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Adafruit_BMP085.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE);  // Ustawienie adresu ukladu na 0x27

Adafruit_BMP085 bmp;
  
void setup() {
  
  lcd.begin(16,2);
  lcd.backlight(); 
  lcd.setCursor(0,0); 
  lcd.print("ESP2866");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("SENSOR BMP180");
  delay(1000);
  
  Serial.begin(9600);
  if (!bmp.begin()) {
  Serial.println("Nie znaleziono sensora BMP180!");
  while (1) {}
  }
}
  
void loop() {
  lcd.setCursor(0,0); 
  lcd.print("Temp = ");
  lcd.print(bmp.readTemperature());
  lcd.print(" C");
  
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("Pres = ");
  lcd.print(bmp.readPressure());
  lcd.print(" Pa");  
    
  Serial.println();
  delay(1000);
}