Ameba Arduino: I2C – 利用I2C讓Ameba與Arduino UNO溝通

I2C介紹

• I2C裡有兩個角色，一個是Master，另一個是Slave。Master的角色只能有一個，而Slave可以有很多個。每個Slave都有自己的位址(address)編號，所以當Master要與特定的Slave溝通時，就會使用這個位址。I2C使用了兩根接腳，一根是資料線(SDA)，另一根是時脈線(SCL)。Master藉由控制SCL讓Slave知道有東西要傳，而資料就可以在SDA上面傳送。I2C在當初Arduino的範例裡，為了親易近人而稱呼I2C為Wire，雖然後來Arduino也承認取名為Wire看來是個錯誤，但在Arduino的example仍然常常看到。(Wire取名的細節請參考此篇中的”Use full, everyday words.”)

這個範例裡，我們將Ameba當作I2C Master Writer, 而Arduino為I2C Slave Receiver。
I2C Master會傳字串到I2C Slave，並且I2C Slave將字串印出來。

• 準備Arduino Uno為 I2C Slave

首先我們先準備 Arduino，先將Arduino IDE選成Arduino, “Tools” -> “Board” -> “Arduino/Genuino Uno”: 

接著打開 Slave Receiver 的範例，”Examples” -> “Wire” -> “slave_receiver” 

然後點選 “Sketch” -> “Upload” 將程式編譯並上傳到 Arduino Uno。

準備Ameba 為 I2C Master

我們額外再開一個Arduino IDE，確定板子是 Ameba, “Tools” -> “Board” -> “Arduino Ameba” 

然後打開 Master Writer 的範例, “File” -> “Examples” -> “AmebaWire” -> “master_writer”

後點選 “Sketch” -> “Upload” 將程式編譯並上傳到 Ameba。

• 接線

Arduino的範例裡，使用A4當作I2C SCL, A5為I2C SDA。這些接腳與Ameba一樣。

另外很重要的是，兩塊板子的GND要互接。

打開包含Arduino Uno的Arduino IDE，開啟Serial Monitor, “Tools” -> “Serial Monitor”, 會出現Serial Monitor的視窗，這個視窗可以讓你看到Arduino Uno印出來的訊息。 

接著按下Arduino Uno的Reset按鈕，讓Arduino Uno等待I2C master連接。

再按下Ameba的Reset按鈕，讓Ameba開始傳訊息。這時候會看到Serial Monitor每隔0.5秒出現新的訊息，這樣就代表成功了。

 

程式碼說明

Ameba使用同樣的Arduino範例，Ardunio官方網站的範例說明可以參考這裡:
https://www.arduino.cc/en/Tutorial/MasterWriter
首先Wire.begin()會先設定address, 如果是Master可以不用設定address:
https://www.arduino.cc/en/Reference/WireBegin
接著Master使用Wire.beginTransmission()來設定要傳到哪一個Slave:
https://www.arduino.cc/en/Reference/WireBeginTransmission
使用Wire.write()送資料, 並且最後使用Wire.endTransmission()將所有資料傳出去:
https://www.arduino.cc/en/Reference/WireEndTransmission

master write

#include <Wire.h>

void setup() {

  Wire.begin(); // join i2c bus (address optional for master)

}

byte x = 0;

void loop() {

  Wire.beginTransmission(8); // transmit to device #8

  Wire.write("x is ");        // sends five bytes

  Wire.write(x);              // sends one byte

  Wire.endTransmission();    // stop transmitting

  x++;

  delay(500);

}

           master read

       

#include <Wire.h>

void setup() {

  Wire.begin();        // join i2c bus (address optional for master)

  Serial.begin(9600);  // start serial for output

}

void loop() {

  Wire.requestFrom(8, 6);    // request 6 bytes from slave device #8

  while (Wire.available()) { // slave may send less than requested

    char c = Wire.read(); // receive a byte as character

    Serial.print(c);         // print the character

  }

  delay(500);

}