~ cd esp32 i2c: настройка кода под master и slave

ESP32, с его мощными возможностями и высокой эффективностью, предоставляет разработчикам уникальные возможности для работы с различными периферийными устройствами. Одним из ключевых интерфейсов, который часто используется для связи с различными датчиками и устройствами, является I2C. В данной статье мы рассмотрим, как эффективно использовать интерфейс I2C на ESP32, а также приведем примеры объявления интерфейсов с комментариями, чтобы помочь разработчикам освоить эту технологию.

Оптимальное использование интерфейса I2C на ESP32

Выбор пинов: При использовании I2C на ESP32 необходимо выбрать соответствующие пины для подключения SDA и SCL. Обычно для этого используются пины GPIO21 (SDA) и GPIO22 (SCL).
Инициализация интерфейса: Для работы с I2C на ESP32 необходимо инициализировать интерфейс. Для этого используется функция i2c_param_config для конфигурации параметров I2C и i2c_driver_install для установки драйвера.
Настройка скорости передачи: ESP32 поддерживает разные скорости передачи данных по интерфейсу I2C. При инициализации интерфейса можно указать нужную скорость с помощью параметра i2c_config_t.
Обработка ошибок: Важно предусмотреть обработку возможных ошибок при работе с интерфейсом I2C, таких как потеря соединения с устройством или неверная конфигурация.

Пример объявления интерфейсов I2C на ESP32

Инициализирует интерфейс I2C, отправляет строку «hello world» и читает ответ от ведомого устройства, затем выводит полученное сообщение на консоль. Пример настройки мастера на C/C++:

...

Копировать

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "driver/i2c.h"

#define I2C_MASTER_SCL_IO    22    /*!< GPIO номер для SCL */
#define I2C_MASTER_SDA_IO    21    /*!< GPIO номер для SDA */
#define I2C_MASTER_NUM       I2C_NUM_0 /*!< Номер I2C порта */
#define I2C_MASTER_FREQ_HZ   100000     /*!< Скорость передачи данных I2C */
#define I2C_MASTER_TX_BUF_DISABLE   0 /*!< Отключить буфер передачи */
#define I2C_MASTER_RX_BUF_DISABLE   0 /*!< Отключить буфер приема */
#define I2C_SLAVE_ADDR      0x28     /*!< Адрес I2C ведомого устройства */

void i2c_master_init() {
    i2c_config_t conf;
    conf.mode = I2C_MODE_MASTER; // объявление мастера
    conf.sda_io_num = I2C_MASTER_SDA_IO; // объявление порты SDA
    conf.scl_io_num = I2C_MASTER_SCL_IO; // объявление порты SCL
    conf.sda_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE; // вкл подтягивающий резистор к порту SDA
    conf.scl_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE; // вкл подтягивающий резистор к порту SCL
    conf.master.clk_speed = I2C_MASTER_FREQ_HZ; // частота передачи
    i2c_param_config(I2C_MASTER_NUM, &conf);
    i2c_driver_install(I2C_MASTER_NUM, conf.mode, I2C_MASTER_RX_BUF_DISABLE, I2C_MASTER_TX_BUF_DISABLE, 0);
}

// функция записи
void i2c_master_write_slave(uint8_t* data, size_t data_len) {
    i2c_cmd_handle_t cmd = i2c_cmd_link_create();
    i2c_master_start(cmd);
    i2c_master_write_byte(cmd, (I2C_SLAVE_ADDR << 1) | I2C_MASTER_WRITE, true);
    i2c_master_write(cmd, data, data_len, true);
    i2c_master_stop(cmd);
    i2c_master_cmd_begin(I2C_MASTER_NUM, cmd, 1000 / portTICK_PERIOD_MS);
    i2c_cmd_link_delete(cmd);
}

// функция чтения
void i2c_master_read_slave(uint8_t* data, size_t data_len) {
    i2c_cmd_handle_t cmd = i2c_cmd_link_create();
    i2c_master_start(cmd);
    i2c_master_write_byte(cmd, (I2C_SLAVE_ADDR << 1) | I2C_MASTER_READ, true);
    i2c_master_read(cmd, data, data_len, I2C_MASTER_LAST_NACK);
    i2c_master_stop(cmd);
    i2c_master_cmd_begin(I2C_MASTER_NUM, cmd, 1000 / portTICK_PERIOD_MS);
    i2c_cmd_link_delete(cmd);
}

void app_main() {
    i2c_master_init();

    // Отправка строки "hello world"
    uint8_t data_to_send[] = "hello world";
    i2c_master_write_slave(data_to_send, strlen((char*)data_to_send));

    // Задержка для ожидания ответа от ведомого устройства
    vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS);

    // Чтение ответа от ведомого устройства
    uint8_t data_received[128];
    memset(data_received, 0, sizeof(data_received));
    i2c_master_read_slave(data_received, sizeof(data_received) - 1);

    // Печать полученного сообщения
    printf("Received message: %s\n", data_received);
}

Пример настройки устройства под ведомого на C/C++:

...

Копировать

#include <stdio.h>
#include "driver/i2c.h"

#define I2C_SLAVE_SCL_IO    22    /*!< GPIO номер для SCL */
#define I2C_SLAVE_SDA_IO    21    /*!< GPIO номер для SDA */
#define I2C_SLAVE_NUM       I2C_NUM_0 /*!< Номер I2C порта */
#define I2C_SLAVE_FREQ_HZ   100000     /*!< Скорость передачи данных I2C */
#define CONFIG_ESP_SLAVE_ADDR 30     /*!< Адрес ведомого устройства */

void i2c_init() {
    i2c_config_t conf;
    conf.mode = I2C_MODE_SLAVE; // объявление мастера
    conf.sda_io_num = I2C_SLAVE_SDA_IO; // объявление линии SDA
    conf.scl_io_num = I2C_SLAVE_SCL_IO; // объявление линии SCL
    conf.sda_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE; // подтягивание резисторов к линии SDA
    conf.scl_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE; // подтягивание резисторов к линии SCL
    conf.master.clk_speed = I2C_SLAVE_FREQ_HZ;  // скорость передачи
    conf.clk_flags = 0;
    conf.slave.slave_addr = CONFIG_ESP_SLAVE_ADDR;
    conf.slave.addr_10bit_en = 0;
    i2c_param_config(I2C_SLAVE_NUM, &conf);
    i2c_driver_install(I2C_SLAVE_NUM, conf.mode, 0, 0, 0);
}

void app_main() {
    i2c_init();
    // Дальнейший код для работы с устройствами по I2C
}

Заключение

Использование интерфейса I2C на ESP32 позволяет разработчикам эффективно взаимодействовать с различными периферийными устройствами. Правильная инициализация интерфейса, выбор пинов и обработка ошибок являются ключевыми моментами при использовании этой технологии. Приведенный пример объявления интерфейсов с комментариями поможет разработчикам быстро освоить работу с I2C на ESP32 и использовать его в своих проектах.