【esp32 项目】使用I2C

原理图：

图 I2C接口的RTC芯片

图 单片机I2C部分引脚图

软件

启动I2C

启动Wire库并作为主机或者从机加入总线，这个函数调用一次即可，参数为7位从机地址，不带参数就以主机的形式加入总线。

Wire.begin();
Wire.begin(address);

主设备从从设备请求字节

由主设备向从设备请求字节，之后用available()和read()函数读取字节，第三个参数位为stop，在请求后会发送停止消息，释放I2C总线，否则总线就不会被释放。

Wire.requestFrom(address, quantity);
Wire.requestFrom(address, quantity, stop);

给指定地址的从设备传输数据

给指定地址的从设备传输数据，之后调用write()函数排队传输字节，要通过endTransmission()结束传输。

Wire.beginTransmission(address)

endTransmission()有以下几个返回结果：

• 0：成功

• 1：数据太长，无法放入发送缓冲区

• 2：在发送地址时收到 NACK

• 3：在发送数据时收到 NACK

• 4：其他错误

写数据

向从设备写入数据，在调用 beginTransmission() 和 endTransmission() 之间。

Wire.write(value)
Wire.write(string)
Wire.write(data, length)

举个例子

#include <Wire.h>
byte val = 0;

void setup()
{
  Wire.begin(); // join i2c bus
}

void loop()
{
  Wire.beginTransmission(44); // transmit to device #44 (0x2c)
                 // device address is specified in datasheet
  Wire.write(val);       // sends value byte  
  Wire.endTransmission();    // stop transmitting

  val++;        // increment value
  if(val == 64)      // if reached 64th position (max)
  {
    val = 0;    // start over from lowest value
  }
  delay(500);
}

读数据

调用requestFrom()后从从设备读取数据。

Wire.read()

举个例子

#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(2, 6);    // request 6 bytes from slave device #2

  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);
}

还有其它一些函数，例如修改时钟频率等等，大家用到的时候自行了解一下。

完整程序

这里我们用一个例子来演示一下，I2C启动之后，我们开始扫描总线上存在的设备，并通过串口打印结果出来，我在I2C下面接了一个OLED的设备。

#include "Wire.h"

void setup()
{
  Serial.begin(115200); 
  Serial.println();
  Serial.println("Scanning for I2C Devices ...");
  Serial.print("\r\n");
    
    int I2CDevices = 0;  
    byte address;

  Wire.begin();  
  for (address = 1; address < 127; address++)
  {
    Wire.beginTransmission(address);    
        if (Wire.endTransmission() == 0) //发送成功
    {
      Serial.print("Found I2C Device: ");
      Serial.print(" (0x");      
            
            if (address < 16)
      {
        Serial.print("0");
      }
      Serial.print(address, HEX);
      Serial.println(")");
      I2CDevices++;
    }
  }  
    
    if (I2CDevices == 0)
  {
    Serial.println("没有发现I2C设备!\n");
  }  
    else
  {   
    Serial.print("发现了");
    Serial.print(I2CDevices);
    Serial.println("个I2C设备!\n");  
  }  
}

void loop()
{
}

Wire.endTransmission()返回0，代表这个地址通信成功，我们就认为总线上存在这个地址的设备。