I²C – Wire en Arduino

Para utilizar el bus I²C hay un premisa que se puede resumir en “uno escribe y el resto leen”.
Su nombre proviene de Inter-Integrated Circuit y fue creado originalmente por Philips Semiconductors en 1982 y publicada la especificación para su uso por otros fabricantes en 1992.
Consiste en un bus de 2 líneas (Reloj y Datos) por el que viajan paquetes de bits (8 en el caso de Arduino). Para diferenciar cada uno de los dispositivos, en Arduino, se utilizan 7bit (eso significa que puede haber hasta 127 dispositivos diferentes) siendo el último bit el que determina si el maestro va va a escribir o leer en el bus. La hoja de características del dispositivo que conectemos nos dirá cuál es la dirección del mismo y si es necesario enviar comandos así como el formato de los datos que nos dará dicho dispositivo, en Arduino utilizaremos la librería Wire nos facilitará enormemente la tarea.

Arduino Uno tiene las 2 líneas del BUS en los pines A4 y A5:

  • A5: SCL (línea del reloj).
  • A4: SDA (línea para los datos en serie).

Cuando se quiera utilizar la librería Wire, en nuestros programas hay que añadir un fichero antes de la función setup():

Y dentro de la función setup() hay que inicializar la comunicación en el puerto, como parámetro se introducirá el número (entre 1 y 127) que usaremos como esclavo. Si no se proporciona ningún número, el Arduino será el maestro del bus I²C.

Desde este momento se pueden usar las funciones correspondientes al I²C:

Se recomienda visitar la web oficial de la librería Wire de Arduino.

Para los 2 siguientes ejemplos (se encuentran en el menú Wire de los ejemplos de Arduino IDE) se requieren 2 Arduinos pues uno será el maestro y el otro el esclavo (importante: unir también GND).

Ejemplo Wire: master_reader / slave_sender

Se encuentran en Archivo => Ejemplos => Wire => master_reader y slave_sender

En este ejemplo el Arduino que hace de…

  • …maestro pide 4 byte al esclavo número 2.
  • …esclavo responde con 4 byte, por ejemplo: “hola”.

Arduino MAESTRO – En el setup()

Arduino MAESTRO – En el loop()

Arduino ESCLAVO – En el setup()

Arduino ESCLAVO – En el loop()

Vacío, no requiere código.

Arduino ESCLAVO – Fuera de loop, (por ejemplo al final)

Para ejecutar estos ejemplos será necesario también unir las masas ó GND de ambas placas.

Ejemplo Wire: master_writer / slave_receiver

Se encuentran en Archivo => Ejemplos => Wire => master_writer y slave_receiver

En este ejemplo el Arduino que hace de…

  • …maestro inicia una transmisión de datos al esclavo 4, le enviará 5 bytes de texto y al final un byte de tipo entero (int).
  • …esclavo, al recibir una orden del maestro empieza a leer bytes en modo char (mientras los recibe los va enviando al puerto serie), el último byte lo lee como un número entero (int).

Arduino MAESTRO – En el setup()

Arduino MAESTRO – En el loop()

Arduino ESCLAVO – En el setup()

Es igual que el otro ejemplo, sólo cambia el número:

Arduino ESCLAVO – En el loop()

Vacío, no requiere código

Arduino ESCLAVO – Fuera de loop, (por ejemplo al final).

Cuando el maestro llame, se leen todos los datos que él nos envíe.

Enlaces de interés

La web oficial de la librería Wire de Arduino detalla todas las funciones disponibles.

Para conocer más sobre el procotolo I²C se recomienda este tutorial (enlace en inglés).

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