LAB: I2C Protocol
จุดประสงค์
เพื่อศึกษาการอ่านค่าข้อมูล sensor ที่ส่งข้อมูลผ่านสาย I2C
เพื่อศึกษาการส่งข้อมูลระหว่าง Microcontroller ไปยัง Microcontroller โดยทั้งสองใช้การสื่อสารกันผ่าน I2C interface
LAB1: Basic I2C Communication
การทดลองนี้เป็นการเขียนโปรแกรมลงบอร์ด M5Stack ให้ค้นหา Address I2C ของ sensor ที่เชื่อมต่อกับบอร์ด M5Stack
อุปกรณ์ทดลอง

โปรแกรม
Arduino IDE
โปรแกรม KingstVIS
ตั้งค่าโปรแกรม KingstVIS
เชื่อมต่อ logic Analyzer กับ คอมพิวเตอร์
เปิดโปรแกรม Kingst VIS
ไปที่ Analyzers >> คลิ๊ก icon add(+) >> เลือก I2C

ไปที่ Analyzers >> คลิ๊ก icon setting >> Edit ตั้งค่าตามรูปด้านล่าง >> OK

ไปที่ Analyzers อีกครั้ง >> คลิ๊ก icon setting >> Display Format >> Dec เพื่อให้ decoder เป็นข้อมูลชุดตัว แบบเลขฐาน 10 (DEC)

ไปที่ Channel 0 เลือกกด Indicates "rising edge trigger"

PIN Connect
การต่อวงจร: บอร์ด M5Stack ต่อกับ เซนเซอร์ DHT12 และ BMP280
I2C (21D)
SDA
SDA
I2C (22C)
SCL
SCL
GND
GND
GND
ตัวอย่างวงจร

Code
M5Stack scan I2C address
// Code I2C scanner
#include <Wire.h>
void setup() {
Wire.begin();
Serial.begin(115200);
while (!Serial); // Leonardo: wait for serial monitor
Serial.println("\nI2C Scanner");
}
void loop() {
int nDevices = 0;
Serial.println("Scanning...");
for (byte address = 1; address < 127; ++address) {
// The i2c_scanner uses the return value of
// the Write.endTransmisstion to see if
// a device did acknowledge to the address.
Wire.beginTransmission(address);
byte error = Wire.endTransmission();
if (error == 0) {
Serial.print("I2C device found at address 0x");
if (address < 16) {
Serial.print("0");
}
Serial.print(address, HEX);
Serial.println(" !");
++nDevices;
} else if (error == 4) {
Serial.print("Unknown 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(5000); // Wait 5 seconds for next scan
}
การเขียนโปรแกรม scan หา Address ของเซนเซอร์นั้นใช้เพื่อทดสอบว่าเซนเซอร์ที่เชื่อมต่อนั้นอยู่ในเครือข่าย I2C ของบอร์ด Microcontroller แล้ว
เราสามารถหาค่า address ของเซนเซอร์ได้จาก datasheet ของเซนเซอร์ หรือ จาก code การทดลองนี้ ถ้าต้องการหาค่า I2C address ของ เซนเซอร์ตัวใดให้เชื่อมต่อเพียงเซนเซอร์ที่ต้องการหาและถอดวงจรเซนเซอร์ที่ไม่ต้องการออก
บันทึกผลการทดลอง
หา I2C Address ของทั้งสอง sensor และ I2C Address ของ M5Stack แล้วเติมลงในตารางด้านล่าง
AIR PRESSURE Sensor (BMP280)
.....
Temp, Humidity Sensor (DHT12)
.....
M5Stack
.....
2. บันทึกภาพวงจรการทดลองและภาพผลที่แสดงบน Serial monitor ผลการ Scan หาค่า I2C Address ของเซนเซอร์
3. อธิบายว่าเพราะอะไรเราต้องรู้ค่า I2C Address ของอุปกรณ์ เมื่อเราต้องการใช้งานโปรโตคอล I2C
LAB2: M5Stack อ่านค่า DHT12 Sensor
ทดลองให้ M5Stack อ่านค่า DHT12 Sensor การทดลองนี้เป็นการเขียนโปรแกรมลงบอร์ด M5Stack ให้อ่านค่า DHT12 sensor และใช้ logic analyzer แสดงค่า sensor เมื่อ M5Stack ส่งคำสั่งอ่านค่า DHT12 sensor
อุปกรณ์ทดลอง

โปรแกรม
Arduino IDE
โปรแกรม KingstVIS
ตั้งค่าโปรแกรม KingstVIS
"ใช้แบบเดิม"
PIN Connect
การต่อวงจร: บอร์ด M5Stack ต่อกับเซนเซอร์ DHT12 และ Logic analyzer
I2C (21D)
SDA
Channel 0
I2C (22C)
SCL
Channel 1
GND
GND
GND

ติดตั้งไลบรารี่ DHT12 สำหรับเขียนโปรแกรม Arduino IDE อ่านค่า DHT12 sensor
เปิดโปรแกรม Arduino IDE
ไปที่ Sketch >> Include Library >>Manage Libraries...
พิมพ์ ค้นหา DHT12 >> เลือก DHT12 sensor library >> Install
หลังจากติดตั้งเรียบร้อยให้ปิดโปรแกรมแล้วเปิดใหม่
สร้างไฟล์แล้วเขียนโปรแกรมตาม code ด้านล่าง แล้ว upload code ลง M5Stack
Code
M5Stack read data DHT12 Sensor
//#include <M5Stack.h>
#include "DHT12.h"
#include <Wire.h> //The DHT12 uses I2C comunication.
DHT12 dht12; //Preset scale CELSIUS and ID 0x5c.
void setup() {
// M5.begin();
Serial.begin(115200);
Wire.begin();
// M5.Lcd.setCursor(80, 0, 4);
// M5.Lcd.print("TEMPERATURE");
}
void loop() {
float tmp = dht12.readTemperature();
float hum = dht12.readHumidity();
// M5.Lcd.setCursor(30, 100, 4); //display via moniter
// M5.Lcd.printf("Temp: %2.1f Humi: %2.0f%%", tmp, hum); //display via moniter
Serial.printf("Temp: %2.1f Humi: %2.0f%% \n", tmp, hum); //display via serial monitor
delay(100);
}
บันทึกผลการทดลอง
บันทึกผลการทดลองที่ Logic analyzer แสดง เทียบกับ Serial monitor และอธิบายว่าข้อมูลที่ได้เป็นอย่างไร
LAB3: MCU to MCU communication
การทดลองนี้เป็นการเขียนโปรแกรมลงบอร์ด M5Stack ให้ทำหน้าที่เป็น Master อ่านข้อความจาก Arduino UNO ที่ทำหน้าที่เป็น Slave ผ่าน I2C bus
อุปกรณ์ทดลอง

ตั้งค่าโปรแกรม KingstVIS
เชื่อมต่อ logic Analyzer กับ คอมพิวเตอร์
เปิดโปรแกรม Kingst VIS
ไปที่ Analyzers >> คลิ๊ก icon add(+) >> เลือก I2C

ไปที่ Analyzers >> คลิ๊ก icon setting >> Edit ตั้งค่าตามรูปด้านล่าง >> OK

ไปที่ Analyzers อีกครั้ง >> คลิ๊ก icon setting >> Display Format >> ASCII เพื่อให้ decoded เป็นข้อมูลชุด แบบตัวอักษร (ASCII)

ไปที่ Channel 0 เลือกกด Indicates "rising edge trigger"

PIN Connect
การต่อวงจร: บอร์ด M5Stack ต่อกับบอร์ด Arduino UNO และ Logic Analyzer
SDA (pin 21D)
SDA (pin A4)
Channel 0
SCL (pin 22C)
SCL ( pin A5)
Channel 1
GND
GND
GND
ตัวอย่างวงจร

Code: M5Stack is a master reader
// Wire Master Reader
#include <Wire.h>
int i =0;
void setup() {
Wire.begin(); // join i2c bus (address optional for master)
Serial.begin(115200); // start serial for output
}
void loop() {
if(i==0){
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
}
i++;
}
delay(500);
}
Code: Arduino UNO is a slave
// Wire Slave Sender
#include <Wire.h>
void setup() {
Wire.begin(8); // join i2c bus with address #8
Wire.onRequest(requestEvent); // register event
}
void loop() {
delay(100);
}
// function that executes whenever data is requested by master
// this function is registered as an event, see setup()
void requestEvent() {
Wire.write("hello "); // respond with message of 6 bytes
// as expected by master
}
บันทึกผลการทดลอง
บันทึกผล Serial monitor แสดงข้อความที่บอร์ด M5Stack (Master) ได้รับ และข้อความบนโปรแกรม KingstVIS ของ logic analyzer
อธิบายผลการทดลองที่ logic analyzer แสดงเทียบกับ serial monitor ของ M5Stack ที่ทำหน้าที่เป็น master
Last updated
Was this helpful?