КОРЗИНА
магазина
8 (499) 500-14-56 | ПН. - ПТ. 12:00-18:00
ЛЕСНОРЯДСКИЙ ПЕРЕУЛОК, 18С2, БЦ "ДМ-ПРЕСС"

Четырехразрядный индикатор LED, FLASH-I2C - Datasheet

Trema модуль - Четырехразрядный индикатор LED, FLASH-I2C.

Техническое описание: Данная страница содержит подробное техническое описание Trema модуля - Четырехразрядный индикатор LED, FLASH-I2C и раскрывает работу с модулем через его регистры.

Ознакомиться с пользовательским описанием модуля и примерами работы с библиотекой iarduino_I2C_4LED можно на странице Wiki - Четырехразрядный индикатор LED, FLASH-I2C.

Назначение:

Trema модуль - Четырехразрядный индикатор LED, FLASH-I2C - является устройством вывода информации получаемой по шине I2С.

К одной шине I2C можно подключить более 100 модулей. Адрес модуля на шине I2C (по умолчанию 0x09) назначается программно и хранится в его энергонезависимой памяти.

Описание:

Модуль построен на базе четырёхразрядного светодиодного индикатора, микроконтроллера STM32F030K6 и снабжён собственным стабилизатором напряжения. Модуль способен выводить числа (в том числе и отрицательные), время, температуру и некоторые символы. Запись выводимых данных в модуль осуществляется через его регистры. Доступ к регистрам модуля осуществляется по шине I2C.

С помощью регистров модуля можно выполнять следующие действия:

  • Изменить адрес данного модуля на шине I2C. При изменении адреса, можно указать, что новый адрес должен сохраниться в flash память модуля, а значит адрес сохранится и после отключения питания.
  • Включить / отключить внутреннюю подтяжку линий шины I2C (по умолчанию включена). Состояние подтяжки линий шины I2C автоматически сохраняется в flash память модуля, а значит состояние линий сохранится после отключения и включения питания.
  • Узнать версию прошивки модуля.
  • Указать частоту обновления информации дисплея, от 1 до 255 Гц.
  • Указать яркость свечения всех сегментов дисплея, от 0 до 255 с шагом 8.
  • Указать схему включения светодиодов индикатора: общий анод или катод.
  • Задать вывод изображения с поворотом на 180°.
  • Включать и выключать любой сегмент (светодиод) любого разряда индикатора.
  • Указать любому разряду индикатора мигать включёнными сегментами с заданной частотой.

Выводы модуля:

На плате модуля расположен разъем из 4 выводов для подключения к шине I2C:

  • SCL - вход/выход линии тактирования шины I2C.
  • SDA - вход/выход линии данных шины I2C.
  • Vcc - вход питания логической части драйвера 3,3 или 5 В.
  • GND - общий вывод питания.

Характеристики:

  • Напряжение питания: 3,3 В или 5 В, поддерживаются оба напряжения.
  • Ток потребляемый модулем: до 10 мА.
  • Интерфейс: I2C.
  • Скорость шины I2C: 100 кбит/с.
  • Адрес на шине I2C: устанавливается программно (по умолчанию 0x09).
  • Уровень логической 1 на линиях шины I2C: Vcc.
  • Количество разрядов индикатора: 4.
  • Частота обновления выводимых данных: от 1 до 255 Гц.
  • Рабочая температура: от -20 до +70 °С.
  • Габариты: 30 х 30 мм.
  • Вес: 15 г.

Установка адреса:

Trema модуль - Четырехразрядный индикатор LED, FLASH-I2C относится к серии «Flash» модулей. Все модули данной серии позволяют назначать себе адрес для шины I2C, как временно (новый адрес действует пока есть питание), так и постоянно (новый адрес сохраняется в энергонезависимую память и действует даже после отключения питания). По умолчанию все модули серии «Flash» поставляются с адресом 0x09.

Допускается указывать адреса в диапазоне: 7 < адрес < 127.

Установка адреса (без сохранения):

Если в регистр 0x06 «ADDRESS» записать значение из 7 бит адреса и младшим битом «SAVE_FLASH» равным 0, то указанный адрес станет адресом модуля на шине I2C, но он не сохранится во FLASH памяти, а значит после отключения питания или перезагрузки, установится прежний адрес модуля.

Установка адреса может быть заблокирована, если в регистре 0x01 «BITS_0» установлен бит «BLOCK_ADR». Этот бит по умолчанию сброшен, но он самостоятельно устанавливается при попытке записи данных в регистры предназначенные только для чтения. Бит «BLOCK_ADR» используется в модулях версии 5 и выше. Версия модуля хранится в регистре 0x05 «VERSION».

Установка адреса (с сохранением):

Для установки адреса с его сохранением в FLASH память модуля необходимо выполнить два действия:

  • Установить бит «SAVE_ADR_EN» в регистре 0x01 «BITS_0» (при этом адрес модуля останется прежним).
  • Записать в регистр 0x06 «ADDRESS» значение из 7 бит адреса и младшим битом «SAVE_FLASH» равным 1.

Если не выполнить первое действие (не установить бит «SAVE_ADR_EN»), то новый адрес будет проигнорирован и у модуля останется старый адрес. Бит «SAVE_ADR_EN» самостоятельно сбрасывается после сохранения адреса во FLASH память, а так же при обращении к любому регистру модуля (кроме записи в 0x01 «BITS_0» и 0x06 «ADDRESS»).

Установка адреса может быть заблокирована, если в регистре 0x01 «BITS_0» установлен бит «BLOCK_ADR». Этот бит по умолчанию сброшен, но он самостоятельно устанавливается при попытке записи данных в регистры предназначенные только для чтения. Бит «BLOCK_ADR» используется в модулях версии 5 и выше. Версия модуля хранится в регистре 0x05 «VERSION».

ВАЖНО: запись адреса занимает не менее 30 мс.

Регистры:

Карта регистров модуля:

адрес76543210
0x00 FLG_RESET FLG_SELF_TEST - FLG_GET_NAME RAND_ADR FLG_I2C_UP RESERVED RESERVED
0x01 SET_RESET SET_SELF_TEST - SET_GET_NAME BLOCK_ADR SET_I2C_UP SAVE_ADR_EN RESERVED
0x02
0x03
RESERVED
0x04 MODEL[7-0]
0x05 VERSION[7-0]
0x06 ADDRESS[6-0] SAVE_FLASH
0x07 CHIP_ID[7-0]
0x08 FREQUENCY[7-0]
0x09 BRIGHTNESS[7-0]
0x0A
---
0x0F
RESERVED
адрес76543210
0x10 FLG_CA BIT_SAVE_CA - - - - - BIT_TURN
0x11 BIT_FREQUENCY[2-0] - BIT_DEG_4 BIT_DEG_3 BIT_DEG_2 BIT_DEG_1 BIT_DEG_0
0x12 SEG_0A SEG_0B SEG_0C SEG_0D SEG_0E SEG_0F SEG_0G SEG_0H
0x13 SEG_1A SEG_1B SEG_1C SEG_1D SEG_1E SEG_1F SEG_1G SEG_1H
0x14 SEG_2A SEG_2B SEG_2C SEG_2D SEG_2E SEG_2F SEG_2G SEG_2H
0x15 SEG_3A SEG_3B SEG_3C SEG_3D SEG_3E SEG_3F SEG_3G SEG_3H
0x16 - - - - - - SEG_4P_UP SEG_4P_DN

Регистры с адресами 0x02, 0x03, 0x0A - 0x0F зарезервированы, их биты сброшены в 0. Попытка записи данных в эти регистры будет проигнорирована модулем.

Регистр 0x00 «FLAGS_0» - содержит флаги чтения состояния модуля:

Регистр только для чтения.

  • FLG_RESET - Флаг указывает на факт выполнения успешной перезагрузки модуля. Флаг самостоятельно сбрасывается после чтения регистра 0x00 «FLAGS_0».
  • FLG_SELF_TEST - Флаг указывает на результат выполнения самотестирования модуля (0-провал, 1-успех). Не поддерживается данным модулем.
  • FLG_GET_NAME - Если флаг установлен, значит модуль поддерживает вывод своего названия установкой бита «SET_GET_NAME» в регистре 0x01 «BITS_0».
  • RAND_ADR - Если флаг установлен, значит модуль поддерживает генерацию случайного адреса для шины I2C регистрами 0x64 «RANDOM_NUM», «RANDOM_ADR», «BUN_ADR».
  • FLG_I2C_UP - Если флаг установлен, значит модуль позволяет управлять подтяжкой линий шины I2C при помощи бита «SET_I2C_UP» регистра 0x01 «BITS_0».

Регистр 0x01 «BITS_0» - содержит биты установки состояния модуля:

Регистр для записи и чтения.

  • SET_RESET - Бит запускает программную перезагрузку модуля. О завершении перезагрузки свидетельствует установка флага «FLG_RESET» регистра 0x00 «FLAGS_0».
  • SET_SELF_TEST - Бит запускает самотестирование модуля. При успешном завершении самотестирования устанавливается флаг «FLG_SELF_TEST » регистра 0x00 «FLAGS_0». Не поддерживается данным модулем.
  • SET_GET_NAME - Бит указывает использовать регистр 0x04 «MODEL» для посимвольного вывода названия модуля. Бит сбрасывается автоматически через 300 мс после его установки. Если флаг «FLG_GET_NAME» регистра 0x00 «FLAGS_0» сброшен, значит модуль не поддерживает посимвольный вывод своего названия.
  • BLOCK_ADR - Бит блокирует смену и сохранение адреса для шины I2C. Бит устанавливается автоматически при попытке записи данных в регистры предназначенные только для чтения. Это защищает чип от ненамеренной смены адреса шумами на шине I2C, бит используется в модулях версии 5 и выше. Версия модуля хранится в регистре 0x05 «VERSION».
  • SET_I2C_UP - Бит управляет внутрисхемной подтяжкой линий шины I2C. Значение бита сохраняется в FLASH память модуля. Установка бита в «1» приведёт к подтяжке линий SDA и SCL до уровня 3,3 В. На линии I2C допускается устанавливать внешние подтягивающие резисторы и иные модули с подтяжкой до уровня 3,3 В или 5 В, вне зависимости от состояния текущего бита. Если флаг «FLG_I2C_UP» регистра 0x00 «FLAGS_0» сброшен, значит управление подтяжкой не поддерживается модулем.
  • SAVE_ADR_EN - Бит разрешает записать новый адрес модуля для шины I2C в FLASH память. Бит самостоятельно сбрасывается после сохранения адреса во FLASH память. Запись адреса выполняется следующим образом: нужно установить бит «SAVE_ADR_EN», после чего записать новый адрес в регистр 0x06 «ADDRESS» с установленным битом «SAVE_FLASH».

Регистр 0x04 «MODEL» - содержит идентификатор типа модуля:

Регистр только для чтения.

  • MODEL[7-0] - Для модуля - Четырехразрядный индикатор LED, FLASH-I2C - идентификатор равен 0x16.
  • Если установлен флаг «FLG_GET_NAME» регистра 0x00 «FLAGS_0» значит модуль поддерживает посимвольный вывод своего названия.
  • Установка бита «SET_GET_NAME» регистра 0x01 «BITS_0» включает режим посимвольного вывода названия модуля. При этом в регистре 0x04 «MODEL» появится первый символ названия модуля. В процессе чтения регистра 0x04 «MODEL» он будет возвращать очередной символ названия, вплоть до символа конца строки имеющего код 0x00. Далее цикл повторится.
  • Сброс бита «SET_GET_NAME» регистра 0x01 «BITS_0» отключает режим посимвольного вывода названия модуля. Регистр 0x04 «MODEL» вновь будет содержать идентификатор.

Регистр 0x05 «VERSION» - содержит версию прошивки модуля:

Регистр только для чтения.

  • VERSION[7-0] - Версия прошивки (от 0x01 до 0xFF).

Регистр 0x06 «ADDRESS» - отвечает за чтение/установку адреса модуля на шине I2C:

Регистр для чтения и записи.

  • ADDRESS[6-0] - 7 бит адреса модуля на шине I2C. При чтении возвращается текущий адрес модуля, при записи устанавливается указанный адрес модулю. Допускается указывать адреса в диапазоне: 7 < адрес < 127.
  • SAVE_FLASH - Флаг записи адреса в FLASH память модуля.
    Флаг имеет значение только при записи данных в регистр.
    Если флаг сброшен, то адрес в битах ADDRESS[6-0] будет установлен временно (до отключения питания, или сброса/записи нового адреса). Если флаг установлен, то адрес в битах ADDRESS[6-0] будет сохранён в FLASH память модуля (останется и после отключения питания), но только если в бите «SAVE_ADR_EN» регистра 0x01 «BITS_0» установлена логическая 1. Если флаг «SAVE_FLASH» установлен, а бит «SAVE_ADR_EN» сброшен, то адрес в битах ADDRESS[6-0] не будет установлен ни временно, ни постоянно.

Регистр 0x07 «CHIP_ID» - содержит идентификатор общий для всех модулей серии «Flash»:

Регистр только для чтения.

У всех модулей серии «Flash» в регистре «CHIP_ID» содержится значение 0x3C. Если требуется отличить модули серии «Flash» на шине I2C от сторонних модулей, то достаточно прочитать значение регистров 0x06 «ADDRESS» и 0x07 «CHIP_ID» всех модулей на шине I2C. Если 7 старших битов регистра 0x06 «ADDRESS» хранят адрес совпадающий с адресом модуля, а в регистре 0x07 «CHIP_ID» хранится значение 0x3C, то можно с большой долей вероятности утверждать, что данный модуль является модулем серии «Flash».

Регистры 0x08 «FREQUENCY» - содержит частоту обновления дисплея:

Регистр только для записи.

  • FREQUENCY[7-0] - Частота обновления данных отображаемых на дисплее в диапазоне от 1 до 255 Гц. Значение по умолчанию 0x64 = 100 Гц.
    Если записать значение 0x00 то в регистре появится 0x01 и частота будет 1 Гц.
  • Светодиоды индикатора светятся не одновременно, а поочерёдно включаются и выключаются так, что в любой момент времени может светиться только один светодиод.

Регистр 0x09 «BRIGHTNESS» - содержит значение яркости дисплея:

Регистр только для записи.

  • BRIGHTNESS[7-0] - Число от 0 до 255 задаёт яркость свечения всех светодиодов индикатора.
    Значение по умолчанию 0xС0 = 75%.
  • Три младших бита регистра не учитываются, это значит что яркость меняется от 0 до 255 с шагом 8. Пример: 0...7 - индикатор не светится, 8...15 - индикатор работает с минимальной яркостью, 248...255 - индикатор работает на максимальной яркости.

Регистр 0x10 «FLG» - содержит статусные флаги индикатора:

Регистр для чтения и записи.

  • FLG_CA - Флаг указывает на то, что светодиоды индикатора подключены по схеме с общим анодом. Если флаг сброшен, значит светодиоды подключены по схеме с общим катодом.
  • BIT_SAVE_CA - Бит разрешает запись флага «FLG_CA». Флаг «FLG_CA» не изменит своё значение, если при записи будет сброшен бит «BIT_SAVE_CA».
  • BIT_TURN - Бит указывает развернуть изображение дисплея на 180°.

Регистр 0x11 «BLINK» - содержит биты управления миганием:

Регистр для чтения и записи.

  • BIT_FREQUENCY[1-0] - Биты определяют частоту мигания разрядов индикатора от 1 до 4 Гц.
    (00)2 - 1 Гц, (01)2 - 2 Гц, (10)2 - 3 Гц, (11)2- 4 Гц. Значение по умолчанию: (00)2 - 1 Гц.
  • BIT_DEG_0 - Бит заставляет мигать все включённые светодиоды 1 знака (левого).
  • BIT_DEG_1 - Бит заставляет мигать все включённые светодиоды 2 знака.
  • BIT_DEG_2 - Бит заставляет мигать все включённые светодиоды 3 знака.
  • BIT_DEG_3 - Бит заставляет мигать все включённые светодиоды 4 знака (правого).
  • BIT_DEG_4 - Бит заставляет мигать все включённые светодиоды двоеточия.

Регистр 0x12 «REG_DEG_0» - управляет светодиодами 1 знака:

Регистр 0x13 «REG_DEG_1» - управляет светодиодами 2 знака:

Регистр 0x14 «REG_DEG_2» - управляет светодиодами 3 знака:

Регистр 0x15 «REG_DEG_3» - управляет светодиодами 4 знака:

Регистры для чтения и записи.

  • BIT_SEG_A - Бит включает сегмент «A».
  • BIT_SEG_B - Бит включает сегмент «B».
  • BIT_SEG_C - Бит включает сегмент «C».
  • BIT_SEG_D - Бит включает сегмент «D».
  • BIT_SEG_E - Бит включает сегмент «E».
  • BIT_SEG_F - Бит включает сегмент «F».
  • BIT_SEG_G - Бит включает сегмент «G».
  • BIT_SEG_H - Бит включает сегмент «H».

Регистр 0x16 «REG_DEG_4» - управляет светодиодами двоеточия:

Регистр для чтения и записи.

  • BIT_SEG_P_UP - Бит включает верхнюю точку двоеточия.
  • BIT_SEG_P_DN - Бит включает нижнюю точку двоеточия.

Регистры 100+:

У младших версий модулей линейки «FLASH-I2C» нет блока регистров «100+», так же этого блока нет у модулей линейки «Metro», о его наличии свидетельствует установленный флаг «RAND_ADR» в регистре 0x00 «FLAGS_0».

Блок регистров «100+» с адресами от 0x64 (100)10 до 0x75 (117)10 не участвует в работе модуля, он предназначен только для обнаружения модулей с одинаковыми адресами и назначения этим модулям разных адресов, не отключая их от шины I2C.

Карта регистров 100+:

адрес76543210
0x64
0x66
RANDOM_NUM[7-0]
RANDOM_NUM[15-8]
0x66 RANDOM_ADR[7-0]
0x67 BUN_ADR_0F BUN_ADR_0E BUN_ADR_0D BUN_ADR_0C BUN_ADR_0B BUN_ADR_0A BUN_ADR_09 BUN_ADR_08
0x68 BUN_ADR_17 BUN_ADR_16 BUN_ADR_15 BUN_ADR_14 BUN_ADR_13 BUN_ADR_12 BUN_ADR_11 BUN_ADR_10
0x69 BUN_ADR_1F BUN_ADR_1E BUN_ADR_1D BUN_ADR_1C BUN_ADR_1B BUN_ADR_1A BUN_ADR_19 BUN_ADR_18
0x6A BUN_ADR_27 BUN_ADR_26 BUN_ADR_25 BUN_ADR_24 BUN_ADR_23 BUN_ADR_22 BUN_ADR_21 BUN_ADR_20
0x6B BUN_ADR_2F BUN_ADR_2E BUN_ADR_2D BUN_ADR_2C BUN_ADR_2B BUN_ADR_2A BUN_ADR_29 BUN_ADR_28
0x6C BUN_ADR_37 BUN_ADR_36 BUN_ADR_35 BUN_ADR_34 BUN_ADR_33 BUN_ADR_32 BUN_ADR_31 BUN_ADR_30
0x6D BUN_ADR_3F BUN_ADR_3E BUN_ADR_3D BUN_ADR_3C BUN_ADR_3B BUN_ADR_3A BUN_ADR_39 BUN_ADR_38
0x6E BUN_ADR_47 BUN_ADR_46 BUN_ADR_45 BUN_ADR_44 BUN_ADR_43 BUN_ADR_42 BUN_ADR_41 BUN_ADR_40
0x6F BUN_ADR_4F BUN_ADR_4E BUN_ADR_4D BUN_ADR_4C BUN_ADR_4B BUN_ADR_4A BUN_ADR_49 BUN_ADR_48
0x70 BUN_ADR_57 BUN_ADR_56 BUN_ADR_55 BUN_ADR_54 BUN_ADR_53 BUN_ADR_52 BUN_ADR_51 BUN_ADR_50
0x71 BUN_ADR_5F BUN_ADR_5E BUN_ADR_5D BUN_ADR_5C BUN_ADR_5B BUN_ADR_5A BUN_ADR_59 BUN_ADR_58
0x72 BUN_ADR_67 BUN_ADR_66 BUN_ADR_65 BUN_ADR_64 BUN_ADR_63 BUN_ADR_62 BUN_ADR_61 BUN_ADR_60
0x73 BUN_ADR_6F BUN_ADR_6E BUN_ADR_6D BUN_ADR_6C BUN_ADR_6B BUN_ADR_6A BUN_ADR_69 BUN_ADR_68
0x74 BUN_ADR_77 BUN_ADR_76 BUN_ADR_75 BUN_ADR_74 BUN_ADR_73 BUN_ADR_72 BUN_ADR_71 BUN_ADR_70
0x75 BUN_ADR_7F BUN_ADR_7E BUN_ADR_7D BUN_ADR_7C BUN_ADR_7B BUN_ADR_7A BUN_ADR_79 BUN_ADR_78

Регистры 0x64-0x65 «RANDOM_NUM» - содержат случайное число:

Регистры только для чтения.

  • RANDOM_NUM[15-0] - Содержит двухбайтное случайное число позволяющее определить наличие нескольких устройств с одинаковым адресом.
  • Значение из регистров читается одним пакетом (младший и старший байт). После чтения старшего байта, модуль на 5мс перейдёт в режим «молчания». В этом режиме модуль будет отправлять NACK мастеру после получения номера регистра в любых запросах.
  • Если прочитать регистры 0x64-0x65 «RANDOM_NUM» дважды, с промежутком между чтениями менее 5мс, то первый раз мы получим два байта случайного числа, а второй раз модуль откажет в чтении, так как отправит NACK. Но это только в том случае, если адрес модуля уникален.
  • Если адрес принадлежит нескольким устройствам, то и отвечать на запрос чтения будут несколько устройств. При первом чтении регистров 0x64-0x65 «RANDOM_NUM», биты случайного числа у разных модулей не совпадут, в результате чего один модуль передаст оба байта случайного числа и перейдёт в режим «молчания», а другой модуль (или модули) зафиксирует потерю арбитража и не передаст старший байт, следовательно, и не перейдёт в режим «молчания». Значит при повторном чтении регистров, мы опять получим два байта случайного числа от того модуля который не перешёл в режим «молчания», что будет свидетельствовать о наличии нескольких устройств на одном адресе.

Регистр 0x66 «RANDOM_ADR» - случайный адрес:

Регистр для чтения и записи.

  • RANDOM_ADR[7-0] - Позволяет задавать модулю случайный временный адрес, подтверждать временный адрес и получать информацию о состоянии временного адреса.
  • Запись 0x0F - Назначить модулю случайный временный адрес на 50 мс.
    В регистре 0x06 «ADDRESS» останется значение постоянного адреса.
  • Запись 0xF0 - Подтвердить назначенный временный адрес до отключения питания.
    В регистре 0x06 «ADDRESS» появится назначенный временный адрес.
  • Чтение 0x55 - Назначен временный случайный адрес на 50 мс.
  • Чтение 0xFF - Назначенный временный адрес подтверждён до отключения питания.
  • Чтение 0x00 - Временный адрес не назначался или отменён по истечении 50 мс.
  • Если на шине несколько устройств имеют одинаковый адрес, то запись значения 0x0F в регистр 0x66 «RANDOM_ADR» этих устройств, приведёт к тому, что каждый модуль сам себе назначит временный случайный адрес на 50 мс. За указанное время следует найти все новые временные адреса устройств и подтвердить их отправив в регистр 0x66 «RANDOM_ADR» значение 0xF0.
  • Примечание: Случайный адрес модуль выбирает сам из диапазона от 0x08 до 0x7E включительно, кроме адресов запрещённых регистрами 0x67-0x75 «BUN_ADR».

Регистры 0x67-0x75 «BUN_ADR» - запрещают назначать адреса:

Регистры для чтения и записи.

  • BUN_ADR_08 - Бит запрещает назначать адрес 0x08 регистром 0x66 «RANDOM_ADR».
  • BUN_ADR_09 - Бит запрещает назначать адрес 0x09 регистром 0x66 «RANDOM_ADR».
  • ...
  • BUN_ADR_7D - Бит запрещает назначать адрес 0x7D регистром 0x66 «RANDOM_ADR».
  • BUN_ADR_7E - Бит запрещает назначать адрес 0x7E регистром 0x66 «RANDOM_ADR».
  • Если бит регистров 0x67-0x75 «BUN_ADR» установлен, то модуль не назначит себе случайный временный адрес соответствующий установленному биту.
  • Если на шине есть несколько устройств с одинаковым адресом, то отправка команды 0x0F в регистр 0x66 «RANDOM_ADR» этих устройств, приведёт к тому, что каждый модуль сам себе назначит временный случайный адрес на 50 мс. Но вновь назначенный адрес может совпасть с адресом другого модуля на шине I2C, особенно если их много. По этому перед назначением случайного временного адреса рекомендуется записать в регистры 0x67-0x75 «BUN_ADR» все найденные на шине I2C уникальные адреса.

Доступ к данным регистров:

Каждый регистр модуля хранит 1 байт данных. Так как модуль использует интерфейс передачи данных I2C, то и доступ к данным охарактеризован им.

Обмен данными по шине I2C происходит по одному биту за один такт, после каждых переданных 8 бит (1 байта) принимающее устройство отвечает передающему одним битом: «ACK» в случае успешного приёма, или «NACK» в случае ошибки. Пакет приёма/передачи данных начинается сигналом «START» и завершается сигналом «STOP». Первый байт пакета всегда состоит из 7 бит адреса устройства и одного (младшего) бита R/W.

Сигналы интерфейса передачи данных I2C:

    Для удобства восприятия сигналов они выполнены в следующих цветах:
  • Зелёный - сигналы формируемые мастером.
  • Красный - данные отправляемые мастером.
  • Синий - данные отправляемые модулем.
  • Фиолетовый - данные отправляемые мастером или модулем.
  • «START» - отправляется мастером в начале пакета приема/передачи данных. Сигнал представляет переход уровня линии «SDA» из «1» в «0» при наличии «1» на линии «SCL».
  • «STOP» - отправляется мастером в конце пакета приёма/передачи данных. Сигнал представляет переход уровня линии «SDA» из «0» в «1» при наличии «1» на линии «SCL».
  • БИТ - значение бита считывается с линии «SDA» по фронту импульса на линии «SCL».
  • «ACK» - бит равный 0, отправляется после успешного приёма байта данных.
  • «NACK» - бит равный 1, отправляется после байта данных в случае ошибки.
  • ПЕРВЫЙ БАЙТ - отправляется мастером, состоит из 7 бит адреса и бита «RW».
  • «R/W» - младший бит первого байта данных указывает направление передачи данных пакета, 1 - прием (от модуля к мастеру), 0 - передача (от мастера в модуль).
  • «RESTART» - повторный старт, отправляется мастером внутри пакета. Сигнал представляет из себя «START» отправленный не на свободной шине, а внутри пакета.

ВАЖНО: Все изменения на линии «SDA» должны происходить только при наличии «0» на линии «SCL» за исключением сигналов «START», «STOP» и «RESTART».

    Запись данных в регистры:

    • Отправляем сигнал «START».
    • Отправляем первый байт: 7 бит адреса модуля и бит «R/W» равный 0 (запись).
      Получаем ответ от модуля в виде одного бита «ACK».
    • Отправляем второй байт: адрес регистра в который будет произведена запись.
      Получаем ответ от модуля в виде одного бита «ACK».
    • Отправляем третий байт: данные для записи в регистр.
      Получаем ответ от модуля в виде одного бита «ACK».
    • Далее можно отправить четвёртый байт данных для записи в следующий по порядку регистр и т.д.
    • Отправляем сигнал «STOP».

    Пример записи в один регистр:

    Запись значения 0x2A в регистр 0x06 модуля с адресом 0x09:

                                     // Запись в регистр методами библиотеки Wire.h
    Wire.beginTransmission(0x09);    // Инициируем передачу данных в устройство с адресом 0x09.
    Wire.write(0x06);                // Записываем в буфер байт адреса регистра.
    Wire.write(0x26);                // Записываем в буфер байт который будет записан в регистр.
    Wire.endTransmission();          // Выполняем передачу адреса и байтов из буфера. Функция возвращает: 0-передача успешна / 1 - переполнен буфер для передачи / 2 - получен NACK при передаче адреса / 3 - получен NACK при передаче данных / 4 - другая ошибка.
    

    Пример записи в несколько регистров подряд:

    Запись в модуль с адресом 0x09 нескольких значений начиная с регистра 0x12:
    В регистр 0x12 запишется значение 0x0F, в следующий по порядку регистр (0x13) запишется значение 0x30 и в следующий по порядку регистр (0x14) запишется значение 0xB1.

                                     // Запись в регистры методами библиотеки Wire.h
    byte data[3] = {0x0F,0x30,0xB1}; // Определяем массив с данными для передачи.
    Wire.beginTransmission(0x09);    // Инициируем передачу данных в устройство с адресом 0x09.
    Wire.write(0x12);                // Записываем в буфер байт адреса первого регистра.
    Wire.write(data, 3);             // Записываем в буфер 3 байта из массива data.
    Wire.endTransmission();          // Выполняем передачу адреса и байт из буфера. Функция возвращает: 0-передача успешна / 1 - переполнен буфер для передачи / 2 - получен NACK при передаче адреса / 3 - получен NACK при передаче данных / 4 - другая ошибка.

    Чтение данных из регистров:

    • При чтении пакет делится на 2 части: запись № регистра и чтение его данных.
    • Отправляем сигнал «START».
    • Отправляем первый байт: 7 бит адреса модуля и бит «R/W» равный 0 (запись).
      Получаем ответ от модуля в виде одного бита «ACK».
    • Отправляем второй байт: адрес регистра из которого нужно прочитать данные.
      Получаем ответ от модуля в виде одного бита «ACK».
    • Отправляем сигнал «RESTART».
    • Отправляем первый байт после «RESTART»: 7 бит адреса и бит «R/W» равный 1 (чтение).
      Получаем ответ от модуля в виде одного бита «ACK».
    • Получаем байт данных из регистра модуля.
      Отвечаем битом «ACK» если хотим прочитать следующий регистр, иначе отвечаем «NACK».
    • Отправляем сигнал «STOP».

    Пример чтения одного регистра:

    Чтение из модуля с адресом 0x09 байта данных регистра 0x05:
    (в примере модуль вернул значение 0x01).

                                     // Чтение регистра методами библиотеки Wire.h
    byte data;                       // Объявляем переменную для чтения байта данных.
    Wire.beginTransmission(0x09);    // Инициируем передачу данных в устройство с адресом 0x09.
    Wire.write(0x05);                // Записываем в буфер байт адреса регистра.
    Wire.endTransmission(false);     // Выполняем передачу без установки состояния STOP.
    Wire.requestFrom(0x09, 1);       // Читаем 1 байт из устройства с адресом 0x09. Функция возвращает количество реально принятых байтов. Так как предыдущая функция не установила состояние STOP, то состояние START установленное данной функцией будет расценено как RESTART.
    data=wire.read();                // Сохраняем прочитанный байт в переменную data.

    Пример чтения нескольких регистров подряд:

    Чтение из модуля с адресом 0x09 нескольких регистров начиная с регистра 0x05:
    (в примере модуль вернул значения: 0x01 из рег. 0x05, 0x13 из рег. 0x06, 0xC3 из рег. 0x07).

                                     // Чтение регистров методами библиотеки Wire.h
    byte data[3];                    // Объявляем массив для чтения данных.
    Wire.beginTransmission(0x09);    // Инициируем передачу данных в устройство с адресом 0x09.
    Wire.write(0x05);                // Записываем в буфер байт адреса регистра.
    Wire.endTransmission(false);     // Выполняем передачу без установки состояния STOP.
    Wire.requestFrom(0x09, 3);       // Читаем 3 байта из устройства с адресом 0x09. Функция возвращает количество реально принятых байтов. Так как предыдущая функция не установила состояние STOP, то состояние START установленное данной функцией будет расценено как RESTART.
    int i=0;                         // Определяем счётчик номера прочитанного байта.
    while( Wire.available() ){       // Выполняем цикл while пока есть что читать из буфера.
      if(i<3){                       // Лучше делать такую проверку, чтоб не записать данные за пределы массива data!
        data[i] = wire.read(); i++;  // Читаем очередной байт из буфера в массив data.
      }                              //
    }                                //

    Примечание:

    • Если на линии I2C только один мастер, то сигнал «RESTART» можно заменить на сигналы «STOP» и «START».
    • Рекомендуется не выполнять чтение или запись данных чаще 200 раз в секунду.
      Обратите внимание на сигналы «RESTART» и «STOP» в пакетах чтения данных:
    • Между фронтом и спадом сигнала «RESTART» проходит фронт импульса на линии «SCL», что расценивается как передача бита равного 1.
    • Между сигналом «NACK» и сигналом «STOP» проходит фронт импульса на линии «SCL», что расценивается как передача бита равного 0.
    • Эти биты не сохраняются в модулях и не расцениваются как ошибки.

    Модуль не поддерживает горячее подключение: Подключайте модуль только при отсутствии питания и данных на шине I2C. В противном случае потребуется отключить питание при уже подключённом модуле.

    Пример вывода времени прошедшего после старта:

    Следующий скетч демонстрирует вывод секунд прошедших со старта скетча.

    #include <Wire.h>                         // Подключаем библиотеку Wire для работы с шиной I2C.
    const int ADDRESS = 0x09;                 // Определяем адрес модуля.
    const int REG_DEG = 0x12;                 // Определяем адрес регистра управляющего сегментами 1 знака.
    uint8_t   i[10]   =                       // Определяем массив i состоящий из 10 элементов, где ...
    {252,96,218,242,102,182,190,224,254,246}; // Каждый элемент содержит биты для вывода чисел 0-9.
                                              //
    void setup(){                             //
        Wire.setClock(100000L);               // Устанавливаем скорость передачи данных по шине I2C.
        Wire.begin();                         // Инициируем работу c шиной I2C в качестве мастера.
    }                                         //
                                              //
    void loop(){                              //
    //  Определяем прошедшее время:           //
        uint16_t j = millis()/1000 % 10000;   // Получаем время в секундах прошедшее с момента старта скетча, но не более 9999 секунд.
    //  Выводим данные на индикатор:          //
        Wire.beginTransmission(ADDRESS);      // Инициируем передачу данных по шине I2C к устройству с адресом ADDRESS и битом RW=0 (запись). При этом сама передача не начнётся.
        Wire.write( REG_DEG   );              // Функция write() помещает значение своего аргумента в буфер для передачи. В данном случае это номер регистра REG_DEG.
        Wire.write( i[j/1000] ); j%=1000;     // Функция write() помещает значение своего аргумента в буфер для передачи. В данном случае это число выводимое в 1 позицию индикатора.
        Wire.write( i[j/ 100] ); j%= 100;     // Функция write() помещает значение своего аргумента в буфер для передачи. В данном случае это число выводимое в 2 позицию индикатора.
        Wire.write( i[j/  10] ); j%=  10;     // Функция write() помещает значение своего аргумента в буфер для передачи. В данном случае это число выводимое в 3 позицию индикатора.
        Wire.write( i[j     ] );              // Функция write() помещает значение своего аргумента в буфер для передачи. В данном случае это число выводимое в 4 позицию индикатора.
        Wire.endTransmission ();              // Выполняем инициированную ранее передачу данных.
        delay(100);                           //
    }                                         //

    Габариты:

    Все модули линейки "Trema" выполнены в одном формате:

    Ссылки:




    Обсуждение

    Гарантии и возврат Используя сайт Вы соглашаетесь с условями