Модуль силовых ключей, 4P канала, FLASH-I2C

Общие сведения:

Модуль силовых ключей на 4 P-канала, I2C, Flash - является устройством коммутации, которое позволяет подключать и отключать питание от входа «Vin» (до 24В) к любому из 4 выходов модуля «K1», «K2», «K3», «K4». При этом устройства подключённые к выходам модуля, не должны потреблять более 10А постоянного тока (на каждый канал).

Модуль позволяет не только подавать питание «Vin» на свои выходы, но и устанавливать на них сигнал ШИМ с амплитудой питания «Vin». Частота и коэффициент заполнения задаются программно, значит модуль может не только включать и выключать устройства, но и управлять скоростью вращения моторов, яркостью свечения ламп, светодиодов и т.д.

Управление модулем осуществляется по шине I2C. Модуль относится к линейке «Flash», а значит к одной шине I2C можно подключить более 100 модулей, так как их адрес на шине I2C (по умолчанию 0x09), хранящийся в энергонезависимой памяти, можно менять программно.

Модуль можно использовать в любых проектах где требуется управлять устройствами с напряжением питания до 24В и потреблением постоянного тока до 10А.

Видео:

Редактируется ...

Спецификация:

• Напряжение питания: 5 В (постоянного тока)
• Потребляемый ток: до 25 мА.
• Коммутируемое напряжение: от 6 до 24 В.
• Коммутируемый ток на входе: до 10 А (на каждый разъем Vin).
• Коммутируемые токи на выходе: до 10 А (на каждый выход модуля).
• Разрешение ШИМ: 12 бит (значение от 0 до 4095).
• Частота ШИМ: 1 - 12'000 Гц (по умолчанию 490 Гц).
• Количество выходов: 4 (все выходы поддерживают ШИМ).
• Интерфейс: I2C.
• Скорость шины I2C: 100 кбит/с.
• Адрес на шине I2C: устанавливается программно (по умолчанию 0x09).
• Уровень логической 1 на линиях шины I2C: 3,3 В (толерантны к 5 В).
• Рабочая температура: от -40 до +65 °C.
• Габариты с креплением: 55 х 55 мм.
• Габариты без креплений: 55 х 45 мм.
• Вес: 20 г.

Подключение:

В левой части платы расположены два разъема для подключения модуля к шине I2C. Шина подключается к любому разъему I2C, а второй разъем можно использовать для подключения следующего модуля силовых ключей, или других устройств.

• SCL - вход/выход линии тактирования шины I2C.
• SDA - вход/выход линии данных шины I2C.
• Vcc - вход питания модуля 5В.
• GND - общий вывод питания.

По центру платы, сверху и снизу, расположены разъемы Vin, для подключения питания коммутируемого на выходы модуля. Один разъём Vin рассчитан на постоянный ток не более 10А. Задействовав два разъема можно увеличить входной ток до 20А. Дорожки печатной платы, соединяющие разъемы Vin, не изолированы паяльной маской, что позволяет нанести на них слой припоя при работе с большими токами.

• Vin - вход питания (до 24В) коммутируемого на выходы модуля. До 10А на один разъем Vin.
• Вывод «-Vin» разъема Vin и вывод GND разъема I2C электрически соединены на плате модуля.

В правой части платы расположены четыре разъема: K1, K2, K3, K4, это выходы на которые коммутируется напряжение со входа Vin. К выходам модуля подключаются устройства которыми Вы желаете управлять. Устройства не должны потреблять более 10А (на каждый выход).

• K1 - выход №1 для подключения устройства с током потребления до 10А.
• K2 - выход №2 для подключения устройства с током потребления до 10А.
• K3 - выход №3 для подключения устройства с током потребления до 10А.
• K4 - выход №4 для подключения устройства с током потребления до 10А.

Способ - 1: Используя провода и Piranha UNO

Используя провода «Папа — Мама», подключаем  напрямую к контроллеру Piranha UNO

Способ - 2: Используя проводной шлейф и Trema Shield

Используя 4-х проводной шлейф подключаем к Trema Shield

Способ - 3: Подключение к программной шине I2C

При использовании программной шины I2C, модуль можно подключить к любым выводам Arduino, но потребуется дополнительно установить библиотеку iarduino_I2C_Software.h, для создания программной шины I2C, указав номера выбранных вами выводов. О том как это сделать читайте ниже в разделе «Подключение библиотеки», а так же на странице Wiki - Расширенные возможности библиотек iarduino для шины I2C.

Подключение нескольких модулей:

Благодаря разъёмам питания с двух сторон и двум разъёмам I2C модули можно соединять в одну цепь, предварительно назначив разные адреса:

Подключение нагрузки:

Питание потребителей подключается к разъёму Vin модуля, а сами потребители к разъёмам K1, K2, K3 и K4. Все подключённые потребители должны быть с одинаковыми требованиями к напряжению питания. На рисунке ниже каждый потребитель может быть запитан от 12 вольт:

Подключение H-мостом:

Можно объёденить модуль P-канал и модуль N-канал для управления направлением вращения моторов. При этом ключи P-канала переключают положительную сторону источника, а N-канала - отрицательную. Таким образом можно менять полярность питания мотора. Для иллюстрационных целей на рисунке ниже ключи изображены как включатели.

 Следует избегать одновременного включения двух ключей с одной стороны - это приведёт к короткому замыканию источника питания. Ниже изображено подключение линейного толкателя к модулям. Каждый вывод мотора толкателя должен быть подключён и к N-каналу и к P-каналу.

Пример для Arduino:

// Подключаем библиотеку работы с шиной I2C, до библиотеки iarduino_I2C_Relay
#include <Wire.h>

// Подключаем библиотеку для работы с силовыми ключами
#include <iarduino_I2C_Relay.h>

// Создаём объекты библиотеки
iarduino_I2C_Relay fets1(0x09);
iarduino_I2C_Relay fets2(0x0A);

void setup()
{
    // Инициируем работу с модулями, указав ссылку на объект для работы с шиной I2C.
    fets1.begin(&Wire);
    fets2.begin(&Wire);

    // Выключаем все каналы обоих модулей
    fets1.digitalWrite(ALL_CHANNEL, LOW);
    fets2.digitalWrite(ALL_CHANNEL, LOW);
}

void loop()
{
    // Включаем первые каналы обоих модулей
    fets1.digitalWrite(1, HIGH);
    fets2.digitalWrite(1, HIGH);
    
    // Ждём десять секунд
    delay(10000);

    // Выключаем все каналы обоих модулей
    fets1.digitalWrite(ALL_CHANNEL, LOW);
    fets2.digitalWrite(ALL_CHANNEL, LOW);
    
    delay(50);

    // Включаем вторые каналы обоих модулей
    fets1.digitalWrite(2, HIGH);
    fets2.digitalWrite(2, HIGH);
    
    // Ждём десять секунд
    delay(10000);

    // Выключаем все каналы обоих модулей
    fets1.digitalWrite(ALL_CHANNEL, LOW);
    fets2.digitalWrite(ALL_CHANNEL, LOW);
    
    delay(50);
}

Подключение при высоких нагрузках:

Для увеличения пропускной способности по току, при больших нагрузках рекомендуется подключение "кольцом". При таком подключении возможен общий входной ток до 20 А.

При нагрузках более 5 ампер на канал рекомендуется установка радиаторов и(или) использование активного охлаждения. Например, можно установить один радиатор 43x8x10 или два радиатора 22x9x6.

Питание:

Входное напряжение питания логической части модуля, 5В постоянного тока, подаётся на выводы Vcc и GND любого разъёма шины I2C.

Входное напряжение коммутируемое на выходы модуля, до 24 В постоянного тока, подаётся на любой разъём Vin.

Отрицательный вывод разъема Vin и вывод GND разъема I2C электрически соединены на плате модуля.

Подробнее о модуле:

Модуль силовых ключей на 4 P-канала, I2C, Flash построен на базе микроконтроллера STM32F030F4 и снабжен собственным стабилизатором напряжения. У модуля имеются 4 выхода «K1», «K2», «K3», «K4» которые подключены к входу питания «Vin» через полевые P-канальные MOSFET транзисторы. Закрытие транзисторов приводит к разрыву цепи «+Vin» между входом «Vin» и выходом модуля.

О состоянии транзисторов можно судить по светодиодам расположенным рядом с разъёмами выходов модуля. Если светодиод светится, значит соответствующий транзистор открыт и питание «Vin» поступает на соответствующий выход модуля.

Модуль позволяет:

• Установить / отключить питание «Vin» на любом из выходов.
• Установить сигнал ШИМ на любом из выходов (12 бит).
• Задать частоту ШИМ для всех выходов.

Специально для работы с модулями силовых ключей и реле, нами разработана библиотека iarduino_I2C_Relay которая позволяет реализовать все функции модуля.

Подробнее про установку библиотеки читайте в нашей инструкции.

Смена адреса модуля на шине I2C:

В первой строке скетча необходимо записать в переменную newAddress адрес, который будет присвоен модулю.  После этого подключите модуль к контроллеру и загрузите скетч. Адрес может быть от 0х07 до 0х7F.

uint8_t newAddress = 0x09;                                          //   Назначаемый модулю адрес (0x07 < адрес < 0x7F).
                                                                    //
#include <Wire.h>                                                   //   Подключаем библиотеку для работы с аппаратной шиной I2C, до подключения библиотеки iarduino_I2C_Relay.
#include <iarduino_I2C_Relay.h>                                     //   Подключаем библиотеку для работы с модулем
iarduino_I2C_Relay relay;                                           //   Создаём объект для работы с функциями и методами библиотеки.
                                                                    //   Если при объявлении объекта указать адрес, например, module(0xBB), то пример будет работать с тем модулем, адрес которого был указан.
void setup(){                                                       //
    Serial.begin(9600);                                             //
    if( relay.begin(&Wire) ){                                       //   Инициируем работу с модулем, указав ссылку на объект для работы с шиной I2C на которой находится индикатор (по умолчанию &Wire).
        Serial.print("На шине I2C найден модуль с адресом 0x");     //
        Serial.print( relay.getAddress(), HEX );                    //   Выводим текущий адрес модуля.
        Serial.print(" который является силовым ключом\r\n");       //
        if( relay.changeAddress(newAddress) ){                      //   Меняем адрес модуля на newAddress.
            Serial.print("Адрес модуля изменён на 0x");             //
            Serial.println( relay.getAddress(), HEX );              //   Выводим текущий адрес модуля.
        }else{                                                      //
            Serial.println("Адрес модуля изменить не удалось!");    //
        }                                                           //
    }else{                                                          //
        Serial.println("модуль не найден!");                        //
    }                                                               //
}                                                                   //
                                                                    //
void loop(){}                                                       //

Данный пример использует библиотеку iarduino_I2C_Relay, которая работает только с модулями силовых ключей и реле, а значит позволяет менять только их адреса.

Смена и сортировка адресов на шине I2C:

Изменить адрес любого I2C модуля серии «Flash» можно аппаратно, используя установщик адресов FLASH-I2C. Это модуль подключаемый к шине I2C, на плате которого размещён дисплей и кнопки управления, при помощи которых можно узнать количество любых устройств на шине I2C, и менять адреса модулей Flash-I2C не отключая их от шины, что значительно сократит время сборки ваших проектов. Модуль оснащён разъемом USB через который можно запитать как сам модуль, так и шину I2C, или можно запитать шину I2C без использования разъема USB на плате модуля. Установщик адресов пригодиться в проектах с большим количеством модулей Flash-I2C.

Изменить адрес любого I2C модуля серии «Flash» можно программно, о том как это сделать рассказано в статье Wiki - Программная установка адресов модулей FLASH-I2C. В этой статье рассмотрены примеры с использованием библиотеки iarduino_I2C_Address, которая позволяет получать адреса любых устройств на шине I2C, менять адреса модулей Flash-I2C не отключая их от шины, получать название, номер модели, версию прошивки модулей Flash-I2C, а главное - автоматически сортировать адреса модулей Flash-I2C даже если на шине есть устройства с одинаковыми адресами.

Примеры:

В данном разделе раскрыты примеры работы с модулем по шине I2C с использованием библиотеки iarduino_I2C_Relay. Сама библиотека содержит больше примеров, доступных из меню Arduino IDE: Файл / Примеры / iarduino_I2C_Relay.

Поочерёдное включение и выключение каналов модуля:

#include <Wire.h>                                             // Подключаем библиотеку для работы с аппаратной шиной I2C, до подключения библиотеки iarduino_I2C_Relay.
#include <iarduino_I2C_Relay.h>                               // Подключаем библиотеку для работы с реле и силовыми ключами.
iarduino_I2C_Relay pwrkey(0x09);                              // Создаём объект pwrkey для работы с функциями и методами библиотеки iarduino_I2C_Relay, указывая адрес модуля на шине I2C.
                                                              // Если объявить объект без указания адреса (iarduino_I2C_Relay pwrkey;), то адрес будет найден автоматически.
void setup(){                                                 //
    pwrkey.begin();                                           // Инициируем работу с модулем.
    pwrkey.digitalWrite(ALL_CHANNEL, LOW);                    // Выключаем все каналы модуля.
}                                                             //
                                                              //
void loop(){                                                  //
    pwrkey.digitalWrite(1,HIGH); pwrkey.digitalWrite(4,LOW);  // Включаем 1 канал и выключаем 4.
    delay(500);                                               // Ждём   500 мс.
    pwrkey.digitalWrite(2,HIGH); pwrkey.digitalWrite(1,LOW);  // Включаем 2 канал и выключаем 1.
    delay(500);                                               // Ждём   500 мс.
    pwrkey.digitalWrite(3,HIGH); pwrkey.digitalWrite(2,LOW);  // Включаем 3 канал и выключаем 2.
    delay(500);                                               // Ждём   500 мс.
    pwrkey.digitalWrite(4,HIGH); pwrkey.digitalWrite(3,LOW);  // Включаем 4 канал и выключаем 3.
    delay(500);                                               // Ждём   500 мс.
}                                                             //

Данный пример будет поочерёдно включать и выключать каждый канал модуля.

Чтение логических состояний каналов модуля:

#include <Wire.h>                                             // Подключаем библиотеку для работы с аппаратной шиной I2C, до подключения библиотеки iarduino_I2C_Relay.
#include <iarduino_I2C_Relay.h>                               // Подключаем библиотеку для работы с реле и силовыми ключами.
iarduino_I2C_Relay pwrkey(0x09);                              // Создаём объект pwrkey для работы с функциями и методами библиотеки iarduino_I2C_Relay, указывая адрес модуля на шине I2C.
                                                              // Если объявить объект без указания адреса (iarduino_I2C_Relay pwrkey;), то адрес будет найден автоматически.
void setup(){                                                 //
    Serial.begin(9600);                                       // Инициируем передачу данных в монитор последовательного порта на скорости 9600 бит/сек.
    pwrkey.begin();                                           // Инициируем работу с модулем.
//  Включаем и выключаем каналы модуля:                       //
    pwrkey.digitalWrite(1,  LOW);                             // Отключаем 1 канал.
    pwrkey.digitalWrite(2, HIGH);                             // Включаем  2 канал.
    pwrkey.digitalWrite(3,  LOW);                             // Отключаем 3 канал.
    pwrkey.digitalWrite(4, HIGH);                             // Включаем  4 канал.
//  Проверяем состояние каналов модуля в цикле:               //
    for(int i=1; i<=4; i++){    Serial.print  ("Канал N ");   // Проходим по всем каналам модуля.
                                Serial.print  (i);            // Выводим номер очередного канала.
      if(pwrkey.digitalRead(i)){Serial.println(" включен ");} // Если функция digitalRead() вернула HIGH значит канал включён.
      else                     {Serial.println(" отключен");} // Если функция digitalRead() вернула LOW  значит канал отключён.
    }                           Serial.println("---------");  //
}                                                             //
                                                              //
void loop(){}                                                 //
                                                              //
//  ПРИМЕЧАНИЕ:                                               //
//  состояние всех каналов можно получить одним байтом:       //
//  uint8_t j = pwrkey.digitalRead(ALL_CHANNEL);              // 4 младших бита переменной «j» соответствуют состояниям 4 каналов модуля.

Данный пример считывает логическое состояние каждого канала и выводит его в монитор.

Установка и чтение установленного коэффициента заполнения ШИМ:

#include <Wire.h>                                             // Подключаем библиотеку для работы с аппаратной шиной I2C, до подключения библиотеки iarduino_I2C_Relay.
#include <iarduino_I2C_Relay.h>                               // Подключаем библиотеку для работы с реле и силовыми ключами.
iarduino_I2C_Relay pwrkey(0x09);                              // Создаём объект pwrkey для работы с функциями и методами библиотеки iarduino_I2C_Relay, указывая адрес модуля на шине I2C.
                                                              // Если объявить объект без указания адреса (iarduino_I2C_Relay pwrkey;), то адрес будет найден автоматически.
void setup(){                                                 //
    Serial.begin(9600);                                       //
    pwrkey.begin();                                           // Инициируем работу с модулем.
//  Устанавливаем ШИМ на каналах модуля:                      //
    pwrkey.analogWrite(1, 0x0000);                            // Устанавливаем ШИМ на 1 канале в значение 0x0000 = 0%.
    pwrkey.analogWrite(2, 0x0555);                            // Устанавливаем ШИМ на 2 канале в значение 0x0555 = 33.3%.
    pwrkey.analogWrite(3, 0x0AAA);                            // Устанавливаем ШИМ на 3 канале в значение 0x0AAA = 66.6%.
    pwrkey.analogWrite(4, 0x0FFF);                            // Устанавливаем ШИМ на 4 канале в значение 0x0FFF = 100%.
//  Проверяем состояние каналов модуля в цикле:               //
    for(int i=1; i<=4; i++){                                  // Проходим по всем каналам модуля.
        Serial.print  ("ШИМ на канале ");                     //
        Serial.print  (i);                                    // Выводим номер очередного канала.
        Serial.print  (" имеет значение 0x");                 //
        Serial.println(pwrkey.analogRead(i), HEX);            // Выводим значение которое вернула функция analogRead().
    }                                                         //
}                                                             //
void loop(){}                                                 //

Данный пример выводит коэффициент заполнения ШИМ (от 0 до 4095) установленный на каждом канале модуля.

Установка ШИМ с плавным изменением коэффициента заполнения:

#include <Wire.h>                                              // Подключаем библиотеку для работы с аппаратной шиной I2C, до подключения библиотеки iarduino_I2C_Relay.
#include <iarduino_I2C_Relay.h>                                // Подключаем библиотеку для работы с реле и силовыми ключами.
iarduino_I2C_Relay pwrkey(0x09);                               // Создаём объект pwrkey для работы с функциями и методами библиотеки iarduino_I2C_Relay, указывая адрес модуля на шине I2C.
                                                               // Если объявить объект без указания адреса (iarduino_I2C_Relay pwrkey;), то адрес будет найден автоматически.
double val = 0;                                                // Определяем начальное аналоговое значение.
bool   flg = 1;                                                // Определяем флаг приращения аналогового значения (0-убывает, 1-растёт).
int    f(int i){return abs((flg?-1:1)*2047+(flg?1:-1)*i);}     // Определяем математическую функцию.
                                                               //
void setup(){                                                  //
    pwrkey.begin();                                            // Инициируем работу с модулем.
    pwrkey.analogWrite(ALL_CHANNEL, LOW);                      // Отключаем все каналы.
}                                                              //
                                                               //
void loop(){                                                   //
    delay(10);                                                 // Чем выше задержка, тем плавнее меняется аналоговый уровень.
    if( flg       ){ val+=50; }else{ val-=50; }                // Увеличиваем или уменьшаем аналоговое значение.
    if( val<=0    ){ val = 0;    flg=1;}                       // Меняем спад аналогового уровня на рост.
    if( val>=4095 ){ val = 4095; flg=0;}                       // Меняем рост аналогового уровня на спад.
//  Выводим ШИМ на все каналы модуля                           //
    pwrkey.analogWrite(1, val        );                        // Устанавливаем на 1 канале модуля ШИМ с уровнем «val».
    pwrkey.analogWrite(2,f((int)val)*(flg?1:-1)+(flg?0:4095)); // Устанавливаем на 2 канале модуля ШИМ с уровнем «val», отстающим от 1 канала на 90°.
    pwrkey.analogWrite(3, 4095 - val );                        // Устанавливаем на 3 канале модуля ШИМ с уровнем «val», отстающим от 1 канала на 180°.
    pwrkey.analogWrite(4,f((int)val)*(flg?-1:1)+(flg?4095:0)); // Устанавливаем на 4 канале модуля ШИМ с уровнем «val», опережающим  1 канал  на 90°.
}                                                              // Допустимые значения ШИМ - от 0 до 4095.

В данном примере, на всех каналах модуля, устанавливаются сигналы ШИМ, уровни которых плавно нарастают до максимума и спадают до минимума. Алгоритм работы скетча устроен так, что максимальные и минимальные значения ШИМ следуют друг за другом от канала к каналу (если на 1 канале максимум, то на 3 - минимум, если на 2 канале минимум, то на 4 - максимум).

Если подключить к любому каналу лампочку, то она будет плавно включаться и выключаться, а если подключить мотор, то его скорость будет плавно увеличиваться и уменьшаться.

Защита от зависаний Arduino и отключения шины I2C:

#include <Wire.h>                                                        // Подключаем библиотеку для работы с аппаратной шиной I2C, до подключения библиотеки iarduino_I2C_Relay.
#include <iarduino_I2C_Relay.h>                                          // Подключаем библиотеку для работы с реле и силовыми ключами.
iarduino_I2C_Relay pwrkey(0x09);                                         // Создаём объект pwrkey для работы с функциями и методами библиотеки iarduino_I2C_Relay, указывая адрес модуля на шине I2C.
                                                                         // Если объявить объект без указания адреса (iarduino_I2C_Relay pwrkey;), то адрес будет найден автоматически.
void setup(){                                                            //
    Serial.begin(9600);                                                  // Инициируем передачу данных в монитор последовательного порта на скорости 9600 бит/сек.
    pwrkey.begin();                                                      // Инициируем работу с модулем.
    pwrkey.enableWDT(5);                                                 // Разрешаем работу сторожевого таймера модуля, задав время до перезагрузки 5 сек.
}                                                                        // Отключить работу сторожевого таймера модуля можно функцией disableWDT().
                                                                         //
void loop(){                                                             //
//  Переключаем 1 и 2 каналы модуля:                                     //
    pwrkey.digitalWrite(1,HIGH); pwrkey.digitalWrite(2,LOW); delay(500); // Включаем 1 канал, выключаем 2 канал и ждём 500 мс.
    pwrkey.digitalWrite(2,HIGH); pwrkey.digitalWrite(1,LOW); delay(500); // Включаем 2 канал, выключаем 1 канал и ждём 500 мс.
//  Сбрасываем (перезапускаем) сторожевой таймер модуля:                 //
    pwrkey.resetWDT();                                                   // Теперь таймер модуля начнёт заново отсчитывать 5 секунд до перезагрузки.
//  Сообщаем, что сработал сторожевой таймер:                            //
    if( pwrkey.getStateWDT() == false ){ Serial.println("ERROR"); }      // Если таймер отключился, значит он досчитал до 0 и перезагрузил модуль отключив все его каналы.
}                                                                        // Если модуль не отвечает (отключилась шина I2C), то функция getStateWDT() так же вернёт false.

При нормальной работе данного примера, в первую половину секунды включён первый канал, а во вторую половину секунды включён второй канал модуля.

Если отключить от модуля вывод SDA или SCL шины I2C, то его каналы перестанут переключаться, но один из каналов останется включённым. Подождав от 4 до 5 секунд, сработает сторожевой таймер модуля и все каналы отключатся. Время ожидания зависит от того, в каком месте выполнения кода был отключён вывод.

Примечание: Время назначенное сторожевому таймеру функцией enableWDT() должно быть больше чем время между вызовами функции resetWDT().

Определение модуля на шине I2C и изменение его адреса:

uint8_t i = 0x09;                                             // Назначаемый модулю новый адрес (0x07 < адрес < 0x7F).
#include <Wire.h>                                             // Подключаем библиотеку для работы с аппаратной шиной I2C, до подключения библиотеки iarduino_I2C_Relay.
#include <iarduino_I2C_Relay.h>                               // Подключаем библиотеку для работы с реле и силовыми ключами.
iarduino_I2C_Relay pwrkey;                                    // Создаём объект pwrkey для работы с функциями и методами библиотеки iarduino_I2C_Relay.
                                                              // Если при объявлении объекта указать адрес, например, pwrkey(0xBB); то пример будет работать с тем модулем, адрес которого был указан.
void setup(){
    Serial.begin(9600);              Serial.print( "На шине I2C "                                    );
//  Инициируем работу с модулем:    (метод pwrkey.begin(); вернёт true при успехе).
    if( pwrkey.begin() ){            Serial.print( "найден модуль с адресом 0x"                      );
                                     Serial.print( pwrkey.getAddress(), HEX                          );
                                     Serial.print( ", который является "                             );
//      Выводим информацию о модуле:
        switch( pwrkey.getModel() ){
            case DEF_MODEL_2RM:      Serial.print( "электромеханическим реле на 2-канала"            );
            case DEF_MODEL_4RT:      Serial.print( "твердотельным реле на 4-канала"                  );
            case DEF_MODEL_4NC:      Serial.print( "силовым ключом на 4 N-канала с измерением тока"  );
            case DEF_MODEL_4PC:      Serial.print( "силовым ключом на 4 P-канала с измерением тока"  );
            case DEF_MODEL_4NP:      Serial.print( "силовым ключом на 4 N-канала до 10A"             );
            case DEF_MODEL_4PP:      Serial.print( "силовым ключом на 4 P-канала до 10A"             );
            default:                 Serial.print( "неизвестным силовым ключом или реле"             );
        }                            Serial.print( ".\r\n"                                           );
//      Меняем адрес модуля на «i»: (метод pwrkey.changeAddress(новый адрес); вернёт true при успехе ).
        if(pwrkey.changeAddress(i)){ Serial.print( "Адрес модуля изменён на 0x"                      );   // Меняем адрес модуля на указанный в переменной i.
                                     Serial.print( pwrkey.getAddress(), HEX                          );   // Выводим текущий адрес модуля.
                                     Serial.print( " и сохранён в flash память модуля."              );
        }else{                       Serial.print( "Адрес модуля изменить не удалось!"               ); } // Если метод relay.changeAddress() вернул false, значит библиотеке не удалось сменить адрес модуля.
    }else{                           Serial.print( "нет ни силовых ключей, ни реле!"                 ); } // Если метод relay.begin() вернул false, значит библиотеке не удалось найти модуль реле или силовых ключей.
                                     Serial.print( "\r\n"                                            );
}
void loop(){}

Для работы этого примера необходимо что бы на шине I2C был только один модуль.

В первой строке скетча определяется переменная «i» с указанием адреса которой будет присвоен модулю (это значение Вы можете изменить на то, которое требуется Вам).

Данный пример определяет тип модуля, его текущий адрес и присваивает модулю новый адрес на шине I2C.

Описание функций библиотеки:

В данном разделе описаны функции библиотеки iarduino_I2C_Relay для работы с модулями силовых ключей без поддержки измерения тока.

Данная библиотека может использовать как аппаратную, так и программную реализацию шины I2C. О том как выбрать тип шины I2C рассказано в статье Wiki - расширенные возможности библиотек iarduino для шины I2C.

Подключение библиотеки:

• Если используется аппаратная шина I2C:

#include <Wire.h>                  // Подключаем библиотеку для работы с аппаратной шиной I2C, до подключения библиотеки iarduino_I2C_Relay.h
#include <iarduino_I2C_Relay.h>    // Подключаем библиотеку для работы с модулями силовых ключей.
                                   //
iarduino_I2C_Relay pwrkey(0x09);   // Создаём объект pwrkey для работы с функциями и методами библиотеки iarduino_I2C_Relay, указывая адрес модуля на шине I2C.
// iarduino_I2C_Relay pwrkey;      // Если адрес модуля не известен, то его можно не указывать, он будет найден автоматически.
                                   // Если адрес не указан, то на шине должен находиться только один модуль силовых ключей.
void setup(){                      //
     ...                           //
     pwrkey.begin(&Wire);          // Инициируем работу с модулем, указав ссылку на объект для работы с шиной I2C на которой находится модуль (по умолчанию &Wire).
     ...                           // Доступны объекты: &Wire, &Wire1, &Wire2...
}                                  //

• Если используется программная шина I2C:

#include <iarduino_I2C_Software.h> // Подключаем библиотеку для работы с программной шиной I2C, до подключения библиотеки iarduino_I2C_Relay.h
SoftTwoWire sWire(3,4);            // Создаём объект программной шины I2C указав выводы которым будет назначена роль линий: SDA, SCL.
                                   //
#include <iarduino_I2C_Relay.h>    // Подключаем библиотеку для работы с модулями силовых ключей.
iarduino_I2C_Relay pwrkey(0x09);   // Создаём объект pwrkey для работы с функциями и методами библиотеки iarduino_I2C_Relay, указывая адрес модуля на шине I2C.
// iarduino_I2C_Relay pwrkey;      // Если адрес модуля не известен, то его можно не указывать, он будет найден автоматически.
                                   // Если адрес не указан, то на шине должен находиться только один модуль силовых ключей.
void setup(){                      //
     ...                           //
     pwrkey.begin(&sWire);         // Инициируем работу с модулем, указав ссылку на объект для работы с шиной I2C на которой находится модуль (по умолчанию &Wire).
     ...                           //
}                                  //

• В обоих примерах сначала подключается библиотека для работы с шиной I2C. Для аппаратной шины библиотека Wire.h (предустановлена в Arduino IDE), а для программной шины библиотека iarduino_I2C_Software.h. с созданием объекта которому указываются выбранные вами выводы шины, в примере выводы (3-SDA, 4-SCL).
• Далее подключается библиотека и создаётся объект для работы с модулем.
• В коде Setup(), при инициализации работы с модулем указывается ссылка на объект работы с выбранной шиной I2C begin(&ШИНА). Остальные строки кода одинаковы для любой шины I2C.

Функция begin();

• Назначение: Инициализация работы с модулем.
• Синтаксис: begin();
• Параметры:
• &ШИНА - Ссылка на объект для работы с шиной I2C на которой находится модуль.
• Для аппаратной шины: &Wire, &Wire1, &Wire2..., если подключена библиотека Wire.h
• Для программной шины: ссылка на объект библиотеки iarduino_I2C_Software.h.
• Параметр является не обязательным, по умолчанию используется ссылка &Wire.
  
• Возвращаемое значение: bool - результат инициализации (true или false).
• Примечание: По результату инициализации можно определить наличие модуля на шине.
• Пример:

if( pwrkey.begin(&Wire) ){ Serial.print( "Модуль найден и инициирован!" ); }
else                     { Serial.print( "Модуль не найден на шине I2C" ); }

Функция reset();

• Назначение: Перезагрузка модуля.
• Синтаксис: reset();
• Параметры: Нет.
• Возвращаемое значение: bool - результат перезагрузки (true или false).
• Пример:

if( pwrkey.reset() ){ Serial.print( "Модуль    перезагружен" ); }
else                { Serial.print( "Модуль не перезагружен" ); }

Функция changeAddress();

• Назначение: Смена адреса модуля на шине I2C.
• Синтаксис: changeAddress( АДРЕС );
• Параметры:
  • uint8_t АДРЕС - новый адрес модуля на шине I2C (целое число от 0x08 до 0x7E)
• Возвращаемое значение: bool - результат смены адреса (true или false).
• Примечание: Текущий адрес модуля можно узнать функцией getAddress().
• Пример:

if( pwrkey.changeAddress(0x12) ){ Serial.print( "Адрес модуля изменён на 0x12" ); }
else                            { Serial.print( "Не удалось изменить адрес"    ); }

Функция getAddress();

• Назначение: Запрос текущего адреса модуля на шине I2C.
• Синтаксис: getAddress();
• Параметры: Нет.
• Возвращаемое значение: uint8_t АДРЕС - текущий адрес модуля на шине I2C (от 0x08 до 0x7E)
• Примечание: Функция может понадобиться если адрес модуля не указан при создании объекта, а обнаружен библиотекой.
• Пример:

Serial.print( "Адрес модуля на шине I2C = 0x");
Serial.println( pwrkey.getAddress(), HEX );

Функция getVersion();

• Назначение: Запрос версии прошивки модуля.
• Синтаксис: getVersion();
• Параметры: Нет
• Возвращаемое значение: uint8_t ВЕРСИЯ - номер версии прошивки от 0 до 255.
• Пример:

Serial.print( "Версия прошивки модуля ");
Serial.println( pwrkey.getVersion(), HEX );

Функция getModel();

• Назначение: Запрос типа модуля.
• Синтаксис: getModel();
• Параметры: Нет.
• Возвращаемое значение: uint8_t МОДЕЛЬ - идентификатор модуля от 0 до 255.
• Примечание: По идентификатору можно определить тип модуля (см. пример).
• Пример:

switch( pwrkey.getModel() ){
  case DEF_MODEL_2RM: Serial.print( "электромеханическое реле на 2-канала" );         break;
  case DEF_MODEL_4RT: Serial.print( "твердотельное реле на 4-канала" );               break;
  case DEF_MODEL_4NC: Serial.print( "силовой ключ на 4 N-канала с измерением тока" ); break;
  case DEF_MODEL_4PC: Serial.print( "силовой ключ на 4 P-канала с измерением тока" ); break;
  case DEF_MODEL_4NP: Serial.print( "силовой ключ на 4 N-канала до 10A" );            break;
  case DEF_MODEL_4PP: Serial.print( "силовой ключ на 4 P-канала до 10A" );            break;
  default:            Serial.print( "неизвестный модуль" );                           break;
}

Функция digitalWrite();

• Назначение: Установка логического уровня на одном или всех каналах модуля.
• Синтаксис: digitalWrite( КАНАЛ , УРОВЕНЬ );
• Параметры:
  • uint8_t КАНАЛ - номер канала силового ключа, от 1 до 4, или значение ALL_CHANNEL.
  • uint8_t УРОВЕНЬ - значение HIGH или LOW. Можно указать true или false, 1 или 0.
    
• Возвращаемое значение: Нет.
• Примечание: Функция включает или отключает канал без использования ШИМ.
• Пример:

pwrkey.digitalWrite( ALL_CHANNEL, LOW ); // Отключить все каналы.
pwrkey.digitalWrite( 2, HIGH );          // Включить второй канал.
pwrkey.digitalWrite( 3, 1 );             // Включить третий канал.

Функция digitalRead();

• Назначение: Чтение логического уровня на одном канале.
• Синтаксис: digitalRead( КАНАЛ );
• Параметры:
  • uint8_t КАНАЛ - номер канала силового ключа, значение от 1 до 4.
• Возвращаемое значение: uint8_t УРОВЕНЬ - значение HIGH или LOW.
• Примечание:
  • Функция возвращает логический уровень установленный функцией digitalWrite().
  • Если на канале установлен не логический уровень, а сигнал ШИМ, то функция вернёт HIGH если коэффициент заполнения выше 50%, иначе, вернёт LOW.
• Пример:

                                       Serial.print( "На четвёртом канале установлен ");
if( pwrkey.digitalRead( 4 ) == HIGH ){ Serial.print( "высокий "); }
else                                 { Serial.print( "низкий " ); }
                                       Serial.print( "логический уровень.\r\n"); }

Функция analogWrite();

• Назначение: Установка сигнала ШИМ с требуемым коэффициентом заполнения.
• Синтаксис: analogWrite( КАНАЛ , УРОВЕНЬ );
• Параметры:
  • uint8_t КАНАЛ - номер канала силового ключа, от 1 до 4, или значение ALL_CHANNEL.
  • uint16_t УРОВЕНЬ - коэффициент заполнения ШИМ от 0 до 4095 (12 бит).
• Возвращаемое значение: Нет.
• Примечание:
  • Функция позволяет не просто включить или отключить канал, а включить канал на указанный уровень (мощность), что даёт возможность управлять скоростью вращения моторов, яркостью свечения ламп, светодиодов и т.д
• Пример:

pwrkey.analogWrite( 1, 0    ); // Отключить первый канал.
pwrkey.analogWrite( 1, 2047 ); // Включить  первый канал на половину мощности.
pwrkey.analogWrite( 1, 4095 ); // Включить  первый канал на полную   мощность.

Функция analogRead();

• Назначение: Чтение уровня сигнала ШИМ.
• Синтаксис: analogRead( КАНАЛ );
• Параметры:
  • uint8_t КАНАЛ - номер канала силового ключа, значение от 1 до 4.
• Возвращаемое значение: uint16_t УРОВЕНЬ - коэффициент заполнения ШИМ от 0 до 4095.
• Примечание:
  • Функция возвращает уровень ШИМ установленный функцией analogWrite().
  • Если на канале установлен не сигнал ШИМ, а логический уровень, то функция вернёт значение 0 (если установлен LOW) или 4095 (если установлен HIGH).
• Пример:

Serial.print( "На четвёртом канале установлен сигнал ШИМ с уровнем ");
Serial.print( pwrkey.analogRead( 4 ) );
Serial.print( " из 4095.\r\n");

Дополнительные функции библиотеки:

Данные функции не являются основными, но могут быть полезны.

Функция freqPWM();

• Назначение: Установка частоты ШИМ для всех каналов модуля.
• Синтаксис: freqPWM( ЧАСТОТА );
• Параметры:
  • uint16_t ЧАСТОТА - значение от 1 до 12000, определяет новую частоту в Гц.
• Возвращаемое значение: Нет.
• Примечание:
  • Частота ШИМ по умолчанию 490 Гц.
  • Функция analogWrite() позволяет задавать уровень ШИМ (коэффициент заполнения) не влияя на частоту. Чем выше уровень ШИМ, тем длиннее импульсы и короче спады. А функция freqPWM() позволяет изменить частоту ШИМ (период следования импульсов) не влияя на уровень ШИМ.
• Пример:

pwrkey.analogWrite( 1, 2047 ); // Включить первый канал на половину мощности.
pwrkey.freqPWM(1000);          // Установить частоту ШИМ в 1000 Гц.
// ПРИМЕЧАНИЕ:                    На первом канале по прежнему половина мощности.

Функция enableWDT();

• Назначение: Запуск (разрешение работы) сторожевого таймера модуля.
• Синтаксис: enableWDT( ВРЕМЯ );
• Параметры:
  • uint8_t ВРЕМЯ - количество секунд от 1 до 254.
• Возвращаемое значение: bool - результат запуска сторожевого таймера (true или false).
• Примечание:
  • После выполнения функции, сторожевой таймер начнёт отсчитывать время, от указанного до 0. Обнуление сторожевого таймера приведёт к перезагрузке модуля и, как следствие, отключению всех его каналов.
  • Если в процессе выполнения скетча, постоянно обращаться к функции enableWDT() (или resetWDT(), см. ниже), то таймер не сможет досчитать до 0, пока корректно работает скетч и шина I2C.
• Пример:

pwrkey.enableWDT( 10 ); // Через 10 секунд модуль перезагрузится.

Функция disableWDT();

• Назначение: Отключение (запрет работы) сторожевого таймера модуля.
• Синтаксис: disableWDT();
• Параметры: Нет.
• Возвращаемое значение: bool - результат отключения сторожевого таймера (true или false).
• Примечание:
  • Обращение к функции отключает сторожевой таймер без перезагрузки модуля.
• Пример:

pwrkey.disableWDT(); // Отключение сторожевого таймера.

Функция resetWDT();

• Назначение: Сброс (перезагрузка) сторожевого таймера.
• Синтаксис: resetWDT();
• Параметры: Нет
• Возвращаемое значение: bool - результат перезагрузки сторожевого таймера (true или false).
• Примечание:
  • Функция сбрасывает время сторожевого таймера в значение которое было определено ранее функцией enableWDT(), значит таймер начнёт отсчёт времени заново.
  • К функции resetWDT() можно обращаться только если сторожевой таймер уже запущен, в противном случае функция resetWDT() вернёт false.
• Пример:

pwrkey.enableWDT( 10 ); // Через 10 секунд модуль перезагрузится;
delay(9000);            // Ждём 9 секунд.
pwrkey.resetWDT();      // Модуль перезагрузится не через 1 секунду, а через 10.

Функция getStateWDT();

• Назначение: Чтение состояния сторожевого таймера.
• Синтаксис: getStateWDT();
• Параметры: Нет.
• Возвращаемое значение: bool - выполняется отсчёт времени (true или false).
• Примечание:
  • Если таймер запущен функцией enableWDT() и не отключался функцией disableWDT(), а функция getStateWDT() вернула false, значит таймер досчитал до 0, и перезагрузил модуль.
  • Если модуль не отвечает, например, отключилась шина I2C, то функция getStateWDT() так же вернёт false.
• Пример:

if( pwrkey.getStateWDT() ){ Serial.println( "таймер выполняет отсчёт времени." ); }
else                      { Serial.println( "сторожевой таймер отключен."); }

Ссылки:

• Модуль силовых ключей на 4 P-канала, I2C, Flash.
• Wiki - Модуль силовых ключей, 4P канала, I2C, Flash - Datasheet.
• Библиотека iarduino_I2C_Relay.
• Библиотека iarduino_I2C_Software.
• Wiki - Расширенные возможности библиотек iarduino для шины I2C.
• Wiki - Установка библиотек в Arduino IDE.
• Wiki - Программная установка адресов модулей FLASH-I2C.