Serielle Kommunikation mit mehrern Geräten mit I²C

In einigen komischen Fällen im TinkerCad-Simulator kann es vorkommen, dass das Potentiometer negative statt positive Werte liefert. Um das abzufangen, bestimmen wir den Betrag des Messwerts mit der abs-Funktion (engl. "absolute" → "Betrag"):

messwert = abs(analogRead(POT_PIN));

• Wir kodieren einen einzelnen Potentiometer-Wert als ein einziges Byte, obwohl das Potentiometer einen Wert zwischen 0 und 1024 zurückliefert (dafür werden 2 Bytes benötigt). Grund hierfür ist, dass das Übertragen mit I²C dann leichter wird, da wir nur einzelne Bytes übertragen müssen. Die "Übersetzung" von Werten übernimmt die map-Funktion.

byteWert = map(messWert, 0, 1023, 0, 255); // Für den Reader interessant
warteIntervall = map(byteWert, 0, 255, 100, 1000); // Für den Blinker interessant

• Auf der Arduino-Plattform ist die Wire-Bibliothek für die Kommunikation mit I²C zuständig.
  • Ähnlich zu Serial muss die Kommunikation mit Wire.begin() (für den Master) bzw. Wire.begin(adresse) (für einen Slave mit einer bestimmten Adresse) in der setup()-Funktion initiiert werden.
  • Der Master kann mit Wire.beginTransmission(address, num) damit beginnen, num Bits an Daten an den Slave mit der angegebene addresse zu schicken. Nach Abschluss der Übertragung muss mit Wire.endTransmission() die Übertragung beendet werden. Das Senden eines einzelnen Bytes übernimmt die Wire.write(data)-Funktion. Der Code unten sendet die beiden Bytes 255 und 0 nacheinander vom Master an den Slave mit der Adresse 123.

void setup() {
  Wire.begin();
}
 
void loop() {
  Wire.beginTransmission(123, 2);
  Wire.write(255);
  Wire.write(0);
  Wire.endTransmission();
}

• Wenn der Master num Bytes an Daten von einem Slave mit der Adresse adress abfragen will, muss dieses er mit Wire.requestFrom(adress, num) initiieren. Ähnlich wie bei Serial kann dann mit Wire.available() abgefragt werden, ob noch ein Byte zum Lesen da ist. Dieses kann mit int byte = Wire.read() eingelesen werden. Der Code unten liest auf dem Master ein Byte vom Slave mit der Adresse 123 aus.

void setup() {
  Wire.begin();
}
 
void loop() {
  Wire.requestFrom(123, 1);
  if (Wire.available()) {
    int byte = Wire.read();
  }
}

• Slaves können mit Wire.onReceive(receive) eine Methode definieren, die das Empfangen von Daten abhandelt, und mit Wire.onRequest(request) eine, die das Abfragen von Daten abhandelt. Der Code unten liest die vom Master gesendeten Daten in receive() aus und sendet die vom Master abgefragten Daten in request() zurück.

void setup() {
  Wire.begin(123);
  Wire.onReceive(receive);
  Wire.onRequest(request);
}
 
void receive(int num) {
  while (Wire.available()) {
    int byte = Wire.read();
  }
}
 
void request() {
  Wire.write(data);
}