Әлемдегі ең арзан I2C (I-Squared-C) адаптері: 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Компьютерге сенсорлық интерфейс жасаңыз! 9.06.08 жаңарту: Бірнеше жолдарды зерттегеннен кейін мен Microsoft Windows -те бұл техниканы қолданудың практикалық әдісі жоқ деген қорытындыға келдім. Бұл ОЖ -ны ұсақтау емес, мен шынымен жаңғақты сындырдым! Кешіріңіз! I2C мүмкіндіктерін қажет ететін Windows қолданушыларына USB қолданыстағы шешімдер жақсы қызмет көрсетеді. 24/08/08 жаңарту: Linux қолдауы, сондай-ақ Nintendo Wii Nunchuk контроллері мен BlinkM «ақылды жарықдиодты» үшін үлгі коды қосылды. Linux жүйесінде құрастыру мен баптау бойынша нұсқаулықтар үшін бастапқы коды бар README.txt файлын қараңыз. I2C (интегралды схема үшін қысқаша)-бұл компьютерлерде әдетте ішкі компоненттер арасындағы төмен деңгейлі байланыс үшін қолданылатын екі сымды сериялық шина. I2C робот техникасында да танымал. Датчиктер мен жетектердің барлық түрлері I2C үйлесімді түрде қол жетімді: ультрадыбыстық диапазондар, үдету, еңкейту, температура мен қысымға арналған датчиктер, серво-контроллерлер және қосымша жалпы мақсаттағы (GPIO) желілерді қамтамасыз ететін шина кеңейтушілер., Microchip PIC және т. Ноутбуктер мен бір тақталы компьютерлер кішірейіп, қолжетімді бола бастағанда, бұл жүйелерді робототехника мен электроника жобаларында тікелей қолдану жиі кездеседі. Бұл визуалды өңдеу және күрделі AI сияқты жаңа мүмкіндіктер үшін үлкен қуат береді, сонымен қатар ол қол жетімді әзірлеу құралдары мен тілдерінің ауқымын едәуір кеңейтеді … сонымен қатар жаңа проблеманы ұсынады: перифериялық қондырғыларға осы «жүйелі» жүйелерді қосу әдетте негізгі ағын арқылы жүзеге асады. USB сияқты тұтынушы порттары; сенсорларды қолдану үшін біз қол жеткізе алатын сыртқы қол жетімді «I2C порты» жоқ … немесе бар ма?

1 -қадам: бар параметрлер

I2C құрылғыларын қарапайым жұмыс үстеліне немесе ноутбукке қосудың бір әдісі-USB-I2C адаптері. Ашық бастапқы коды бар бағдарламалық жасақтамасы бар жиынтықтардан бастап, әр қоңырау мен ысқырықпен күрделі коммерциялық қондырғыларға дейін кемінде ондай осындай нұсқалар бар.

USB-I2C әдісінің бір кемшілігі-бұл баға. Толық ұсынылған коммерциялық модельдің бағасы 250 доллар немесе одан жоғары болуы мүмкін. Тіпті үйдегі «ақысыз» баламалар бөлшектердің жиынтығын және микроконтроллер бағдарламашысына алдын -ала инвестициялауды және оны пайдалану үшін тиісті білімді болжайды. Тағы бір кемшілігі - әйгілі Windows қатпарынан тыс жүргізушілерді қолдаудың салыстырмалы түрде тапшылығы. Бұл құрылғылардың бірнешеуі Macintosh немесе Linux компьютерлерінде жұмыс істейді.

2 -қадам: DDC - бұл I2C

Мен кіріспеде көптеген компьютерлерде сыртқы I2C порты жоқ екенін айтқан кезде мен өтірік айттым. Бар екені белгілі болды, және ол он жылға жуық уақыт бойы, негізінен ұйықтап жатыр.

Қазіргі заманғы графикалық карталар мен мониторлардың көпшілігінде компьютер мен дисплей бір -бірімен үйлесімді ажыратымдылықтар туралы келіссөздер жүргізуге және монитордағы функцияларды бағдарламалық қамтамасыз етуді бақылауға мүмкіндік беретін бейне кабельдегі байланыс желісі Display Data Channel (DDC) деп аталатын нәрсені қолдайды. көрсету. DDC - бұл іс жүзінде бірнеше бекітілген ережелері бар I2C шинасын енгізу. Компьютер мен монитор арасындағы осы байланысты (немесе ноутбуктағы сыртқы монитордың қосылуы сияқты қосалқы пайдаланылмайтын бейне портындағы DDC желілерін пайдалану) қолдана отырып, кейбір I2C құрылғыларымен іс жүзінде ешқандай шығынсыз, интерфейсті айналып өтуге болады. адаптер құрылғысына толық қажеттілік. Бұл I2C автобусына физикалық түрде қол жеткізу үшін бізге тек бұзылған бейне кабель қажет …

3 -қадам: кабельді ажырату

Біздің I2C интерфейсі үшін төрт сым қажет: +5В қуат, жер, сериялық деректер және сериялық сағат. Бейне порттардың әр түріне арналған пинуттарды Wikipedia немесе Pinouts.ru сайтынан табуға болады. Есіңізде болсын, түйреуіштердің толық жиынтығы бар кабельді табу үшін VGA кабелін қолданыңыз; Кабельдің сыртынан оқшаулау мен қорғанысты қиып алсаңыз, сіз оның ішінде екі топ сымдарды таба аласыз. Қалың сымдар немесе қосымша қорғанысқа оралған сымдар байламдары әдетте бейне сигналын тасымалдайды. Бізге бұлар қызық емес және оларды қысқартуға болады. Жұқа, экрандалмаған сымдар әдетте DDC (I2C) сигналдарын басқалармен бірге тасымалдайды. Мультиметр немесе үздіксіздікті тексеруші кабельге дұрыс төрт сымды табуға көмектеседі. Жалаң коннекторды пайдалану мұнда тиімді болуы мүмкін, себебі сізге төрт сымды қызықтыратын түйреуішке дәнекерлеу қажет. +5В қуаты туралы ескерту: қол жетімді ток өте шектеулі; DDC сипаттамасына сәйкес шамамен 50 мА. I2C құрылғыларының көпшілігі шамалы ғана токты жұтады, сондықтан бірден бірнеше іске қосуға болады … бірақ егер бір немесе екі жарықдиодты (немесе басқа салыстырмалы түрде жоғары басқа құрылғыларды) қолданатын болсаңыз, сыртқы қуат берілуі керек.

4 -қадам: Аяқталған адаптер

Міне, дайын адаптер. Бар болғаны осы! Мен ноутбук сөмкеме оңай сыйып кетуі үшін мен өзімді қосымша қылшық етіп жасадым және менде бар I2C серво контроллеріне тікелей қосылатын төрт істікшелі штепсельді қостым.

5 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету мен жобалар

Mac OS X және Linux адаптермен жұмыс істеудің бастапқы кодын менің сайтымнан жүктеуге болады (жүктеу сілтемесі беттің төменгі жағында). Ол C тілінде жазылған және сізге gcc орнатылған болуы керек (Linux әдетте оны әдепкі бойынша қосады, ал Mac пайдаланушылары түпнұсқалық ОС дискісінде қосымша орнатушы немесе Apple -ден тегін жүктеуге болатын әзірлеуші құралдарын орнатуы керек). Мысал коды температура сенсорын оқуға, BlinkM «ақылды жарықдиодты» жыпылықтауға, сериялық EEPROM жазуға және тексеруге, Nintento Wii Nunchuk контроллерін оқуға (тек Linux үшін) және серво контроллер тақтасымен байланысуға арналған. барлық жүйелермен үйлесімді. DDC қолдауы міндетті емес, сондықтан барлық видеокарталар бұл мүмкіндікті қолдамайды. Мен ATI немесе Intel графикалық чиптері бар Mac жүйелерімен сәттілікке қол жеткіздім, бірақ NVIDIA негізіндегі жүйелер сәттілікке жетпейді. Linux жағында мен тек IBM ThinkPad A31p (ATI графикасын) сәтті сынап көрдім, бірақ ол Asus EeePC (Intel) -мен жұмыс істемейді. Бұл жердегі суреттер әр түрлі I2C құрылғыларын көрсететін сынақ қондырғысын көрсетеді. Компьютер қоршаған ортаның температурасын I2C температура сенсорынан үнемі оқиды, мезгіл -мезгіл бұл деректерді I2C сериялық EEPROM чипіне тіркейді (иә, ол жай файлға басып шығара алады, бірақ бұл I2C қосымшаларын одан әрі көрсету үшін), содан кейін серво (арқылы I2C контроллері) индикаторлық теру қызметін атқарады. Бұл құрылғылардың кітапханасы мен үлгі коды дайын болғандықтан, бұл демонстрацияны жинауға бірнеше минут қажет болды (және олардың көпшілігі индикаторлық теру кезінде болды).