In diesem Beitrag möchte ich zeigen, wie es möglich ist einen Integerwert von einem Arduino auf einen anderen zu übertragen. In diesem Beispiel soll einer der beiden Arduinos seine LED blinken lassen, wobei die Anzahl dieser “Blinks” via I2C übertragen werden soll.
Dazu werden folgende Dinge benötigt:
Für die I2C Kommunikation ist es notwendig, die SDA (A4), SCL (A5) und Ground Pins mit einander zu verbinden. In dem Beispiel ist zusätzlich, um die Stromversorgung zu gewährleisten, der Vin Pin des einen Arduinos mit dem 5v Pin des anderen verbunden.
Der I2C-Bus hat eine Besonderheit. Er kann nämlich Daten nur Byteweise übertragen. Ein Integer ist 16 Bit, bzw. 2 Byte lang. Daher ist es notwendig, den zu übertragenden Integer in ein Lowerbyte und ein Higherbyte aufzuteilen. Die beiden Bytes werden übertragen und am Ziel wieder zusammengesetzt.
Eine weitere Eigenschaft des Busses ist es, dass die Kommunikation zwischen Master und Slave (es können auch mehrere sein) stattfindet. Der Master fängt die Kommunikation an und der Slave reagiert auf Anfragen.
Als erstes muss die Arduino I2C Bibliothek Wire.h eingebunden werden.
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#include <Wire.h> |
Außerdem benötigen wir für diesen Beispielsketch die Variable anzahlBlinksMaster.
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int anzahlBlinksMaster = 0; |
In setup() wird mit dem Befehl Wire.begin() die I2C Kommunikation als Master begonnen. Slaves benötigen eine Adresse. Im weiteren erfolgt hier der Aufruf der Funktion rufeWertAb(). Diese Ruft den zu übertragender Integer vom Slave ab. Außerdem wird der digitale Pin 13 als OUTPUT definiert.
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void setup() { Wire.begin(); pinMode(13, OUTPUT); delay(100); // einen Moment warten, damit der Slave bereit ist rufeWertAb(); } |
Die Funktion rufeWerteAb() sendet eine Anfrage an den Slave, Speichert die übertragenen Bytes zwischen und gibt die Bytes an die Funktion setzeZahlzusammen() weiter. Diese setzt aus einem Lowerbyte und einem Higherbyte ein Integer zusammen und gibt ihn zurück.
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void rufeWertAb() { byte buf[2]; int n = Wire.requestFrom(10, 2); // 10 - Adresse des Slaves; 2 - Anzahl der zu übertragenen Bytes for ( int i = 0; i < n; i++) { buf[i] = Wire.read(); } anzahlBlinksMaster = setzeZahlZusammen(buf[1] , buf[0]); } |
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int setzeZahlZusammen(unsigned int zahlHigh, unsigned int zahlLow) { int kombiniert; kombiniert = zahlHigh; kombiniert = kombiniert * 256; kombiniert |= zahlLow; return kombiniert; } |
In der der loop() Funktion wird der digitale Pin 13 abwechselnd auf LOW und HIGH gesetzt, abhängig vom übertragenen Integerwert. Der vollständigen Quellcode befindet sich am Beitragsende.
Der zweite Arduino braucht lediglich eine Funktion, die auf Anfragend des Masters antworten kann. Auch hier ist es notwendig die Wire.h Bibliothek einzubinden. Der Wire.begin() Befehl sieht in diesem Fall etwas anders aus, da ein I2C Slave immer eine Adresse braucht.
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Wire.begin(10); // der Arduino lauscht nun auf der Adresse 10 |
Außerdem ist es notwendig zu definieren, wie der Slave auf Anfragen reagiert.
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Wire.onRequest(antwortfunktion); // bei I2C Anfragen wird die antwortfunktion ausgeführt |
In der antwortfunktion() zerlegt der Arduino den zu übertragen Integer in zwei Bytes und sendet diese an den Master.
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void antwortfunktion(){ byte buffer[2]; buffer[0] = lowByte(anzahlBlinks); buffer[1] = highByte(anzahlBlinks); Wire.write( buffer, 2); } |
Der Quellcode ist in einzelne Funktionen unterteil, um ein einfaches Übernehmen des Codes für eigene Projekte zu gewährleisten.
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#include <Wire.h> int anzahlBlinksMaster = 0; void setup() { Wire.begin(); pinMode(13, OUTPUT); delay(100); rufeWertAb(); } void loop() { if (anzahlBlinksMaster > 0) { for (int i = 0; i < anzahlBlinksMaster; i++) { digitalWrite(13, HIGH); delay(300); digitalWrite(13, LOW); delay(300); } delay(3000); } } void rufeWertAb() { byte buf[2]; int n = Wire.requestFrom(10, 2); for ( int i = 0; i < n; i++) { buf[i] = Wire.read(); } anzahlBlinksMaster = setzeZahlZusammen(buf[1] , buf[0]); } int setzeZahlZusammen(unsigned int high, unsigned int low) { int kombiniert; kombiniert = high; kombiniert = kombiniert * 256; kombiniert |= low; return kombiniert; } |
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#include <Wire.h> int anzahlBlinks = 8; void setup() { Wire.begin(10); Wire.onRequest(antwortfunktion); } void loop() { delay(10); } void antwortfunktion(){ byte buffer[2]; buffer[0] = lowByte(anzahlBlinks); buffer[1] = highByte(anzahlBlinks); Wire.write( buffer, 2); } |