i2c說明及python案例（i2c程序代碼）

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1、樹莓派python支持i2c嗎
2、用I2C實現兩單片機聯機，接收程序怎麼寫？
3、樹莓派怎麼樣用 Python 控制 GPIO 來發送串口指令

樹莓派python支持i2c嗎

樹莓派的GPIO埠數量有限，可通過IO擴展晶元增加GPIO的數量，使得樹莓派可以適應更多的應用。PCF8574為一款通過I2C匯流排擴展IO的芯

片，單個PCF8574可擴展8個IO，一個I2C匯流排最多可掛載8個PCF8574，所以樹莓派最多可擴展64個IO。

樹莓派擴展功能的開發方法有很多，例如wiringPi和bcm2835 C library都提供I2C

API函數。如果使用python+SMBUS庫開發的話，你會發現Linux應用開發原來如此簡單。（注意SMBUS和I2C存在區別與聯繫，在本文中

兩者是相等的概念）

2.相關博文

【樹莓派學習筆記——I2C設備載入和速率設置】

【樹莓派學習筆記——I2C Tools 學習筆記】

【樹莓派學習筆記——I2C PCF8574 BCM2835 Library】使用BCM2835

Library實現本文相同的內容

【樹莓派學習筆記——I2C PCF8574 SysFs方式】使用SysFS方式實現本文相同的內容

3.PCF8574使用簡述

PCF8574的採用7位I2C地址，7位I2C地址中的低3位從高到低分別為A2

A1和A0，該3位為地址選擇位，若地址選擇全部接GND，那麼PCF8574的I2C從機地址為0x20。圖1為PCF8574的基本信息，左側為晶元

內部結構示意圖，其中A2

A1和A0決定從機地址而從機地址直接影響I2C匯流排控制器，右側上部為PCF8574引腳圖，右側下部為I2C從機地址組成示意圖，從機地址的高4位為

0100，該4位數字固定不變。

圖1 PCF8574基本信息

請

注意I2C 7位從機地址和I2C

讀控制字或i2C寫控制器存在聯繫與區別，對於7位從機地址為0x20的PCF8574而言，讀控制字為0x41，寫控制字為0x40。若使用GPIO通

過軟體法模擬I2C時序時，通常把寫控制字0x40定義為I2C從機地址，軟體模擬時的I2C地址（0x40）和I2C

7位從機地址（0x41）存在區別。

PCF8574內部含有8個准雙向IO，對PCF8574進行一次寫操作可修改IO口的輸出狀態，對PCF8574進行一次讀操作可獲取IO口的輸入狀態。I2C匯流排的操作較為複雜，各晶元之間的差異較大，例如BH1750、AT24C04和ADXL345雖然均使用I2C介面，但是細節之處存在差異較大。

圖2 PCF8574讀寫時序

4.代碼實現——python

【安裝python smbus】

sudo apt-get install python-smbus

新建一個名為pcf8574.py的文件

[python] view plain copy

#!/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

import smbus

import time

# 打開 /dev/i2c-1

bus = smbus.SMBus(1)

while True:

for i in range(0,4):

# 向PCF8574寫入一個位元組

bus.write_byte( 0x20 , (1i) )

# 延時100ms

time.sleep(0.1)

【代碼詳解】

【1】#!/usr/bin/env python

定義python解析腳本的絕對路徑。

【2】# -*- coding: utf-8 -*-

py文件為utf-8格式，否則無法寫入中文注釋。

【3】import smbus

導入smbus模塊。

【4】bus = smbus.SMBus(1)

在樹莓派版本2中，I2C設備位於I2C-1，所以此處的編號為1

【5】bus.write_byte( 0x20 , (1i) )

向PCF8574寫入一個位元組，注意PCF8574和其他I2C晶元不同，該晶元沒有寄存器，發送寫控制字之後可直接設置IO口輸出狀態。

【執行程序】

進入pcf8574.py所在目錄，輸入以下指令

sudo python pcf8574.py

【運行結果】

圖3 運行結果

5.參考資料

【python SMBUS GitHub】python封裝SMBUS操作函數具體代碼，值得閱讀。

用I2C實現兩單片機聯機，接收程序怎麼寫？

發送和接收差不多，

這裡是個例子，有問題歡迎一起討論

/*****************************************************

/* 文件名 : I2C.h

/* 描述 : I2C.c的頭文件

/* 編寫環境 : Keil uVision 3 V3.51

/* 作者 : XX

/* 學校 : 廣東XX大學

/* Email : lanhaospider@163.com

/* 版本 : V1.0

/* 編寫日期 : 2008-3-30

/* 僅供學習參考

/* 晶元 : MCS-51 AT89S52

/* 晶振 : 11.0592MHz

/* 功能描述 : 模擬I2C匯流排的介面程序庫，主機的程序

/* 應用 : 發送n個位元組：起始位-發送控制位元組（類型標識符4位-

片選3位-讀寫位最後1位）-應答位-數據-應答………..應答-終止位

高位先到達，低位後到達

/****************************************************/

#include “reg51.h” /*根據不同主控晶元型號改寫該套入*/

#include “intrins.h”

sbit SCL = P1^6; /*定義SCL線所在口，根據實踐需要改寫該定義*/

sbit SDA = P1^7; /*定義SDA線所在口，根據實踐需要改寫該定義*/

unsigned char idata error; /*錯誤提示,全局變數*/

extern void Start_I2C(void);

extern void Stop_I2C(void);

extern void Ack_I2C(void);

extern void Send_Ack(void);

extern void Send_Not_Ack(void);

extern void Send_I2C(unsigned char send_byte);

extern unsigned char Receive_I2C(void);

/*****************************************************/

/* 文件名 : I2C.c

/* 描述 : I2C通信程序

/* 編寫環境 : Keil uVision 3 V3.51

/* 作者 : XX

/* 學校 : 廣東XX大學

/* Email : lanhaospider@163.com

/* 版本 : V1.0

/* 編寫日期 : 2008-3-30

/* 僅供學習參考

/* 晶元 : MCS-51 AT89S52

/* 晶振 : 11.0592MHz

/* 功能描述 : 模擬I2C匯流排的介面程序庫，為主機的程序

/*****************************************************/

#include “I2C.h”

/**************************************************

調用方式 : void Start_I2C(void)

函數說明：啟動I2C匯流排

**************************************************/

void Start_I2C(void)

{

EA = 0; /*關總中斷*/

SDA = 1; /*發送啟動匯流排的數據信號*/

SCL = 1; /*發送啟動匯流排的時鐘信號*/

_nop_(); /*保持數據線高，延時*/

_nop_();

SDA = 0; /*發送起始信號*/

_nop_();

SCL = 0; /*時鐘線高低跳變一次，I2C通信開始*/

}

/**************************************************

調用方式 : void Stop_I2C(void)

函數說明：關閉I2C匯流排

**************************************************/

void Stop_I2C(void)

{

SCL = 0; /*發送關閉匯流排的時鐘信號*/

SDA = 0; /*發送關閉匯流排的數據信號*/

_nop_();

_nop_(); /*保持數據線低，延時*/

_nop_();

SCL = 1; /*時鐘線一次低高跳變，I2C通信停止*/

_nop_();

SDA = 1; /*發送I2C匯流排停止數據信號*/

_nop_();

EA = 1; /*開總中斷*/

}

/**************************************************

調用方式 : void Ask_I2C(void)

函數說明：主控程序等待從器件接收方式應答

**************************************************/

void Ack_I2C(void)

{

unsigned char errtimes = 0xFF;

SDA = 1;

SCL = 1;

error = 0x10;

while(SDA)

{

errtimes–;

if(!errtimes)

{

Stop_I2C();

error = 0x11;

return;

}

SCL = 0;

}

/**************************************************

調用方式 : void Send_Ask(void)

函數說明：主控程序為接收方，從器件為發送方時，從

器件等待主器件應答

**************************************************/

void Send_Ack(void)

{

SDA = 0; /*保持數據線低，時鐘線發生一次高低跳變發送一個應答信號*/

_nop_();

SCL = 1; /*時鐘線保持低電平*/

_nop_();

SCL = 0;

}

/**************************************************

調用方式 : void Send_Not_Ask(void)

函數說明：主控程序為接收方，從器件為發送方時，非應答信號

**************************************************/

void Send_Not_Ack(void)

{

SDA = 1; /*保持數據線高，時鐘線發生一次高低跳變沒有應答*/

_nop_();

SCL = 1; /*時鐘線保持高電平*/

_nop_();

SCL = 0;

}

/**************************************************

調用方式 : void Send_I2C(unsigned char send_byte)

函數說明：匯流排發送一個位元組

**************************************************/

void Send_I2C(unsigned char send_byte)

{

unsigned char send_bit;

for(send_bit = 8;send_bit = 0;send_bit–)

{

SCL = 0;

_nop_();

SDA = (send_byte 0x80);

send_byte=1;

_nop_();

SCL = 1;

_nop_();

}

SCL = 0;

}

/**************************************************

調用方式 : unsigned char Receive_I2C(void)

函數說明：從I2C匯流排上接收一個位元組

**************************************************/

unsigned char Receive_I2C(void)

{

unsigned char receive_bit , receive_byte = 0;

for(receive_bit = 8;receive_bit = 0;receive_bit–)

{

SCL = 0;

_nop_();

SCL = 1;

_nop_();

receive_byte =1;

receive_byte |= SDA;

}

SCL = 0;

return receive_byte;

}

樹莓派怎麼樣用 Python 控制 GPIO 來發送串口指令

python GPIO

1、先安裝python-dev，輸入以下指令。

sudo

apt-get install python-dev

2、安裝RPi.GPIO，依次輸入以下指令。

1)下載：$ wget

2)解壓縮：$ tar xvzf RPi.GPIO-0.5.3a.tar.gz

3)進入解壓之後的目錄：$ cd RPi.GPIO-0.5.3a

4)啟動安裝：$ sudo python setup.py install

3、例子：

[python] view plain copy

# -*- coding: utf-8 -*-

import RPi.GPIO as GPIO

import time

# BOARD編號方式，基於插座引腳編號

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

# 輸出模式

GPIO.setup(11, GPIO.OUT)

while True:

GPIO.output(11, GPIO.HIGH)

time.sleep(1)

GPIO.output(11, GPIO.LOW)

time.sleep(1)

4、執行：

sudo python led.py

5、說明：

1)GPIO.setmode(GPIO.BOARD)，採用插座引腳編號方式。

2)由於採用插座引腳編號方式，此處的11腳相當於BCM2835寄存器編號方式的引腳11。

python GPIO

1、說明：

WiringPi是應用於樹莓派平台的GPIO控制庫函數，WiringPi遵守GUN Lv3。wiringPi使用C或者C++開發並且可以被其他語言包轉，例如python、ruby或者PHP等。

wiringPi包括一套gpio控制命令，使用gpio命令可以控制樹莓派GPIO管腳。用戶可以利用gpio命令通過shell腳本控制或查詢

GPIO管腳。wiringPi是可以擴展的，可以利用wiringPi的內部模塊擴展模擬量輸入晶元，可以使用

MCP23x17/MCP23x08（I2C

或者SPI）擴展GPIO介面。另外可通過樹莓派上的串口和Atmega（例如arduino等）擴展更多的GPIO功能。另外，用戶可以自己編寫擴展模

塊並把自定義的擴展模塊集成到wiringPi中。WiringPi支持模擬量的讀取和設置功能，不過在樹莓派上並沒有模擬量設備。但是使用

WiringPi中的軟體模塊卻可以輕鬆地應用AD或DA晶元。

原創文章，作者：小藍，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-tw/n/200506.html

i2c說明及python案例（i2c程序代碼）

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用I2C實現兩單片機聯機，接收程序怎麼寫？

樹莓派怎麼樣用 Python 控制 GPIO 來發送串口指令

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