Difference between revisions of "AVR Embedded Tutorial - I²C, TWI/de"

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Dieses Beispiel demonstriert die Kominikation mit der I²C/TWI - Schnittstelle.
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Dieses Beispiel demonstriert die Kommunikation mit der I²C/TWI - Schnittstelle.
  
Als Slave-Geräte werden 2 AD1115 A/D-Wandler verwendet, diese sind sehr einfach in der Handhabung und sind auch sehr einfach erhältlich.
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Als Slave-Geräte werden 2 AD1115 A/D-Wandler verwendet. Diese sind sehr einfach in der Handhabung und sind auch sehr einfach erhältlich.
Was sehr wichtig ist, das man bei TWIStart die Adresse un ein Bit nach links verschiebt und anschliessend mit mit Write/Read mit '''or''' verknüpft. Es gibt viele Tutorials, und dort sieht man das leider sehr schlecht.
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Was sehr wichtig ist, dass man bei TWIStart die Adresse um ein Bit nach links verschiebt und anschließend mittels Write/Read mit '''or''' verknüpft. Es gibt viele Tutorials dazu. Dort sieht man das leider sehr schlecht.
  
PulUp-Widerstände sind nicht nötig, das diese schon auf der Platine des ADS1115 verbaut sind.
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PulUp-Widerstände sind nicht nötig, da diese schon auf der Platine des ADS1115 verbaut sind.
  
Anmerkung, wen die Slave-Adresse falsch ist, bleibt das Programm in der TWIRead-Funktion hängen.
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Anmerkung: Wenn die Slave-Adresse falsch ist, bleibt das Programm in der TWIRead-Funktion hängen.
  
 
===Beispiel Code===
 
===Beispiel Code===

Revision as of 23:56, 3 November 2017

Beschreibung

Dieses Beispiel demonstriert die Kommunikation mit der I²C/TWI - Schnittstelle.

Als Slave-Geräte werden 2 AD1115 A/D-Wandler verwendet. Diese sind sehr einfach in der Handhabung und sind auch sehr einfach erhältlich. Was sehr wichtig ist, dass man bei TWIStart die Adresse um ein Bit nach links verschiebt und anschließend mittels Write/Read mit or verknüpft. Es gibt viele Tutorials dazu. Dort sieht man das leider sehr schlecht.

PulUp-Widerstände sind nicht nötig, da diese schon auf der Platine des ADS1115 verbaut sind.

Anmerkung: Wenn die Slave-Adresse falsch ist, bleibt das Programm in der TWIRead-Funktion hängen.

Beispiel Code

program Project1;

const
  CPU_Clock = 16000000; // Taktfrequenz Arduino, default 16MHz.
  Baud      = 9600;     // Baudrate UART
  ADSaddr0  = $48;      // Adresse Wandler 0
  ADSaddr1  = $49;      // Adresse Wandler 1
  I2C_Takt  = 400000;   // I²C-Takt (400KHz)
  TWI_Write = 0;
  TWI_Read  = 1;
  UCSZ01    = 2;        // Gibt es nicht in der Unit Atmega328p.


  // === UART-Schnittstelle

  procedure UARTInit;
  const
    teiler = CPU_Clock div (16 * Baud) - 1;
  begin
    UBRR0 := Teiler;
    UCSR0A := (0 shl U2X0);
    UCSR0B := (1 shl TXEN0) or (1 shl RXEN0) or (1 shl RXCIE0);
    UCSR0C := (%011 shl UCSZ0);
  end;

  procedure UARTSendChar(c: char);
  begin
    while UCSR0A and (1 shl UDRE0) = 0 do begin
    end;
    UDR0 := byte(c);
  end;

  function UARTReadChar: char;
  begin
    while UCSR0A and (1 shl RXC0) = 0 do begin
    end;
    Result := char(UDR0);
  end;

  procedure UARTSendString(s: ShortString);
  var
    i: integer;
  begin
    for i := 1 to length(s) do begin
      UARTSendChar(s[i]);
    end;
  end;

  // === I2C Bus

  procedure TWIInit;
  const
    TWBR_val = byte((CPU_Clock div I2C_Takt) - 16) div 2;
  begin
    TWSR := 0;
    TWBR := byte(TWBR_val);
  end;

  procedure TWIStart(addr: byte);
  begin
    // Senden einleiten
    TWCR := 0;
    TWCR := (1 shl TWINT) or (1 shl TWSTA) or (1 shl TWEN);
    while ((TWCR and (1 shl TWINT)) = 0) do begin
    end;

    // Adresse des Endgerätes senden
    TWDR := addr;
    TWCR := (1 shl TWINT) or (1 shl TWEN);
    while ((TWCR and (1 shl TWINT)) = 0) do begin
    end;
  end;

  procedure TWIStop;
  begin
    TWCR := (1 shl TWINT) or (1 shl TWSTO) or (1 shl TWEN);
  end;

  procedure TWIWrite(u8data: byte);
  begin
    TWDR := u8data;
    TWCR := (1 shl TWINT) or (1 shl TWEN);
    while ((TWCR and (1 shl TWINT)) = 0) do begin
    end;
  end;

  function TWIReadACK: byte;
  begin
    TWCR := (1 shl TWINT) or (1 shl TWEN) or (1 shl TWEA);
    while (TWCR and (1 shl TWINT)) = 0 do begin
    end;
    Result := TWDR;
  end;

  function TWIReadNACK: byte;
  begin
    TWCR := (1 shl TWINT) or (1 shl TWEN);
    while (TWCR and (1 shl TWINT)) = 0 do begin
    end;
    Result := TWDR;
  end;

  // === Ende I2C

  // Parameter an ADS1115 schicken und Messen einleiten
  procedure WriteADS1115(addr: UInt16);
  begin
    TWIStart((addr shl 1) or TWI_Write);
    TWIWrite(1);
    TWIWrite(%11000011);  // High
    TWIWrite(%11100011);  // Low
    TWIStop;
  end;

  // Messung von ADS1115 auslesen.
  function ReadADS1115(addr: UInt16): UInt16;
  begin
    TWIStart((addr shl 1) or TWI_Write);
    TWIWrite(0);
    TWIStop;

    TWIStart((addr shl 1) or TWI_Read);
    Result := TWIReadACK * $100 + TWIReadNACK;
    TWIStop;
  end;

var
  Data: integer;
  s: ShortString;

begin
  asm
           Cli
  end;
  UARTInit;
  TWIInit;
  asm
           Sei
  end;

  repeat
    WriteADS1115(ADSaddr0);
    Data := ReadADS1115(ADSaddr0);

    str(Data: 6, s);
    UARTSendString('Kanal 0: ');
    UARTSendString(s);

    WriteADS1115(ADSaddr1);
    Data := ReadADS1115(ADSaddr1);

    str(Data: 6, s);
    UARTSendString(' Kanal 1: ');
    UARTSendString(s);
    UARTSendString(#13#10);
  until 1 = 2;
end.

Parameter ADS1115

Eine kleine Auflistung der wichtigsten Parameter des ADS1115. Mehr Infos im Datenblatt.

Low: 11100011

???00011: SPS Bit [7:5]

Bit SPS
000 8
001 16
010 32
011 64
100 128
101 250
110 475
111 860 (default)


High: 11000011

1???0011: Kanal (Multiplex) Bit [14:12]

Bit Kanal
100 0 (default)
101 1
110 2
111 3


1100???1: Gain Bit [11:9] (Volt)

Bit Volt
000 FS = ±6.144
001 FS = ±4.096
010 FS = ±2.048 (default)
011 FS = ±1.024
100 FS = ±0.512
101 FS = ±0.256
110 FS = ±0.256
111 FS = ±0.256