O protocolo I2C no Arduino

O protocolo I2C é implementado no Arduino, embora receba outro nome: TWI (Two-Wire Interface), por questões de direitos autorais. No Arduino Diecimila/Duemilanove/Uno, são utilizados os pinos A4 para o sinal SDA (dados) e A5 para o sinal SCL (clock); no Arduino Mega, são utilizados os pinos 20 para o sinal SDA (dados) e 21 para o sinal SCL (clock). Note-se que estes pinos não estão na mesma posição que os pinos I2C no Diecimila/Duemilanove/Uno, o que provoca incompatibilidade entre shields que utilizam o protocolo I2C e que tenham sido desenvolvidos para uma ou outra placa. A biblioteca que implementa o protocolo I2C no ambiente Arduino é denominada Wire.

O microcontrolador do Arduino implementa internamente os resistores pull-up requeridos pelo protocolo I2C (normalmente de 1,5 Kohms); no entanto, é interessante colocar 2 resistores de 10 Kohms; o comprimento máximo dos cabos que levam os sinais I2C para as placas periféricas é de 1 metro, em função da capacitância (embora existam chips reforçadores de sinal I2C, como o Philips P82B715, que permite uma distância de até 50 metros).

A idéia básica é um Arduino funcionando como mestre, e um ou mais slaves.

Conforme o site Arduino.cc, pode ser utilizado o código abaixo para o Master:

Code for Master Reader - Program for Arduino 1

// Wire Master Reader
// by Nicholas Zambetti

// Demonstrates use of the Wire library
// Reads data from an I2C/TWI slave device
// Refer to the "Wire Slave Sender" example for use with this

// Created 29 March 2006

// This example code is in the public domain.


#include

void setup()
{
  Wire.begin();        // join i2c bus (address optional for master)
  Serial.begin(9600);  // start serial for output
}

void loop()
{
  Wire.requestFrom(2, 6);    // request 6 bytes from slave device #2

  while(Wire.available())    // slave may send less than requested
  {
    char c = Wire.read(); // receive a byte as character
    Serial.print(c);         // print the character
  }

  delay(500);
}

O Slave deve ter o seguinte código:

Code for Slave Sender - Program for Arduino 2

// Wire Slave Sender
// by Nicholas Zambetti

// Demonstrates use of the Wire library
// Sends data as an I2C/TWI slave device
// Refer to the "Wire Master Reader" example for use with this

// Created 29 March 2006

// This example code is in the public domain.


#include

void setup()
{
  Wire.begin(2);                // join i2c bus with address #2
  Wire.onRequest(requestEvent); // register event
}

void loop()
{
  delay(100);
}

// function that executes whenever data is requested by master
// this function is registered as an event, see setup()
void requestEvent()
{
  Wire.write("hello "); // respond with message of 6 bytes
                       // as expected by master
}

No caso, o dispositivo slave se identifica como periférico 2 (Wire.begin(2);).