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I2C

一、I2C 概述：

Air780E 可支持 1 路 I2C 接口，如果复用的话最多有两路：

I2C 配置：

兼容 Philips I2C 标准协议。

支持 Fast mode （400Kbps）和 Slow mode（100Kbps）。

只支持 master 模式，不支持 slave 模式。

理论上最多可支持 127 个从设备。

管脚名
 类型
 序号
 电压域
 描述
I2C_SCL
 IO
 67
 VDD_EXT
 I2C 时钟信号，用作 I2C 时需外加上拉
I2C_SDA
 IO
 66
 VDD_EXT
 I2C 时钟信号，用作 I2C 时需外加上拉

I2C 的参考电路如下：

Air780E 的 I2C 接口电压是 1.8V/3.3V 可配置，通过 PIN100 IO_SEL 配置 IO 口电平，能够满足大部分外 设的直接需求，但是如果要和 5V 或者以上电平的外设通信，那就必须要加电平转换电路

二、演示功能概述

本例程将使用 I2C 协议读取传感器数据并打印出来。

三、准备硬件环境

3.1 780E 开发板一套

淘宝购买链接：Air780E 核心板淘宝购买链接 ；

此核心板的详细使用说明参考：Air780E 产品手册 中的 << 开发板 Core_Air780E 使用说明 V1.0.5.pdf>>；核心板使用过程中遇到任何问题，可以直接参考这份使用说明 pdf 文档。

3.2 数据通信线

typec 接口 USB 数据线即可。

3.3 PC 电脑

WINDOWS 系统。

3.4 sht20 温湿度传感器一个

3.5 780E 与 sht20 接线图如下

四、准备软件环境

4.1 基本的下载调试工具

使用说明参考：Luatools 下载和详细使用 ；

五、使用 I2C 读取 sht20 软硬件资料：

5.1 文档和工具：

5.2 demo 使用 api 介绍

i2c.setup(id, speed, pullup)

作用：i2c 初始化

参数：

传入值类型
 解释
int
 设备 id, 例如 i2c1 的 id 为 1, i2c2 的 id 为 2
int
 I2C 速度, 例如 i2c.FAST
bool
 是否软件上拉, 默认不开启，需要硬件支持

返回值：

返回值类型
 解释
int
 成功就返回 1,否则返回 0

i2c.send(id, addr, data, stop)

作用：i2c 发送数据

参数：

传入值类型
 解释
int
 设备 id, 例如 i2c1 的 id 为 1, i2c2 的 id 为 2
int
 I2C 子设备的地址, 7 位地址
integer/string/table
 待发送的数据,自适应参数类型
integer
 可选参数 是否发送停止位 1 发送 0 不发送 默认发送(105 不支持)

返回值：

传入值类型
 解释
true/false
 发送是否成功

i2c.recv(id, addr, len)

作用：i2c 接收数据

传入值类型
 解释
int
 设备 id, 例如 i2c1 的 id 为 1, i2c2 的 id 为 2
int
 I2C 子设备的地址, 7 位地址
int
 接收数据的长度

返回值：

传入值类型
 解释
string
 收到的数据

六、代码示例介绍

6.1 读取 SHT20 温湿度传感器

6.1.1 SHT20 简介：

SHT20 是使用 I2C 协议进行通信的温湿度传感器。

首先我们可以发送 STH20 的 7 位从机地址 +1 位读写位（写 0 读 1），然后发送 8 位的命令，0xF3 是读取温度的命令，0xF5 是读取湿度的命令。发送完后接收应答，等待 20us 之后我们发出 I2C 的结束时序。

6.1.2 demo 介绍

首先初始化 i2c，然后给 sht20 发送读取温湿度命令，接收 sht20 回传的数据即可。

-- LuaTools需要PROJECT和VERSION这两个信息
PROJECT = "sht20demo"
VERSION = "1.0.0"

-- sys库是标配
sys = require("sys")

-- 接线
--[[
SHT20 --- 模块
SDA   -   I2C_SDA
SCL   -   I2C_SCL
VCC   -   VDDIO
GND   -   GND
]]

-- 启动个task, 定时查询SHT20的数据
sys.taskInit(function()

    local tmp,hum -- 原始数据
    local temp,hump -- 真实值

    --1010 000x
    local addr = 0x40
    -- 按实际修改哦
    local id = 0

    --[[
        i2c初始化
        @param1    设备id, 例如i2c1的id为1, i2c2的id为2
        @param2    I2C速度, 例如i2c.FAST
        @param3    是否软件上拉, 默认不开启，需要硬件支持
        @return    成功就返回1,否则返回0
    ]]
    log.info("i2c", "initial",i2c.setup(id))

    while true do
        --第一种方式
        --[[
            i2c发送读取温度的命令
            @param1    设备id, 例如i2c1的id为1, i2c2的id为2
            @param2    I2C子设备的地址, 7位地址
            @param3    待发送的数据,自适应参数类型
            @param4    可选参数 是否发送停止位 1发送 0不发送 默认发送(105不支持)
            @return    发送是否成功
        ]]
        i2c.send(id, addr, string.char(0xF3))
        sys.wait(100)
        --[[
            i2c接收温度数据
            @param1    设备id, 例如i2c1的id为1, i2c2的id为2
            @param2    I2C子设备的地址, 7位地址
            @param3    接收数据的长度
            @return    收到的数据
        ]]
        tmp = i2c.recv(id, addr, 2)
        log.info("SHT20", "read tem data", tmp:toHex())

        --[[ 发送读取湿度的命令 ]]
        i2c.send(id, addr, string.char(0xF5))
        sys.wait(100)
        --[[ 接收湿度的数据 ]]
        hum = i2c.recv(id, addr, 2)
        log.info("SHT20", "read hum data", hum:toHex())

        local _,tval = pack.unpack(tmp,'>H')
        local _,hval = pack.unpack(hum,'>H')
        if tval and hval then
            --[[ 将温湿度数据转化成常规数据 ]]
            temp = (((17572 * tval) >> 16) - 4685)/100
            hump = (((12500 * hval) >> 16) - 600)/100
            log.info("SHT20", "temp,humi",temp,hump)
        end
        sys.wait(1000)
    end
end)

sys.run()
-- sys.run()之后后面不要加任何语句!!!!!

6.1.3 将程序下载到开发板：

使用说明参考：Luatools 下载和详细使用

七、功能验证：

成功使用 I2C 协议读取到 sht20 传感器的温湿度数值。

八、总结

本例程使用 i2c 协议读取了 sht20 传感器传输的温湿度数值。

扩展

常见问题

1、i2c 每次读写数据前都需要 setup 一次吗？

不需要

正常的业务逻辑为：

i2c.setup

…此处可以多次读写数据

i2c.close

setup 之后，只要没有 close，就可以反复读写数据

一旦执行了 close，下次读写数据前，必须再次 setup

2、i2c 通信时模块可以做从设备吗？

注意：模块 I2C 只能做主设备，(虽然有内部上拉电阻，但是暂时还未实现软件配置)使用时需要外部上拉，在配置 FAST 速率时，上拉电阻阻值不要大于 4.7K。

3、i2c 设备 7 位的地址为 0x38 ，需要我手动转换到 8 位地址吗？

这里 i2c_addr 地址是 7bit 地址

如果 i2c 外设手册中给的是 8bit 地址，需要把 8bit 地址右移 1 位，赋值给 i2c_addr 变量

如果 i2c 外设手册中给的是 7bit 地址，直接把 7bit 地址赋值给 i2c_addr 变量即可

给读者的话

本篇文章由Linden开发；

本篇文章描述的内容，如果有错误、细节缺失、细节不清晰或者其他任何问题，总之就是无法解决您遇到的问题；

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