如何在STM32F103C8T6中使用I2C ?STM32 I2C教程

在本教程中，我将向您展示如何在基于STM32蓝色药丸板的STM32F103C8T6单片机中使用I2C。演示I2C通信，我们至少需要一个主和一个从。因此，在这个STM32 I2C教程中，我将使用一个STM32 MCU作为主，一个Arduino UNO作为从。

简介

我们已经看到了几个用Arduino实现的I2C通信相关项目。让我们快速回忆一下关于I2C协议的一些关键信息。I2C是Inter Integrated Communication的缩写，是由Phillips公司开发的一种简单的双线串行通信协议，用于微控制器和一些低速外设如Memory、timer、sensor、IO、ADC、DAC等之间的短距离数据传输。

几乎所有现代微控制器都内置I2C通信协议系统。I2C是一种多主多从协议，只需要两条线，即SDA(串行数据)和SCL(串行时钟)进行通信(应该有一个公共GND)。

要记住的一件重要的事情是，两根电线是开漏配置，必须用适当的上拉电阻拉高，以便能够驱动总线上的逻辑高。

当主机启动START条件时，I2C通信开始，其中SDA线从高到低，而SCL线在高。后面是一个7位的从地址和一个单位表示读(' 1 ')操作或写(' 0 ')操作。

I2C在STM32F103C8T6

STM32F103C8T6单片机有两个I2C接口I2C1和I2C2。两个I2C接口都支持标准通信速度，如100KHz和快速通信速度，如400KHz。

STM32 Blue Pill中两个I2C接口的引脚映射如下:

• I2C1
  • SDA - PB7或PB9
  • SCL - PB6或PB8
• I2C2
  • SDA - PB11
  • sci - PB10

在这个项目中，我将使用PB7作为SDA，使用PB6作为SCL。

I2C的Arduino

由于我们需要一个I2C通信的从设备，我们可以使用任何著名的I2C设备，如DS1307 RTC IC, PCF8574 GPIO Expander IC, AT24XX EEPROM IC等。但是在这个项目中，我将使用Arduino UNO作为I2C Slave Device，这样我们就可以在STM32和Arduino之间进行来回通信。

对于Arduino中的I2C，引脚A4和A5是Arduino UNO中的I2C通信引脚，A4是SDA引脚，A5是SCL引脚。

组件的要求

• 基于STM32F103C8T6单片机的STM32蓝丸板
• Arduino UNO
• 2 × 5mm led
• 2 x 220Ω电阻
• 2 x 4.7KΩ电阻
• 2 x 10KΩ电阻
• 2个按钮
• 连接电线
• USB来UART转换器(如果通过UART编程)

线路图

下图是STM32F103C8T6中使用I2C通过I2C总线与Arduino通信的电路图。

连接解释

演示在STM32F103C8T6中使用I2C的连接非常简单。将STM32的SDA引脚PB7与Arduino对应的SDA引脚A4连接。同样，将STM32的SCL引脚PB6连接到Arduino对应的SCL引脚A5上。使用两个4.7KΩ电阻拉SDA和SCL引脚高。

现在，将一个按钮连接到STM32的PA0引脚，并使用10KΩ电阻将这个引脚拉到GND。将按钮的另一端连接到3.3V。

对Arduino重复同样的事情，即连接一个按钮到数字IO引脚6，并使用10KΩ电阻将该引脚拉到GND。将按钮的另一端连接到5V。

我们可以使用两个板上的led，它们分别连接到STM32中的PC13和Arduino中的Digital IO pin 13。确保Arduino和STM32的GND都是通用的。

用于I2C通信的STM32编程

首先，让我们从I2C主设备(即STM32)开始。定义LED引脚和按钮引脚为PC13和PA0。另外，将Arduino的从地址定义为0x8。初始化引脚，即LED引脚为输出，按钮引脚为输入，并开始I2C通信。

在循环函数中，将操作分为两部分，一是读取按钮引脚并发送相应的数据，另一部分是读取传入数据并打开或关闭LED(根据接收的数据)。

代码

# include < Wire.h >

#定义LEDPIN PC13
#定义BUTTONPIN PA0
#定义SLAVEADDRESS 0×8

int sendData = 0;

无效的设置()
｛
pinMode (BUTTONPIN、输入);
pinMode(领导、输出);
Wire.begin ();
｝

无效循环()
｛
int buttonValue = digitalRead(BUTTONPIN);

电线。requestFrom (SLAVEADDRESS, 1);
byte readData = Wire.read();

if (readData == 1)
｛
digitalWrite(领导、高);
｝
其他的
｛
digitalWrite(领导、低);
｝

如果(buttonValue = =高)
｛
sendData = 1;
｝

其他的
｛
sendData = 0;
｝

Wire.beginTransmission (SLAVEADDRESS);
Wire.write (sendData);
Wire.endTransmission ();
延迟(500);
｝

I2C通信Arduino编程

现在来到Arduino，它必须被配置为从设备。首先，定义LED引脚为数字IO引脚13，按钮引脚为数字IO引脚6，并分别初始化为OUTPUT和INPUT。

因为Arduino是从端，所以我们必须使用从端地址开始I2C通信。该地址必须与主码中定义的地址相同(或反之)，即从码和主码中提到的从地址必须匹配。

另一件要记住的重要事情是，I2C通信中的从机不能发起传输，它只能遵从来自主机的读或写请求。

因此，如果主程序执行读操作，则Wire。onRequest函数被调用，该函数依次调用指定的requestFun。

类似地，如果写操作是由主机(即Wire)发起的。调用onReceive函数，该函数将调用receiveFun。

代码

# include < Wire.h >

#定义LEDPIN 13
#定义BUTTONPIN 6
#定义SLAVEADDRESS 0×8

字节sendData = 0;

无效的设置()
｛
pinMode(领导、输出);
Wire.begin (SLAVEADDRESS);
Wire.onReceive (receiveFun);
Wire.onRequest (requestFun);
｝

无效循环()
｛
延迟(100);
｝

void receiveFun (int bytes)
｛
byte recvData = Wire.read();

if (recvData == 1)
｛
digitalWrite(领导、高);
｝
其他的
｛
digitalWrite(领导、低);
｝
延迟(500);

｝

空白requestFun ()
｛
int buttonValue = digitalRead(buttonpin);
if (buttonValue == HIGH)
｛
sendData = 1;
｝
其他的
｛
sendData = 0;
｝
Wire.write (sendData);
｝

结论

基于STM32蓝丸板的STM32F103C8T6单片机中I2C的简单演示方案。STM32在I2C通信中充当主设备，而Arduino UNO用作从设备。

当按下主程序中的一个按钮(例如STM32)时，Arduino中的一个LED会亮起。同样，当按下Arduino中的按钮时，STM32中的LED会亮起。