Objetivos
Material requerido.
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Kit inicio UNO |
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Kit Inicio Mega |
El bus I2C
A medida que la capacidad integración en un único chip aumentaba, el número de componentes comerciales disponibles, aumentaba exponencialmente. Cada vez era, y es, más sencillo fabricar bloques de construcción electrónicos integrados en un único chip, y pronto el grosor de los catálogos de los fabricantes, engordó peligrosamente.
Era relativamente fácil encontrar esos bloques de construcción pero cuando tu diseño requería usar una docena de esos bloques, ponerlos de acuerdo y conseguir que se comunicaran eficazmente, se convirtió en un problema.
Por eso, en los primeros 80, uno de los grandes fabricantes de electrónica (Phillips), propuso una norma de comunicación digital, entre los diferentes componentes de una sistema electrónico.
Una norma que especificaba la velocidad, niveles de tensión, y el protocolo a seguir para conseguir esa comunicación y la hizo abierta.
Esa norma se llamó Inter Integrated Circuits bus, o IIC, y pronto se convirtió en un estándar de facto en la industria. Las especificaciones han ido mejorando con los años, pero la idea básica sigue siendo la misma:
Puedes encontrar que a este bus se le llama I2C, IIC o I2C, y también, como TWI (Two Wire Interface, o interface de 2 hilos), pero siempre es lo mismo.
La idea es que todos los componentes se conecten en paralelo a las dos líneas del Bus, SDA y SCL. En cada momento solo puede haber un master, en este caso, nuestro Duino y los demás se configuran como esclavos.
Y la buena noticia es que nuestro Arduino lo soporta de fábrica con una librería estándar, que utiliza dos de los pines analógicos para las funciones SDA (Datos) y SCL (Clock).
La librería I2C, en Arduino se llama Wire (para que no os confiéis), y gestiona el protocolo de comunicaciones completo, lo que es un detalle, pues nos ahorra la parte aburrida de estudiar el protocolo y escribir programas para ello.
En esta sesión vamos a conectar un display LCD de 16×2 con interface I2C, y así podréis comprobar porque en la última sesión os recomendé usarlo, en lugar del que se conecta directamente con 16 pines.
Pero antes, tenemos que asegúranos de otro asunto.
Scanner de I2C
Cada componente que conectamos al bus I2C tiene una dirección única, y cada mensaje y orden que transmitimos al bus, lleva anexa esta dirección, indicando cuál de los muchos posibles, es el receptor del mensaje.
Pero, claro, esto implica que sabemos la dirección del componente. Lo normal es comprobar la información técnica del fabricante del componente, y ahí suele decirnos cuál es la dirección por defecto.
Pero como ya sabemos, que en la vida las cosas rara vez son como en los cuentos, algún alma caritativa (y con mucho mundo a sus espaldas), hizo un programita para Arduino, que nos informa, de lo que hay en nuestro bus y con qué dirección. I2C scanner
Naturalmente, este programa, no tiene ni idea de quien responde y lo que hace, pero bastante es que nos informe de que hay alguien en la dirección xx.
Si no sabemos en qué dirección está un componente dado, basta con colocarlo solo en el bus, y ver qué dirección nos reporta el I2C scanner. EL resultado para el LCD que tengo es 0x27 Hexadecimal.
Así que ya podemos pasar a hablar de como programar el uso del display.
Diagrama de conexión
La conexión es, nuevamente, trivial:
Simplemente Arduino A4 a SDA (Datos) y A5 a SCL (Clock), más GND y alimentación. Vamos con el programa.
Programa de control
Lo primero, es que descarguéis una nueva librería para maneja el display con I2C, Se llama LiquidCrystal_I2C y es un añadido para la librería estándar que viene con tu Duino (tranquilo no duele y debería ser automático).
No he encontrado información del autor o autores, y solo he visto que hacen referencia a que el nombre de la librería es Malpartida (A mí no me miréis).
Descarga la librería LiquidCrystal_I2C , y vamos a instalarla lo primero
\\Programa\ImportarLibreria\Añadir \Librería
Busca en tu directorio de descargas, la librería LiquidCrystal_I2C .zip y haz doble click, para que se instale en nuestro IDE.
Ahora vamos a incluir la librería I2c que en Arduino se llama Wire, y como es estándar la incluyes con:
\\Programa\ImportarLibreria\Wire
Ahora hay que incluir la librería LiquidCrystal normal y después la de LiquidCrystal_I2C.Deberiamos tener 3lineas como estas:
#include <Wire.h> #include <LCD.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h>
Vamos ahora a definir una variable con la dirección de nuestro display. En mi caso la 0x27
byte dir = 0x27 // Ese 0x significa que es hexadecimal, no decimal
Y por último creamos una instancia del objeto LiquidCrystal_I2C:
LiquidCrystal_I2C lcd( dir, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7);
Al que le pasamos la dirección dir del display y varios números que indican que pines debe usar la librería para el display, no de Arduino. Ignóralo y lo copias así para los displays. El resto queda así:
#include <Wire.h>
#include <LCD.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#define I2C_ADDR 0x27
LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR,2, 1, 0, 4, 5, 6, 7);
void setup()
{
lcd.begin (16,2); // Inicializar el display con 16 caraceres 2 lineas
lcd.setBacklightPin(3,POSITIVE);
lcd.setBacklight(HIGH);
lcd.home (); // go home
lcd.print("Prometec.net");
lcd.setCursor ( 0, 1 ); // go to the 2nd line
lcd.print("Malpartida lib");
}
void loop()
{}
Aquí tenéis el resultado:
Resumen de la sesión
En esta curso de arduino hemos aprendido lo siguiente: