【树莓派5 测评】 + 17.I2C测试-LM75A（zmj）

赵美京?????

【树莓派5 测评】 + 17.I2C测试-LM75A（zmj）


树莓派的GPIO接口功能十分丰富，支持I2C/UART/SPI等接口。此处测试I2C接口，测试目标为温度芯片LM75A。

1. //------树莓派手册
   
2. https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/raspberry-pi.html
   
3. //------LM75A连接I2C1
   
4. 3V3 power        ------  VCC
   
5. GPIO 2(SDA)        ------  SDA数据
   
6. GPIO 3(SCL) ------  SCL时钟
   
7. Ground      ------  GND

复制代码

//------GPIO（40-Pin）状态

1.        I2C简介  
1.1        I2C总线简介

I2C总线（Inter IC bus）是由Philips公司开发的一种通用数据总线。

两根通信线：SCL（Serial Clock串行时钟线）、SDA（Seriak Data串行数据线）。

工作模式为同步、半双工，带数据应答。

同步（因为它有单独的时钟线）、半双工（SDA只有一根线，并且还要来回通信）通用的I2C总线，可以使各种设备的通信标准统一，对于厂家来说，使用成熟的方案可以缩短芯片设计周期、提高稳定性，对于应用者来说，使用通用的通信协议可以避免学习各种各样的自定义协议，降低了学习和应用的难度。

1.2        I2C工具

i2c-tools工具用来测试I2C总线十分便捷。

1. //------安装I2C工具
   
2. sudo apt-get install -y python-smbus
   
3. sudo apt-get install -y i2c-tools

复制代码

1.2        I2C总线检测

通过“i2cdetect -l”可以扫描I2C总线，然后依次读取每个I2C总线设备列表，完成I2C总线检测。

//------检测脚本：check_i2c.sh

1. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/18_gpio/i2c$ cat check_i2c.sh
   
2. #!/bin/bash
   
3. 
   
4. echo "//------************************************************"
   
5. # ------
   
6. echo "//------There are 4 i2c devices"
   
7. echo "//---cmd: ls /dev/i2c/*"
   
8. echo "//---result:"
   
9. ls /dev/ | grep "i2c"
   
10. #       i2c-1
    
11. #       i2c-11
    
12. #       i2c-12
    
13. ls /dev/i2c*
    
14. # ------
    
15. echo "//------You'll detect 2 i2c adapter"
    
16. echo "//---cmd: i2cdetect -l"
    
17. echo "//---result:"
    
18. i2cdetect -l
    
19. #       i2c-1    i2c             Renesas RIIC adapter                    I2C adapter
    
20. #       i2c-11   i2c             Renesas RIIC adapter                    I2C adapter
    
21. #       i2c-12   i2c             Renesas RIIC adapter                    I2C adapter
    
22. # ------
    
23. echo "//------Now Test spidev2.0...."
    
24. echo "//---cmd: i2cdetect -r -y 1/11/12"
    
25. echo "//---result:"
    
26. echo "//--- i2c-1"
    
27. i2cdetect -r -y 1
    
28. echo "//--- i2c-11"
    
29. i2cdetect -r -y 11
    
30. echo "//--- i2c-12"
    
31. i2cdetect -r -y 12
    
32. echo "//------************************************************"
    
33. 
    
34. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/18_gpio/i2c$ source ./check_i2c.sh
    
35. //------************************************************
    
36. //------There are 4 i2c devices
    
37. //---cmd: ls /dev/i2c/*
    
38. //---result:
    
39. i2c-1
    
40. i2c-11
    
41. i2c-12
    
42. /dev/i2c-1  /dev/i2c-11  /dev/i2c-12
    
43. //------You'll detect 2 i2c adapter
    
44. //---cmd: i2cdetect -l
    
45. //---result:
    
46. i2c-1   i2c             Synopsys DesignWare I2C adapter         I2C adapter
    
47. i2c-11  i2c             107d508200.i2c                          I2C adapter
    
48. i2c-12  i2c             107d508280.i2c                          I2C adapter
    
49. //------Now Test spidev2.0....
    
50. //---cmd: i2cdetect -r -y 1/11/12
    
51. //---result:
    
52. //--- i2c-1
    
53.      0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
    
54. 00:                         -- -- -- -- -- -- -- --
    
55. 10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
56. 20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
57. 30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
58. 40: -- -- -- -- -- -- -- -- 48 -- -- -- -- -- -- --
    
59. 50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
60. 60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
61. 70: -- -- -- -- -- -- -- --
    
62. //--- i2c-11
    
63.      0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
    
64. 00:                         -- -- -- -- -- -- -- --
    
65. 10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
66. 20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
67. 30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 3a -- -- -- -- --
    
68. 40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
69. 50: 50 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
70. 60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
71. 70: -- -- -- -- -- -- -- --
    
72. //--- i2c-12
    
73.      0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
    
74. 00:                         -- -- -- -- -- -- -- --
    
75. 10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
76. 20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
77. 30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
78. 40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
79. 50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
80. 60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    
81. 70: -- -- -- -- -- -- -- --
    
82. //------************************************************
    
83. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/18_gpio/i2c$

复制代码

2.        I2C读取温度传感器LM75
2.1         LM75简介

LM75A/LM75B是一个高速I2C接口的温度传感器，可以在-55℃~+125℃的温度范围内将温度直接转换为数字信号，并可实现0.125℃的精度。MCU可以通过I2C总线直接读取其内部寄存器中是数据。LM75有三个可选的逻辑地址引脚，使得同一总线上课同时连接8个器件而不发生地址冲突。  

1. //------LM75
   
2. a.接口：I2C
   
3. b.器件地址：7bit从机地址，1001xxx
   
4. c.默认地址：0x48

复制代码

2.2        测试

I2C总线扫描设备节点使用i2cdetec指令，I2C总线设备读取使用的是i2cget指令，i2cdump可以批量获取I2C总线上的设备数值。

1. a.扫描I2C总线/列出所有I2C设备节点：i2cdetect -l
   
2. i2c-1   i2c             Synopsys DesignWare I2C adapter         I2C adapter
   
3. i2c-11  i2c             107d508200.i2c                          I2C adapter
   
4. i2c-12  i2c             107d508280.i2c                          I2C adapter
   
5. b.扫描I2C-1总线设备：i2cdetect -y 1
   
6. c.读取I2C-1总线的0x48设备：i2cget -f -y 0x1 0x48
   
7. |---0x1a（换算成十进制是26摄氏度）
   
8. d.将数值读取与格式转换通过shell脚本完成lm75.sh，代码如下：
   
9. #!/bin/sh
   
10. # ------
    
11. getTEMP()
    
12. {
    
13. i2cget -f -y 0x1 0x48 0x00
    
14. } #
    
15. ------
    
16. temp='getTEMP' ;
    
17. Value=$($temp) ;
    
18. Result=$(printf "%d" "$Value") ;
    
19. # ------
    
20. echo "//------------------------------------------------"
    
21. date
    
22. echo ""
    
23. echo "Temperature read from LM75 @ i2c-1_0x48 : $Result ."
    
24. echo ""
    
25. read -n1 -p "Press any key to exit!"
    
26. echo ""
    
27. # ------
    
28. e.使用i2cdump工具获取i2c-3总线的LM75（0x48）所有寄存器值，即多次温度值。
    
29. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/18_gpio/i2c$ cat lm75.sh
    
30. #!/bin/sh
    
31. 
    
32. # ------
    
33. getTEMP()
    
34. {
    
35. i2cget -f -y 0x1 0x48 0x00
    
36. }
    
37. 
    
38. # ------
    
39. temp='getTEMP' ;
    
40. Value=$($temp) ;
    
41. Result=$(printf "%d" "$Value") ;
    
42. 
    
43. # ------
    
44. echo "//------------------------------------------------"
    
45. date
    
46. echo ""
    
47. echo "Temperature read from LM75 @ i2c-1_0x48 : $Result ."
    
48. echo ""
    
49. read -n1 -p "Press any key to exit!"
    
50. echo ""
    
51. 
    
52. # ------
    
53. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/18_gpio/i2c$ source ./lm75.sh
    
54. //------------------------------------------------
    
55. Tue 30 Apr 01:23:34 CST 2024
    
56. 
    
57. Temperature read from LM75 @ i2c-1_0x48 : 22 .
    
58. 
    
59. Press any key to exit!
    
60. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/18_gpio/i2c$ i2cdump -f -y 1 0x48
    
61. No size specified (using byte-data access)
    
62.      0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f    0123456789abcdef
    
63. 00: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
64. 10: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
65. 20: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
66. 30: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
67. 40: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
68. 50: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
69. 60: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
70. 70: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
71. 80: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
72. 90: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
73. a0: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
74. b0: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
75. c0: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
76. d0: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
77. e0: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
78. f0: 16 00 4b 50 ff ff ff ff 16 00 4b 50 ff ff ff ff    ?.KP....?.KP....
    
79. zhaomeijing@raspberrypi5:~/workspace/18_gpio/i2c$

复制代码

//------SHELL脚本测试结果：

//------end

赵美京?????

补充一张LM75A连接图：