I2C (Wire)
интерфейс

Библиотека

• Дополнительная информация.
• alexgyver.ru
• Увеличение портов ввода-вывода на Arduino (PCF8574).

I2C (Inter-Integrated Circuit) — это последовательный интерфейс, который позволяет подключать к Ардуино сразу несколько устройств, используя всего две сигнальные линии. Именно поэтому I2C так любят в проектах на Ардуино Нано: он экономит пины и упрощает схему.

Как это работает

В отличие от SPI, где нужны отдельные линии для передачи и приёма данных, в I2C используется всего два провода:

• SDA (Serial Data) — линия данных.
• SCL (Serial Clock) — линия тактирования.

Одно из устройств на шине является ведущим (Master) — обычно это сама плата Ардуино. Остальные устройства — ведомые (Slave). У каждого ведомого есть свой уникальный 7-битный адрес. Ведущий «общается» с нужным устройством, отправляя его адрес по линии SDA, а по линии SCL передаются тактовые импульсы, синхронизирующие обмен.

Распиновка на Arduino Nano

На Ардуино Нано (и на Uno) линии I2C жёстко привязаны к аналоговым входам:

• SDA — пин A4.
• SCL — пин A5.

Это важно помнить при подключении дисплея к Ардуино Нано или любого I2C-модуля. Если вы используете другие платы (например, Leonardo), распиновка может отличаться, но для Nano и Uno это стандарт.

Библиотека Wire и примеры

Для работы с I2C в Arduino IDE уже встроена библиотека Wire. Вам не нужно устанавливать её отдельно — достаточно подключить в начале скетча:

Основные функции библиотеки:

• Wire.begin() — инициализация шины (для ведущего).
• Wire.beginTransmission(address) — начало передачи данных устройству с указанным адресом.

• Wire.write(data) — отправка байта данных.

• Wire.endTransmission() — завершение передачи.

• Wire.requestFrom(address, quantity) — запрос данных от ведомого устройства.

Что можно подключить по I2C

Благодаря всего двум проводам, к Ардуино Нано по I2C легко подключить:

• Символьные дисплеи LCD 1602/2004 с переходником I2C.

• Датчики температуры, влажности, давления (например, BME280).

• Часы реального времени (RTC) — модули DS1307 или DS3231.

• Модули памяти EEPROM.

Если Вы только начинаете обучение Ардуино с нуля, I2C — отличный выбор для первых проектов с дисплеем: схема подключения минимальна, а библиотека Wire берёт всю «черновую» работу на себя.