多台 Arduino 間的通訊 - 透過 I2C #4

在前面幾篇 (#1, #2 和 #3) 中，我們已經學會 Arduino 的 I2C 通訊 - 也就是 Wire Library 的基本用法，知道怎麼讓 Master 送資料給 Slave，而且也知道怎麼讓 Slave 送資料給 Master。

不管是讓 Master 送資料給 Slave，或者是讓 Slave 送資料給 Master，這些基本上都是單向的傳輸。其實當我們在使用 I2C 通訊的時候，實際情況下並不會這麼單純，因為很多 I2C 的電子設備通常都會用到雙向傳輸。

例如底下 DS1307 這個 Real Time Clock 就是一個很好的例子:

▲ DS1307 Real Time Clock

DS1307 時鐘用的正是 I2C 介面， 我們既可以用 Arduino 讀取 DS1307 的時間資訊:

而且也可以設定它的時間:

底下我們就來做個簡單的 I2C 雙向傳輸的練習。

接線

一樣，我們用兩台 Arduino 來做實驗，一台是 Master，一台是 Slave，其中 Slave 所用的 address 為 1。為了方便觀察，我們在 Slave 的 pin 13 加上一顆 LED:

程式

底下是 Master 的程式:

程式說明:

• Master 使用 Wire.begin() 加入 I2C bus
• 在 loop() 函式中，程式每隔一秒鐘就呼叫 requestFromSlave(DIGITAL_WRITE) 要求 Slave 切換 LED 狀態，接著呼叫 requestFromSlave(DIGITAL_READ) 向 Slave 詢問 LED 目前的狀態
• 在 requestFromSlave() 函式中，首先會送一個 byte 的資料給 slave，假若資料內容是 DIGITAL_READ 程式會跟著發一個 request 給 slave 請 slave 送一個 byte 的資料回來，這個 byte 的內容代表的是 slave 的 LED 狀態。

底下是 Slave 的程式:

程式說明:

• Slave 一樣是使用 Wire.begin() 加入 I2C bus，但是必須傳入一個參數指定所用的 address
• 在 receiveEvent() 中，Slave 會讀取 Master 送過來的資料放在 requestRegister 變數裏，假如是 DIGITAL_WRITE，程式會切換 pin 13 上的 LED 狀態
• 在 requestEvent() 中，Slave 做的事很簡單，只是把目前 LED 的狀態傳給 Master 而已

執行結果

把兩支程式上傳到兩塊 Arduino 板子上，並且打開 Master 的 Serial Monitor。這時候你會看到 Slave 的 LED 每秒鐘會閃爍一次，而且在 Serial Monitor 上每 1 秒鐘會出現一行訊息告訴你目前 Slave 的 LED 狀態是 HIGH 還是 LOW:

  
▲ Master 的 Serial Monitor

參考資料

• Wire Library
• 多台 Arduino 間的通訊 - 透過 I2C #1
• 多台 Arduino 間的通訊 - 透過 I2C #2
• 多台 Arduino 間的通訊 - 透過 I2C #3
• Wiring - DS1307 Real Time Clock
• DigitalAdvanced Library