stm32マイクロコントローラーでi2c通信を使用する方法

以前のチュートリアルでは、2つのArduinoボード間のSPIおよびI2C通信について学習しました。このチュートリアルでは、1つのArduinoボードをSTM32F103C8であるBlue Pillボードに置き換え、I2Cバスを使用してArduinoボードと通信します。

STM32はArduinoボードよりも多くの機能を備えています。したがって、SPIおよびI2Cバスを使用してSTM32とArduino間の通信について学ぶことは素晴らしいことです。このチュートリアルでは、ArduinoとSTM32F103C8間の通信にI2Cバスを使用し、次のチュートリアルでSPIバスについて学習します。STM32ボードの詳細については、他のSTM32プロジェクトを確認してください。

STM32F103C8I2Cの概要

STM32F103C8ブルーピルボードのI2C（Inter Integrated Circuits）をArduino Unoと比較すると、ArduinoにはATMEGA328マイクロコントローラーが搭載されており、STM32F103C8にはARMCortex-M3が搭載されていることがわかります。STM32には2つのI2Cバスがありますが、Arduino Unoには1つのI2Cバスしかなく、STM32はArduinoよりも高速です。

I2C通信の詳細については、以前の記事を参照してください。

ArduinoでI2Cを使用する方法：2つのArduinoボード間の通信
PICマイクロコントローラPIC16F877とのI2C通信
I2Cを使用した16X2LCDとESP32のインターフェース
MSP430ランチパッドとのI2C通信
I2Cを使用せずにLCDをNodeMCUに接続する
arduinoの単一プログラムでマルチ通信（I2C SPI UART）を処理する方法

STM32F103C8のI2Cピン

SDA： PB7またはPB9、PB11。

SCL：PB6またはPB8、PB10。

ArduinoのI2Cピン

SDA： A4ピン

SCL： A5ピン

必要なコンポーネント

STM32F103C8
Arduino Uno
LED（2-Nos）
押しボタン（2-Nos）
抵抗器（4-Nos）
ブレッドボード
接続線

回路図と接続

次の表は、I2Cバスを使用するためのSTM32 BluePillとArduinoUno間の接続を示しています。必要なワイヤーは2本だけです。

STM32F103C8	Arduino	ピンの説明
B7	A4	SDA
B6	A5	SCL
GND	GND	接地

重要

ArduinoGNDとSTM32F103C8GNDを一緒に接続することを忘れないでください。
次に、10kのプルダウン抵抗を両方のボードのプッシュボタンピンに別々に接続します。

このSTM32I2Cチュートリアルでは、STM32F103C8をマスターとして、Arduinoをスレーブとして構成します。両方のボードには、LEDとプッシュボタンが別々に取り付けられています。

STM32でのI2C通信を実証するために、スレーブArduinoプッシュボタン値を使用してマスターSTM32 LEDを制御し、マスターSTM32F103C8プッシュボタン値を使用してスレーブArduinoLEDを制御します。これらの値は、I2C通信バスを介して送信されます。

STM32でのI2Cプログラミング

プログラミングはArduinoコードに似ています。同じライブラリは、STM32F103C8のプログラミングで使用されます。FTDIプログラマーを使用せずにUSBポートを使用してプログラミングできます。ArduinoIDEを使用したSTM32のプログラミングの詳細については、リンクをたどってください。

このチュートリアルには、マスターSTM32用とスレーブArduino用の2つのプログラムがあります。双方のための完全なプログラムは、デモンストレーションビデオでこのプロジェクトの終わりに与えられます。

マスターSTM32プログラミングの説明

マスターSTM32で、何が起こっているかを見てみましょう。

1.まず、STM32F103C8でI2C通信機能を使用するためのWireライブラリとsoftwireライブラリを含める必要があります。

#include #include

2. void setup（）で

ボーレート9600でシリアル通信を開始します。

Serial.begin（9600）;

次に、ピン（B6、B7）でI2C通信を開始します。

Wire.begin（）;

3. Void loop（）内

まず、スレーブArduinoからデータを取得するため、スレーブアドレス8で requestFrom（）を使用し、1バイトを要求します。

Wire.requestFrom（8,1）;

受信した値は、 Wire.read（）を使用して読み取られます。

バイトa = Wire.read（）;

スレーブからの受信値に応じて、PA1ピンでデジタル書き込みを使用してマスターLEDをオンまたはオフにし、シリアル印刷を使用してシリアルモニターに値を印刷します

if（a == 1） { digitalWrite（LED、HIGH）; Serial.println（ "マスターLEDオン"）; } else { digitalWrite（LED、LOW）; Serial.println（ "マスターLEDオフ"）; }

次に、マスターSTM32プッシュボタンであるピンPA0のステータスを読み取る必要があります。

int pinvalue = digitalRead（buttonpin）;

次に、ロジックに従ってピン値を送信するため、 if 条件を使用して、アドレスとして8を使用してスレーブarduinoで送信を開始し、プッシュボタンの入力値に従って値を書き込みます。

if（pinvalue == HIGH） { x = 1; } else { x = 0; } Wire.beginTransmission（8）; Wire.write（x）; Wire.endTransmission（）;

スレーブArduinoプログラミングの説明

1.まず、I2C通信機能を使用するためのWireライブラリを含める必要があります。

#include

2. void setup（）で

ボーレート9600でシリアル通信を開始します。

Serial.begin（9600）;

次に、スレーブアドレスを8としてピン（A4、A5）でI2C通信を開始します。ここでは、スレーブアドレスを指定することが重要です。

Wire.begin（8）;

次は呼び出す必要が Wire.onReceive スレーブがマスターから値を受信したときに機能を Wire.onRequestのスレーブからの関数呼び出し時にマスター要求値。

Wire.onReceive（receiveEvent）; Wire.onRequest（requestEvent）;

3.次に、リクエストイベント用と受信イベント用の2つの関数があります。

リクエストイベントの場合

マスターSTM32がスレーブから値を要求すると、この関数が実行されます。この関数は、スレーブArduinoプッシュボタンから入力値を取得し、 Wire.write（）を使用して、プッシュボタンの値に従ってバイト（1または0）をマスターSTM32に送信します。

void requestEvent（） { int value = digitalRead（buttonpin）; if（value == HIGH） { x = 1; } else { x = 0; } Wire.write（x）; }

受信イベントの場合

マスターがスレーブアドレス（8）でスレーブにデータを送信すると、この機能が実行されます。この関数は、マスターから受信した値を読み取り、バイト型の変数に格納し、 if ロジックを使用して、受信した値に応じてスレーブLEDをオンまたはオフにします。受信値が1の場合、LEDがオンになり、0の場合、LEDがオフになります。

void receiveEvent（int howMany） { バイトa = Wire.read（）; if（a == 1） { digitalWrite（LED、HIGH）; Serial.println（ "スレーブLEDがオン"）; } else { digitalWrite（LED、LOW）; Serial.println（ "スレーブLEDオフ"）; } delay（500）; }

出力

1.マスターSTM32の押しボタンを押すと、スレーブアルディオノに接続されているLEDが点灯（白）します。

2.スレーブ側の押しボタンを押すと、マスターに接続されているLEDが点灯（赤）し、ボタンを離すとLEDが消灯します。

3.両方の押しボタンが同時に押されると、両方のLEDが同時に点灯し、ボタンが押されるまで点灯したままになります。

つまり、これが STM32でI2C通信が行われる方法です。これで、任意のI2CセンサーをSTM32ボードとインターフェースできます。

マスターSTM32とスレーブArduinoの完全なコーディングは、デモビデオとともに以下に示されています。