树莓派 python IIC

原创

mob64ca12eaf194 2024-11-05 05:30:20 ©著作权

文章标签 树莓派代码示例 Python 文章分类 Python 后端开发

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树莓派与Python IIC通信基础

引言

树莓派是一款小型化的计算机，因其强大的功能和便捷的扩展性而广泛应用于教育、科研和创客项目中。在其众多的接口中，IIC（Inter-Integrated Circuit）是一种常见的通信协议。本文将介绍如何在树莓派上使用Python与IIC设备进行通信，并提供具体的代码示例。

IIC通信基础

IIC是一种串行通信接口，由飞利浦公司于1980年代开发，通常用于短距离通信。IIC协议使用两根信号线：SDA（数据线）和SCL（时钟线）。多个IIC设备可以通过同一总线连接，因此它非常适合用于传感器、显示屏和其他外部设备的连接。

IIC通信的优点

多设备连接：可以在同一总线上连接多个设备，每个设备都有唯一的地址。
简化的硬件连接：仅需要两根线，减少了硬件复杂性。
方便的操作：通过简单的指令就可以读写数据。

树莓派的IIC配置

在开始使用IIC通信之前，需要确保树莓派上的IIC接口已启用。以下是启用IIC的步骤：

打开终端，输入命令：
```
sudo raspi-config
```
选择“Interfacing Options”>“I2C”，然后选择“启用”。

安装IIC工具和Python库：

sudo apt-get install -y python3-smbus i2c-tools

使用命令检查IIC设备是否正常工作：
```
i2cdetect -y 1
```
如果结果中显示了设备地址，表示连接成功。

Python代码示例

下面是一个Python示例，用于读取IIC设备数据。我们将使用SMBus库与一个常见的IIC传感器，比如温度传感器（如LM75）进行通信。

硬件连接

将温度传感器的IIC数据线连接到树莓派的SDA和SCL引脚，典型连接如下：

传感器引脚	树莓派引脚
SDA	SDA (GPIO 2)
SCL	SCL (GPIO 3)

代码示例

下面的代码示例将读取LM75温度传感器的数据：

import smbus
import time

# IIC地址
LM75_ADDRESS = 0x48

# 初始化IIC
bus = smbus.SMBus(1)

# 读取温度值
def read_temperature():
    # 读取两个字节的温度值
    temp_raw = bus.read_word_data(LM75_ADDRESS, 0)
    # 将字节序转为温度值
    temp = ((temp_raw << 8) & 0xFF00) + (temp_raw >> 8)  # 处理字节序
    if temp >= 0x8000:  # 判断是否为负值
        temp -= 0x10000
    temp_c = temp / 256.0  # 转换为摄氏度
    return temp_c

try:
    while True:
        temp = read_temperature()
        print(f"当前温度: {temp:.2f} °C")
        time.sleep(1)  # 每秒读取一次
except KeyboardInterrupt:
    print("程序中断")