Digispark(ATTiny85) をI2CのSlaveで使用(TinyWireS)して、RaspberryPi(Master)と通信してみる

概要

• TinyWireSを使用して、DigisparkをI2CのSlaveとして使用する
  • => TinyWireSのインストール、サンプルスケッチ
• Raspberry Pi 2(I2C Master)と接続して、通信テストする。
  • => Raspbian Jessie Lite(2015-11-21)ベースで、I2Cを使う設定とツールi2c-toolsのインストール

• #ラズパイにADCがない! => 手元にあるATTiny85のADCの値をI2Cで受け渡せば... ってのが動機。

  

環境

• DigiSpark(互換品)
• Arduinoソフトウェア 1.6.6 + Windows 10 ("[メモ] Digispark(ATTiny85) Arduino開発環境で、Lチカ" を参考に)
• RaspberryPi2 (I2C Masterとして使用　i2c-tools)

ATTiny85

TinyWireSライブラリの準備

1. https://github.com/rambo/TinyWire から、 gitか、[Download ZIP]でファイルを取得する(ZIPは解凍する)
2. Arduinoソフトウェアを起動
3. スケッチ-> Include Library -> Add ZIP Library...を選択
4. ファイル選択ダイアログから、TinyWireSのフォルダを選択

サンプルコード

• attiny85_i2c_slave.inoをベースにちょっと変更したもの
• Slaveアドレスは 0x5A
• 4バイトのデータを保持。
• それぞれ0x00,0x01,0x02,0x03のデータアドレスから設定・取得 default = {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF}

#define I2C_SLAVE_ADDRESS 0x5A // the 7-bit address
#define LED_PIN         1      // DigiSpark LED pin

#include "TinyWireS.h"

#ifndef TWI_RX_BUFFER_SIZE
#define TWI_RX_BUFFER_SIZE ( 16 )
#endif

volatile uint8_t i2c_regs[] =
{
    0xDE, 
    0xAD, 
    0xBE, 
    0xEF, 
};

volatile byte reg_position;
const byte reg_size = sizeof(i2c_regs);

void requestEvent()
{  
    reg_position %= reg_size;
    TinyWireS.send(i2c_regs[reg_position]);
    reg_position++;
}

void receiveEvent(uint8_t howMany)
{
    // Sanity check
    if ((howMany < 1) || (howMany > TWI_RX_BUFFER_SIZE)) return;
    
    reg_position = TinyWireS.receive();
    howMany--;

    while(howMany--)
    {
        reg_position %= reg_size;
        i2c_regs[reg_position] = TinyWireS.receive();
        reg_position++;
    }
}

void setup(){
    pinMode(LED_PIN,OUTPUT);
    mt08Blink(LED_PIN, 2);               //開始時LED点滅

    TinyWireS.begin(I2C_SLAVE_ADDRESS);
    TinyWireS.onReceive(receiveEvent);
    TinyWireS.onRequest(requestEvent);
}

void loop()
{
    TinyWireS_stop_check();
}

void mt08Blink(byte led, byte times)
{
  times *= 2;
  while(times > 0) {
    digitalWrite(led,(times & 0x01) ? LOW : HIGH);
    delay (200);
    times--;
  }
}

Raspberry Pi 2

• Raspbian: 2015-11-21-raspbian-jessie-lite
• i2cの設定

初期設定

1. microSDにJessie Liteのイメージをいれて、起動
2. sudo raspi-config で設定
   • 1 Expand Filesystem
   • 5 Internationalisation Options
     • I2 Change Timezone
   • 9 Advanced Options
     • A2 Hostname
     • A7 I2C => <Yes> => <OK> => <Yes> (I2Cを使えるようにする)
   • リブート => Yes

3. i2c-toolsのインストール

   sudo apt-get update
   sudo apt-get install i2c-tools
   

4. WiFi設定(必要あれば)

   % sudo iwlist wlan0 scan
   % sudo su
   % wpa_passphrase SSID 'KEY' >> /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
   ###
   # Wifiの素のパスワードを消す
   sudo vi /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
   

5. swap無効(必要あれば)

   sudo dphys-swapfile uninstall
   sudo dpkg --purge dphys-swapfile
   sudo rm -f /var/swap
   

6. リブート (% sudo reboot)

接続

ATTiny85	.	RaspberryPi
P0(SDA)	330Ω (適当な抵抗)	3番ピンSDA
P2(SCL)	330Ω (適当な抵抗)	5番ピンSCL
5V	--	2または4番ピン(5V)
GND	--	6または9番ピン(GND)

• IOの電圧が、ATTiny85の5V、RaspberryPi3.3Vなので、間に適当な抵抗。
• RaspberryPi側でSDA,SCLはR23,R24によりpull-upされてる
  参考: https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/raspberrypi/schematics/Raspberry-Pi-B-Plus-V1.2-Schematics.pdf

テスト

• i2cdetect : 接続されているSlaveのリスト
• i2cget : データの読み出し

• i2cset : データの書き込み

  pi@raspberrypi:~ $ i2cdetect -y 1
   0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
  00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
  10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
  20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
  30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
  40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
  50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 5a -- -- -- -- --
  60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
  70: -- -- -- -- -- -- -- --
  pi@raspberrypi:~$ i2cget -y 1 0x5a 0x00
  0xde
  pi@raspberrypi:~$ i2cget -y 1 0x5a 0x01
  0xad
  pi@raspberrypi:~$ i2cget -y 1 0x5a 0x02
  0xbe
  pi@raspberrypi:~$ i2cget -y 1 0x5a 0x03
  0xef
  pi@raspberrypi:~$ i2cget -y 1 0x5a 0x00 w
  0xadde
  pi@raspberrypi:~$ i2cget -y 1 0x5a 0x02 w
  0xefbe
  pi@raspberrypi:~$ i2cget -y 1 0x5a 0x03 w
  0xdeef
  pi@raspberrypi:~ $ i2cset -y 1 0x5a 0x00 0x15
  pi@raspberrypi:~ $ i2cset -y 1 0x5a 0x01 0x26
  pi@raspberrypi:~ $ i2cset -y 1 0x5a 0x02 0x37
  pi@raspberrypi:~ $ i2cset -y 1 0x5a 0x03 0x48
  pi@raspberrypi:~ $ i2cget -y 1 0x5a 0x00
  0x15
  pi@raspberrypi:~ $ i2cget -y 1 0x5a 0x01
  0x26
  pi@raspberrypi:~ $ i2cget -y 1 0x5a 0x02
  0x37
  pi@raspberrypi:~ $ i2cget -y 1 0x5a 0x03
  0x48
  pi@raspberrypi:~ $
  

メモ

• Raspberry PiのでI2CのDefaultのバススピードは、100000(100kHz)らしい。
• 変更するには、以下のようにするらしい。

32kHzにバススピード変更

sudo rmmod i2c_bcm2708
sudo modprobe i2c_bcm2708 baudrate=32000