Arduinoで割り込みとI2Cを併用する

普段はスリープして，ボタンによる割り込みで起動するLCDディスプレイをArduinoで作ろうとした際に困ったことと対処法をログしておきます．

使用機材

• Arduino Uno
• I2C液晶(秋月電子)
• I2Cレベル変換
  • Unoの出力が5Vで，I2C液晶が3.3VのI2C利用のため．
• I2C液晶用ライブラリ "I2CLiquidCrystal"
  • 参考: ストロベリー・リナックス/秋月電子のI2C液晶/OLEDほかをArduinoで使う

配線

(雑ですみません…)

使用機能について

attachInterrupt( digitalPinToInterrupt(pinNo) , func , mode )

digitalピン入力より割り込み処理し，関数を実行します．

• pinNo: digitalの使用ピン番号．Arduino Unoでは2か3しか使えない．
• func: 割り込みで実行する関数
• mode: 割り込み処理するデジタル入力の種類．
  • RISING
  • FALLING
  • CHANGE

問題点

ボタンを押したらLCDの表示を変えようと思うと，一見以下のコードを書いたらよさそうに思います¹

誤例.ino

#include <I2CLiquidCrystal.h>
#include <mglcd.h>
I2CLiquidCrystal lcd;

void func() {
  lcd.print("intterupted");
}

void setup() {
  lcd.begin(16,2);
  pinMode(2,INPUT);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),func,FALLING);
  interrupts();
}

void loop() {
}

しかしボタンを押してもLCDには何も表示されません．

対処

I2Cのライブラリ(wire.h)は割り込みを用いており，割り込み内で割り込み発動，みたいなことになり，ハングしているのでは，と考えています．
対処としては，状態変数を用いてfunc()外でlcdインスタンスをいじるようにすれば問題ないようです．

正.ino

#include <I2CLiquidCrystal.h>
#include <mglcd.h>
I2CLiquidCrystal lcd;

volatile bool state=false;

void func() {
  state = true;
}

void setup() {
  lcd.begin(16,2);
  pinMode(2,INPUT);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),func,FALLING);
}

void loop() {
  if(state){
    lcd.print("interrupted");
  }
  delay(100);
}

I2Cが割り込みを用いているため，どこかでnointerrupts()関数で割り込み禁止しても同様に誤動作します．

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1. 他のコードではよく見るinterrupt.hをインクルードしていませんが，Arduino.hですでに記述されているので実際不要です(Arduino 1.6現在)． ↩