MCU如何檢測I2C設(shè)備是否存在?

ID:1083229 · 發(fā)表于 2023-6-10 18:32

1.部分代碼：（軟件模擬I2C連接BH1750模塊，來自正點(diǎn)原子代碼示例）

/*
*********************************************************************************************************
*       函數(shù) 名: i2c_Stop
*       功能說明: CPU發(fā)起I2C總線停止信號
*       形參：無
*       返回值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Stop(void)
{
      /* 當(dāng)SCL高電平時，SDA出現(xiàn)一個上跳沿表示I2C總線停止信號 */
      BH1750_I2C_SDA_0();
      BH1750_I2C_SCL_1();
      i2c_Delay();
      BH1750_I2C_SDA_1();
}

/*
*********************************************************************************************************
*       函數(shù) 名: i2c_WaitAck
*       功能說明: CPU產(chǎn)生一個時鐘，并讀取器件的ACK應(yīng)答信號
*       形參：無
*       返回值: 返回0表示正確應(yīng)答，1表示無器件響應(yīng)
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_WaitAck(void)
{
      uint8_t re;

      BH1750_I2C_SDA_1();       /* CPU釋放SDA總線 */
      i2c_Delay();
      BH1750_I2C_SCL_1();       /* CPU驅(qū)動SCL = 1, 此時器件會返回ACK應(yīng)答 */
      i2c_Delay();
      if (BH1750_I2C_SDA_READ())       /* CPU讀取SDA口線狀態(tài) */
            re = 1;
      else
            re = 0;
      BH1750_I2C_SCL_0();
      i2c_Delay();
      return re;
}

/*
*********************************************************************************************************
*       函數(shù) 名: i2c_CheckDevice
*       功能說明: 檢測I2C總線設(shè)備，CPU向發(fā)送設(shè)備地址，然后讀取設(shè)備應(yīng)答來判斷該設(shè)備是否存在
*       形參：_Address：設(shè)備的I2C總線地址
*       返回值: 返回值 0 表示正確，返回1表示未探測到
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_CheckDevice(uint8_t _Address)
{
      uint8_t ucAck;
      i2c_Start();             /* 發(fā)送啟動信號 */
      /* 發(fā)送設(shè)備地址+讀寫控制bit（0 = w， 1 = r) bit7 先傳 */
      i2c_SendByte(_Address | BH1750_I2C_WR);
      ucAck = i2c_WaitAck();       /* 檢測設(shè)備的ACK應(yīng)答 *

      i2c_Stop();                      /* 發(fā)送停止信號 */

      return ucAck;
}

2.現(xiàn)象：
（1）正常連接，時序正常（黃色為SCL，綠色為SDA），i2c_CheckDevice()函數(shù)返回0表示檢測到
51hei圖片20230610173002.jpg

（2）換設(shè)備引腳改從機(jī)地址，SCL低電平，SDA高電平，i2c_CheckDevice(BH1750_Addr)函數(shù)返回1表示未檢測
51hei圖片20230610173034.png

（3）不連接設(shè)備，SCL和SDA都為低電，i2c_CheckDevice(BH1750_Addr)函數(shù)返回0表示檢測到？

3.問題：怎么讓不連接設(shè)備的時候i2c_CheckDevice(BH1750_Addr)函數(shù)返回1
static void I2C_BH1750_GPIOConfig(void)
{
      GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

      RCC_APB2PeriphClockCmd(BH1750_RCC_I2C_PORT, ENABLE);       /* 打開GPIO時鐘 */

      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = BH1750_I2C_SCL_PIN | BH1750_I2C_SDA_PIN;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;       /* 開漏輸出 */
      GPIO_Init(BH1750_GPIO_PORT_I2C, &GPIO_InitStructure);

      /* 給一個停止信號, 復(fù)位I2C總線上的所有設(shè)備到待機(jī)模式 */
      i2c_Stop(); //初始化的時候已經(jīng)讓SCL和SDA都輸出高電平
}

ID:94031 · 發(fā)表于 2023-6-11 05:50

采集來的數(shù)據(jù)在正常范圍，說明設(shè)備存在。

ID:1083310 · 發(fā)表于 2023-6-11 07:16

你IIC總線上有上拉電阻嗎？

ID:401564 · 發(fā)表于 2023-6-11 10:53

iic是有應(yīng)答機(jī)制的,有應(yīng)答就是有設(shè)備,沒有應(yīng)答就是沒有設(shè)備

ID:230500 · 發(fā)表于 2023-6-11 13:35

根據(jù)應(yīng)答信號檢測從設(shè)備是否在線和損壞或者掉線；仔細(xì)看一下IIC的通訊協(xié)議，就清楚了；硬件上面我一般習(xí)慣IIC的總線額外添加3.3K-10K的上拉電阻； 5V設(shè)備一般用4K7就可以了；

ID:1083229 · 發(fā)表于 2023-6-11 22:06

已解決：BH1750模塊內(nèi)置上拉電阻，所以STM32直接連接就可以通信，但是當(dāng)沒有設(shè)備連接還想讓SCL和SDA處于高電平就得額外接上拉電阻。

ID:1083229 · 發(fā)表于 2023-6-11 22:15

已解決：BH1750模塊已經(jīng)內(nèi)置上拉電阻，所以直接連接就可以進(jìn)行I2C通信，但是當(dāng)沒有外設(shè)連接的時候還想讓SCL和SDA處于高電平需要額外接上拉電阻。
還有個疑問：在沒有釋放總線之前SCL和SDA都是主機(jī)控制，那沒有設(shè)備連接時不應(yīng)該也能檢測到不完整的輸出波形嗎？為什么我用示波器沒有檢測到

ID:1034262 · 發(fā)表于 2023-6-12 11:00

讀取器件信息即可知道

ID:883242 · 發(fā)表于 2023-6-12 12:16

_BEAR_ 發(fā)表于 2023-6-11 22:06
已解決：BH1750模塊內(nèi)置上拉電阻，所以STM32直接連接就可以通信，但是當(dāng)沒有設(shè)備連接還想讓SCL和SDA處于高 ...

STM32可以設(shè)置內(nèi)部上拉，你沒有打開。

ID:1083229 · 發(fā)表于 2023-6-16 13:42

Hephaestus 發(fā)表于 2023-6-12 12:16
STM32可以設(shè)置內(nèi)部上拉，你沒有打開。

但是I2C通信要設(shè)置為開漏輸出模式不是嗎

ID:612392 · 發(fā)表于 2023-6-16 13:55

這IIC的波形質(zhì)量好差

ID:77589 · 發(fā)表于 2023-6-16 15:25

Y_G_G 發(fā)表于 2023-6-11 10:53
iic是有應(yīng)答機(jī)制的,有應(yīng)答就是有設(shè)備,沒有應(yīng)答就是沒有設(shè)備

正解，支持一下

ID:1109406 · 發(fā)表于 2024-1-16 15:53

請問是只有添加了上拉電阻才能解決嗎

ID:43600 · 發(fā)表于 2024-1-17 01:22

device沒回應(yīng)ack，就代表不存在。

ID:517951 · 發(fā)表于 2024-1-17 07:34

通過I2C讀取從器件的ID值, 有ack就是有設(shè)備存在, 沒有就是沒有設(shè)備存在.

ID:1109406 · 發(fā)表于 2024-1-17 10:32

可以在傳感器的采集時序函數(shù)里面設(shè)置返回值，調(diào)用時序函數(shù)時再檢查一下有沒ack返回。我也碰到跟你一樣的問題，就這樣解決了。

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