Hallo und willkommen zum heutigen Blog-Beitrag.
Vor einiger Zeit habe ich Ihnen gezeigt wie Sie mehrere I²C Geräte an einem Mikrocontroller betreiben können.
Ein Kunde hat heute angefragt ob bzw. wie er 2 Module mit identischer I²C-Adresse an einen ESP8266 betreiben kann.
Mir ist als Lösung nur die Verwendung von einem Mikrocontroller mit 2 I²C Bussen eingefallen, wie z.B. der ESP32.
Wer jedoch schon mal versucht hat dies in einem Projekt umzusetzen, scheitert in der Regel schon am I²C-Scanner-Beispiel.
Daher habe Ich mir heute einen ESP32 und ein Paar I²C-Module geschnappt, und präsentiere Ihnen einen Funktionsfähigen I²C Scanner für beide Busse.
1. Der Aufbau
Für Die Umsetzung benötigen wir folgendes Material:
- 1x NodeMCU ESP32 Dev Module
- 1x Breadboard Set (Aufgrund der Breite des ESP32 Moduls nehme ich 2 Breadboards)
- 4x I²C Module (Ich nehme 2 OLEDs aus unserem Display-Sortiment sowie einen BME280 und einen BMP180)
- 16 Jumperkabel
Der Aufbau sieht verwirrend aus, ist eigentlich ganz einfach:
Jedes I²C Modul verfügt über 4 Pins. Davon sind 2 Immer für GND und VCC. Diese verbinden wir mit GND und 3V3 auf dem ESP32.
Des Weiteren verfügt jedes Modul über ein SCL/SCK und einen SDA Pin.
Ich verbinde die SDA Pins von je einem OLED und einem Sensor mit G21 und die jeweiligen SCL Pins mit G22.
Für den zweiten I²C-Bus verbinden die die SDA Pins der beiden Module mit G17 und die SCL/SCK Pins mit G16.
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ESP-32 |
OLED 1,3 Zoll |
OLED 0,96 Zoll |
BME-280 |
BMP-180 |
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GND |
GND |
GND |
GND |
GND |
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3V3 |
VDD |
VCC |
VIN |
VIN |
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21 |
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SDA |
SDA |
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22 |
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SCL |
SCL |
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17 |
SDA |
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SDA |
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16 |
SCK |
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SCL |
2. Die Programmierung
Um zu überprüfen welches Modul unter welcher Adresse erreichbar ist, haben wir in der Vergangenheit den I²C-Scanner oder I²C-Detect verwendet. Dieser funktioniert jedoch mit dem ESP32 nicht, und unterstützt den zweiten I²C-Bus nicht.
Bei der Google-Suche findet man schnell den i2cscanner von nkolban auf GitHub. Dieser lässt sich jedoch nicht kompilieren.
Fündig geworden bin ich auf https://github.com/espressif/arduino-esp32/issues/977 – hier gibt es einen I²C Scanner der sogar beide I²C Schnittstellen abfragt. Er benutzt lediglich die Wire.h-Bibliothek, und kann somit problemlos in bestehende Projekte eingebunden werden.
Ich habe die Pins angepasst damit Sie mit meiner Schaltung funktionierten. Hier nun der leicht modifizierte Sketch:
/* I2C slave Address Scanner Kutscher07: Modified for TTGO TQ board with builtin OLED Quelle: https://github.com/espressif/arduino-esp32/issues/977 */ #include <Wire.h> #define SDA1 21 #define SCL1 22 #define SDA2 17 #define SCL2 16 TwoWire I2Cone = TwoWire(0); TwoWire I2Ctwo = TwoWire(1); void scan1(){ Serial.println("Scanning I2C Addresses Channel 1"); uint8_t cnt=0; for(uint8_t i=0;i<128;i++){ I2Cone.beginTransmission(i); uint8_t ec=I2Cone.endTransmission(true); if(ec==0){ if(i<16)Serial.print('0'); Serial.print(i,HEX); cnt++; } else Serial.print(".."); Serial.print(' '); if ((i&0x0f)==0x0f)Serial.println(); } Serial.print("Scan Completed, "); Serial.print(cnt); Serial.println(" I2C Devices found."); } void scan2(){ Serial.println("Scanning I2C Addresses Channel 2"); uint8_t cnt=0; for(uint8_t i=0;i<128;i++){ I2Ctwo.beginTransmission(i); uint8_t ec=I2Ctwo.endTransmission(true); if(ec==0){ if(i<16)Serial.print('0'); Serial.print(i,HEX); cnt++; } else Serial.print(".."); Serial.print(' '); if ((i&0x0f)==0x0f)Serial.println(); } Serial.print("Scan Completed, "); Serial.print(cnt); Serial.println(" I2C Devices found."); } void setup(){ Serial.begin(115200); I2Cone.begin(SDA1,SCL1,400000); // SDA pin 21, SCL pin 22 TTGO TQ I2Ctwo.begin(SDA2,SCL2,400000); // SDA2 pin 17, SCL2 pin 16 } void loop(){ scan1(); Serial.println(); delay(100); scan2(); Serial.println(); delay(5000); }
3. Der Test
Nachdem wir den Sketch kompiliert und auf unseren ESP32 hochgeladen haben, sind wir eigentlich schon fertig. Um das Ergebnis zu sehen öffnen wir den Seriellen Monitor, stellen die Geschwindigkeit auf 115200 baud ein, und wir bekommen die Adressen aller 4 Module angezeigt:
Zwei der Module haben die Adresse 3C, und die Displays haben jeweils 76 und 77.
Damit sollten auch Projekte mit 4 BME 280 an einem Mikrocontroller in der Zukunft kein Hindernis mehr darstellen.
Wir wünschen viel Spaß beim nachbauen, und sind gespannt wie viele OLED Displays Sie an einem ESP32 zum laufen bekommen.
Schreiben Sie doch in den Kommentaren wie viele Module Sie persönlich gleichzeitig an einem I²C-Bus betrieben haben.
Damit verabschiede ich mich für heute, und hoffe dass Sie auch morgen wieder vorbeischauen.
Ihr Markus Neumann
18 Kommentare
Martin
Guten Tag, woran könnte es liegen wenn ich zB. einen BME280 oder SHT21 an einem ESP8266 oder Arduino anschließe bekomme ich dieselben Werte, schließe ich die Sensoren an einem ESP32 an bekomme ich Temperaturwerte die 2-3 Grad höher sind (gleicher Sketch) ????
Mit Dank im voraus
Martin
Michael D.
Habe den BME280 am ESP32, hat sofort auf Anhieb funktioniert! Danke!!!
AnFi
Funktioniert auf Anhieb mit ESP32 Heltec.
Ich habe 2 unabhängige OLED’s (OnBoard an SDA 4/SCL 15 und separate OLED an SDA 21/ SCL 22) angeschlossen: beide werden erkannt (jeweils 0×3C).
Vielen Dank für die gute Beschreibung!
AnFi
Fabian
Hallo zusammen,
zuerst einmal, vielen Dank für die Bereitstellung der Infos :D
Kann man auch mit zwei ESP32 über I2C kommunizieren. Wie würde es hier aussehen bezüglich Master und Slave bzw. gibt es hier Beispiele.
Vielen Dank im Voraus
Martin
Das Scanprogramm funktioniert. Ich habe zwei kleine OLED-Displays dran, eines an den pins 21,22 das zweite an 17,16 und möchte die u8g2-Lib benutzen. Wie mach ich das, dass er auch auf das zweite display schreibt ?
Ich steh da auf dem Schlauch…
VG Martin
Ralf
Hallo Rene
….Ich verwende eine Nodemcu 12E klingt doch sehr nach ESP8266. Dieser Sketch hier ist für den Nachfolger den ESP32
Martin
Copy/Paste in die Arduino IDE führt zu Fehler: “stray ‘/302’ in program error” when compiling
Das liegt an non-ASCII characters
Lösung: Den code vorm einfügen in die IDE noch durch dieses Tool jagen:
https://pteo.paranoiaworks.mobi/diacriticsremover/
Rene Weißflog
Wollte den Scannertest auf meinem Nodeemcu Board laufen lassen aber Ide stößt sich immer an den Wort TwoWire. Was mache ich falsch oder wo liegt der Fehler. Ich verwende eine Nodemcu 12E mit einem BMP 180 dran. Ich habe schon ein Projekt laufen mit einen DHT22 Sensor das läuft absolut einwandfrei. Auf dem Bord wurde ein Kernel mit I2C, DHT22, Onwire, Http, u. a. Modulen geflasht. Insgesamt sind 18 Module auf dem Bord für meine zukünftigen Projekte, so das ich vom Kernel her flexibel bin. Aber den I2C Bus habe ich auf dem Node noch nicht zum laufen bekommen. Auf dem Raspi war das alles kein Problem. Ich hoffe mir kann da jemand weiterhelfen, wo mein evtl. Denkfehler liegt.
Hans-Georg B.
Klasse!
Mir war unklar, wo man bei ESP32-CAM die I2C-Schnittstelle verwenden kann. Auf den “microSD-Card Reader” habe ich verzichtet und den PIN GPIO14 für SCL und GPIO15 für SDA verwendet. Der angeschlossene Kompass hatte mit dem Scanner die Adresse 0×0D
Klaus
Danke für deinen Beitrag.
Zitat: “Mir ist als Lösung nur die Verwendung von einem Mikrocontroller mit 2 I²C Bussen eingefallen, wie z.B. der ESP32.”
Wer kein ESP32 mit 2x I²C Schnittstellen verwendet, kann einen I²C Multiplexer wie z.B. TCA9548A verwenden. Über die I²C-Kommunikation mit dem Multiplexer wird jeweils ein einzelner I²C-BUS durchgeschaltet (Re-route) und alle anderen sind während dieser Zeit hochohmig. So können z.B. mit einem TCA9584A hintereinander bis zu 8 Sensoren mit identischer I²C-Adresse abgefragt werden.
Immanuel Schade
Eine Frage, gibt es da irgendwo ein Beispiel wie man danach den BME280 einbindet und auslesen kann um danach weiterarbeiten zu können.
Sorry für die Frage aber ich stehe noch ganz am Anfang.
Danke Immanuel
Jürgen Walter
Das Programm funktioniert sehr gut.
ABER: Wird das Programm einfach kopiert erscheinen erweiterte ASCII Zeichen, welche zunächst entfernt werden müssen. UTF-8 + Arduino
Otmar
Hallo Reinhard,
aufgrund deines Posts hab ich mir das IC mal genauer angesehen. Da werd ich mal welche bestellen.
Hast du berücksichtigt, dass Bit0 der Adresse den R/W-Modus definiert?
Der muss natürlich passend gesetzt sein.
Gruß,
Otmar
Reinhard
Hallo.
Vielleicht kann mir jemand helfen:
Habe den Scan erfolgreich laufen.
Es werden 4 Adressen gefunden: 0×38, 0×39, 0×3A sowie 0×3B
Es sind 4 Stk PCF8574AN IO Expander.
Nun gelingt es mir nur nicht die IOs einzulesen.
Egal was ich mache, es werden immer alle Eingänge als 0 gelesen (sind tatsächlich High)
Wenn ich einen Eingang auf GND ziehe bleibt ebenso alles bei 0.
Vielen Dank schon mal für Eure Tipps!
LG
Reinhard
OlegR
[quote]
Zwei der Module haben die Adresse 3C, und die Displays haben jeweils 76 und 77
[/quote]
Are you sure? Die Displays haben Addresse 3C und die Sensoren jeweils 76 & 77 ;-)
Peter Derf
Sehr schöne Lösung. Hat man jedoch nur digitale Anschlüsse für einen I2C Bus, dann funktioniert auch ein I2C Multiplexer sehr gut, um viele Sensoren mit gleicher Adresse anzuschließen, Bei Bedarf kann man diese auch kaskadieren kann. Beispiel TCA9548A von TI.
P.D.
Günther Ehrenberger
Hallo,
Echt super die Projekte, komme gar nicht nach alles auszuprobieren. Habe ein OLED und den BME280 an einem Micro:Bit auf i2c angeschlossen. Temperatur und Luftdruck hat einmal was gescheites angezeigt. Beim nächsten Mal wurde nur Mist angezeigt. Wie zuverlässig ist der BME280? Sonst liegt es an der Bibliothek vom Micro:Bit.
Danke. mfg Günther
Bernd J.
Superklasse,
gestern habe ich die Frage nach vier BME280 Sensoren an einem I2C Bus gestellt und heute gibt es schon ein Projekt im Blog, welches meine Frage beantwortet.
Danke
Bernd