【產(chǎn)品應(yīng)用】基于 EsDA MPC-ZC1 快速實(shí)現(xiàn) I2C采集監(jiān)測

??簡介

I2C 是一種串行通信總線，只需SCK、SDA兩根雙向I/O線即可在連接到總線上的設(shè)備之間傳送信息。因其所需引腳少，可擴(kuò)展性強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸速率快等，所以現(xiàn)被廣泛使用于IC間的通訊。在各種嵌入式應(yīng)用場景中，使用I2C總線通信的傳感器也有很多。比如 eeprom、溫濕度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器等。

EsDA 平臺在使用I2C總線通信時(shí)只需要通過拖拽節(jié)點(diǎn)、連線繪制流圖，即可實(shí)現(xiàn)從I2C從機(jī)讀取數(shù)據(jù)，大大的簡化了開發(fā)流程，縮短了項(xiàng)目開發(fā)周期，為客戶產(chǎn)品搶占市場提供先機(jī)。

本文基于EsDA開發(fā)平臺，MPC_ZC1作為I2C主機(jī)設(shè)備，定時(shí)從TPS02RAH從機(jī)設(shè)備中去讀取溫度寄存器的值，并將采集到的溫度值上傳到ZWS云端，實(shí)現(xiàn)溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，該實(shí)驗(yàn)主要用了到timer、fscript、i2c_master_read、log和zws節(jié)點(diǎn)，具體實(shí)現(xiàn)請見下文。

I2C相關(guān)節(jié)點(diǎn)介紹

1. i2c_master_write節(jié)點(diǎn)

I2C主機(jī)向從機(jī)設(shè)備寫數(shù)據(jù)，可配置從機(jī)相關(guān)的設(shè)備信息和通信參數(shù)。

1.1 屬性

• 名稱（name）：節(jié)點(diǎn)名稱，用于索引查找本節(jié)點(diǎn)；
• 顯示名稱（displayName）：用于畫布上顯示的名稱；
• 主機(jī)配置（i2c master config）：綁定一個(gè)I2C主機(jī)的配置節(jié)點(diǎn)；
• 從機(jī)地址（Slave address）：從機(jī)設(shè)備的地址；
• 地址位數(shù)（address bits）：從機(jī)的地址位數(shù)，由于7位尋址和10位尋址是兼容的所以可以在同一個(gè)I2C總線上同時(shí)使用7位和10位兩種不同模式的設(shè)備，可配為7位(7 bits)；10位(10 bits)；
• 是否忽略從機(jī)應(yīng)答（whether to ignore the slave ack signal）：可配:忽略從機(jī)應(yīng)答（ignore）；不忽略從機(jī)應(yīng)答(do not ignore)；
• 從機(jī)設(shè)備寄存器地址位寬（SubAddressBitWidth）：可配:do not set sub-address表示不設(shè)置從機(jī)的寄存器地址寬度；1 bytes sub-address表示從機(jī)具有1字節(jié)(8位)的寄存器地址寬度；2 bytes sub-address表示從機(jī)具有2字節(jié)(16位)的寄存器地址寬度；4 bytes sub-address表示從機(jī)具有4字節(jié)(32位)的寄存器地址寬度；
• 從機(jī)設(shè)備寄存器地址（SubAddress）：從機(jī)設(shè)備子地址(寄存器地址)。注意從機(jī)設(shè)備寄存器地址位寬為0則不能設(shè)置從機(jī)子地址。

• payload ：輸入數(shù)據(jù)流，存放需要寫入的數(shù)據(jù)。此節(jié)點(diǎn)接收如下類型的數(shù)據(jù)：binary type(二進(jìn)制類型); wbuffer object type(指針類型); string type(字符串類型)；

• payloadLength ：需要寫入的數(shù)據(jù)長度，單位字節(jié)；

• subAddress ：從機(jī)設(shè)備子地址(寄存器地址)。注意從機(jī)設(shè)備寄存器地址位寬為0則不能設(shè)置從機(jī)子地址。

1.3輸出

2.i2c_master_read節(jié)點(diǎn)

2.1 屬性

• 名稱（name）：節(jié)點(diǎn)名稱，用于索引查找本節(jié)點(diǎn)；

• 顯示名稱（displayName）：用于畫布上顯示的名稱；

• 主機(jī)配置（i2c master config）：綁定一個(gè)I2C主機(jī)的配置節(jié)點(diǎn)；

• 從機(jī)地址（Slave address）：從機(jī)設(shè)備的地址；

• 地址位數(shù)（address bits）：從機(jī)的地址位數(shù)，可配為7位(7 bits)；10位(10 bits)；

• 是否忽略從機(jī)應(yīng)答（whether to ignore the slave ack signal）：可配:忽略從機(jī)應(yīng)答（ignore）；不忽略從機(jī)應(yīng)答(do not ignore)；

• 是否發(fā)送應(yīng)答（whether send nak）：當(dāng)主機(jī)讀取數(shù)據(jù)時(shí)主機(jī)是否發(fā)送給從機(jī)的應(yīng)答ACK信號; do not send表示不發(fā)送主機(jī)ACK信號; send表示發(fā)送主機(jī)的ACK信號；

• 從機(jī)設(shè)備寄存器地址位寬（SubAddressBitWidth）：可配:do not set sub-address表示不設(shè)置從機(jī)的寄存器地址寬度；1 bytes sub-address表示從機(jī)具有1字節(jié)(8位)的寄存器地址寬度；2 bytes sub-address表示從機(jī)具有2字節(jié)(16位)的寄存器地址寬度；4 bytes sub-address表示從機(jī)具有4字節(jié)(32位)的寄存器地址寬度；

• 從機(jī)設(shè)備寄存器地址（SubAddress）：從機(jī)設(shè)備子地址(寄存器地址)。注意從機(jī)設(shè)備寄存器地址位寬為0則不能設(shè)置從機(jī)子地址。

• Length :讀的數(shù)據(jù)長度，單位字節(jié)；

• subAddress :從機(jī)設(shè)備子地址(寄存器地址)。注意從機(jī)設(shè)備寄存器地址位寬為0則不能設(shè)置從機(jī)子地址；

• payload :讀緩沖區(qū)，用于存放接受讀取到的數(shù)據(jù)，類型pointer.如果下一個(gè)節(jié)點(diǎn)為fscript，則可以使用rbuffer讀取數(shù)據(jù)；

• payloadLength :讀的數(shù)據(jù)長度，單位字節(jié)；

• subAddress ：從機(jī)設(shè)備子地址(寄存器地址)。注意從機(jī)設(shè)備寄存器地址位寬為0則沒有從機(jī)子地址。

3.i2c_master配置節(jié)點(diǎn)

I2C主機(jī)的通用配置。

• 名稱（name）:節(jié)點(diǎn)名稱，用于索引查找本節(jié)點(diǎn)，在某些aw_flow_designer的版本被隱藏起來了，只能通過點(diǎn)擊i2c_master_read和i2c_master_write這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)主機(jī)配置去顯現(xiàn)；

• 顯示名稱（displayName）：用于畫布上顯示的名稱；

• 設(shè)備名（Devname）：I2C主機(jī)設(shè)備路徑名；

• 時(shí)鐘頻率（clock frequency）：I2C設(shè)備的SCK時(shí)鐘頻率。

3.2輸入

config配置節(jié)點(diǎn)一般不具備數(shù)據(jù)輸入。

3.3輸出

config配置節(jié)點(diǎn)一般不具備數(shù)據(jù)輸出。

業(yè)務(wù)開發(fā)

1. 采集PT100的實(shí)時(shí)溫度

該實(shí)驗(yàn)主要用到timer、fscript、i2c_master_read、log和zws節(jié)點(diǎn)：

• timer：timer節(jié)點(diǎn)用于定時(shí)觸發(fā)采集PT100的溫度；
• i2c_master_read：i2c_master_read節(jié)點(diǎn)主要用于從從機(jī)設(shè)備讀取數(shù)據(jù)；
• fscript：fscript節(jié)點(diǎn)主要用于對TPS02RAH從機(jī)設(shè)備讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理
• 和對i2c_master_read節(jié)點(diǎn)進(jìn)行輸入配置（配置要讀取的字節(jié)長度）；
• log：log對采集到的溫度值進(jìn)行打印顯示；
• zws：zws節(jié)點(diǎn)將fscript節(jié)點(diǎn)輸出溫度值上報(bào)到zws云端。

當(dāng) value<2²³時(shí), 即當(dāng)前測量溫度為正溫度值：

i2c_master_read的輸出消費(fèi)者節(jié)點(diǎn)fscript的內(nèi)容如下：

//將讀取的6個(gè)uint8_t類型的數(shù)據(jù)打印
rb = rbuffer_create(msg.payload, msg.payloadLength)


temperature1 = 0 //通道1的溫度
temperature2 = 0 //通道2的溫度
for (var i = 0; i < msg.payloadLength; i = i+1) {
    d = rbuffer_read_uint8(rb);
    if(i > 2){
        temperature2 = temperature2 + (u32(d)<<(8*(5-i)));
    }
     temperature1 = temperature1 + (u32(d)<<(8*(2-i)));
}
if (temperature1 < 8388608) {//temperature<2^23正溫度
    msg.temperature1 = temperature1/8192
} else {//負(fù)溫度
    msg.temperature1 = -(16777216 - temperature1)/8192
}
if (temperature2 < 8388608) {
    msg.temperature2 = temperature2/8192
} else {//負(fù)溫度
    msg.temperature2 = -(16777216 - temperature2)/8192
}
msg.payload = join(",","channel 1:",msg.temperature1,"channel 2:",msg.temperature2)


print(msg.payload)

1.3下載驗(yàn)證

完成流圖下載，根據(jù)實(shí)物連線可知PT100連接的是通道1，隨著手捂探頭，可以看到channel 1（通道1）的溫度從27.67上升到30.23，因?yàn)閏hannel 2（通道2）沒有接PT100的探頭所以數(shù)值保持850不變。

1.4接入zws云端

添加通道2 的溫度顯示：

在AW_FLOW Designer畫布中添加zws_iot_data_out節(jié)點(diǎn)并連線。

輸入對應(yīng)的三元組信息并選擇正確的數(shù)據(jù)上報(bào)方式和目標(biāo)鍵值對。

下載流圖并觀察云端設(shè)備列表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)如下圖所示。