历遍单片机下的IIC设备[ESP--0]

IIC是常见的通讯协议，传输速度一般在100KB，很多的电子部件都是使用这个协议传输，了解它大有用处
简单来说，IIC只用两根线就能控制多个设备，相当简单好用 。

IIC使用的线分别为 SCL （serial clock 串行时钟线）和 SDA （serial data 串行数据线）

IIC的模式和地址

你可能会说，哎呀，这看上去也太难了，这让我怎么连线啊。没关系，打开你的单片机开发板引脚图，找到你支持IIC接口的那个GPIO，直接把SCL和SDA 怼到原件对应的引脚上就行了，然后使用封装好的库wire.h 引用个函数就配置好了（质疑PYTHON，理解PYTHON，成为PYTHON）

可以看到，ESP支持IIC ，GPIO21 和 GPIO 22分别是SDA和 SCL

地址问题

显然，一根IIC总线下可以接多个设备，为了通讯，每个设备都有自己的地址 （一般都被烧写进硬件中），标准的IIC设备是7位地址

下图A6:0是地址位，后面是读写位，所以理论上一根总线下，最多2^8=128个(设备范围是从0x01到0x7F)，但是有些特殊地址是另作他用的，下面列出几个常用地址

使用IIC进行简单通信

• #include <Wire.h> 要使用IIC的库 Wire.h
• Wire.begin(); 使用前要初始化IIC总线（下面有解释）
• Wire.beginTransmission(0x5A); 输入地址，向从机发信号
• Wire.write(0x01); 向已经输入的地址发信
• byte error = Wire.endTransmission();结束当前通信并获得通信状态 0 为成功的状态

#include <Wire.h>
#include <Arduino.h>
//不载入Arduino.h，好像无法识别Serial  byte这个名字


void setup() {
  Wire.begin(); // 初始化 I2C 总线
  Serial.begin(9600);

  // 开始向地址为 0x5A 的 I2C 设备发送数据
  Wire.beginTransmission(0x5A);
  Wire.write(0x01);  // 写入数据
  Wire.write(0x02);  // 写入数据
  Wire.write(0x03);  // 写入数据
  byte error = Wire.endTransmission();  // 结束传输，并获取错误代码

  if (error == 0) {
    Serial.println("Data sent successfully!");
  } else {
    Serial.print("Failed to send data, error code: ");
    Serial.println(error);
  }
}

void loop() {
  // 循环代码
}

注意，这个程序仅仅做示例只用，你的设备地址不一定是5A，写入也可能没有用

Wire.begin();这个函数过程中发生了什么？

1. 初始化 I2C 总线硬件

Wire.begin() 首先会初始化与 I2C 通信相关的硬件资源。这包括设置 I2C 控制器的时钟频率（通常为 100 kHz 或 400 kHz）、配置 SDA（数据线）和 SCL（时钟线）引脚的功能。没错，在ESP上就是配置GPIO21和GPIO22为IIC通信口

2. 配置 I2C 控制器

I2C 控制器需要在开始通信之前进行配置。Wire.begin() 会设置控制器的模式（主机或从机），并配置相关的寄存器。

• 主机模式 ：当 Wire.begin() 没有参数时，Arduino 作为主机初始化 I2C 总线。
• 从机模式 ：当 Wire.begin(address) 带有参数时，Arduino 作为从机初始化 I2C 总线，并设置从机地址。

3. 启动 I2C 总线

在初始化完成后，Wire.begin() 会启动 I2C 总线，使 Arduino 能够开始与其他设备进行通信。这包括设置起始条件（Start Condition），告诉其他设备准备开始通信。

4. 清除总线状态

初始化过程中，Wire.begin() 还会清除任何可能存在的总线错误状态，确保总线处于干净、可通信的状态。

扫描IIC下的设备

• 标准IIC的从机地址标号是7位,除去0号地址，总共是127个，挨个尝试呼叫即可
• 在呼叫前，应该正确初始化IIC设备，否则没有应答是常态
• 楼主这里用的是VL53L0X这个设备（距离传感器）

先CODE一下

#include <Wire.h>
#include <Arduino.h>

void setup() {
  Wire.begin(); // 初始化 I2C 总线
  Serial.begin(9600);


  byte error;
  for (byte address = 1; address < 127; address++) {
    Wire.beginTransmission(address); // 使用循环中的address变量
    error = Wire.endTransmission(); // 结束传输，并获取错误代码

    if (error == 0) {
      Serial.print("address:");
      Serial.print(address, HEX);
      Serial.println("     Data sent successfully!");
    } else {
      Serial.print("Failed to send data to address ");
       Serial.print(address, HEX);
      Serial.print(", error code: ");
      Serial.println(error);
    }
  }
}

void loop() {

}

看看运行效果

Failed to send data to address , error code: 2
Failed to send data to address , error code: 2
Failed to send data to address , error code: 2
Failed to send data to address , error code: 2
Failed to send data to address , error code: 2
Failed to send data to address , error code: 2
Failed to send data to address , error code: 2

我去，怎么全部失败了？哦，我没有正确的启动IIC设备

#include <Wire.h>
#include <Arduino.h>
#include <Adafruit_VL53L0X.h>

Adafruit_VL53L0X lox = Adafruit_VL53L0X();

// 定义 XSHUT 引脚
#define XSHUT_PIN 2
//如果你不希望使用GPIO 直接把它悬空，或者接地即可



void setup() {
  Wire.begin(); // 初始化 I2C 总线
  Serial.begin(9600);

  //要正确的初始化IIC设备，否则是检测不到的
    // 初始化 XSHUT 引脚为输出
  pinMode(XSHUT_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(XSHUT_PIN, LOW); // 初始状态为低电平

  // 启用传感器
  digitalWrite(XSHUT_PIN, HIGH);
  if (!lox.begin()) {
    Serial.println(F("Failed to boot VL53L0X"));
    while(1);
  }

  byte error;
  for (byte address = 1; address < 127; address++) {
    Wire.beginTransmission(address); // 使用循环中的address变量
    error = Wire.endTransmission(); // 结束传输，并获取错误代码

    if (error == 0) {
      Serial.print("address:");
      Serial.print(address, HEX);
      Serial.println("     Data sent successfully!");
    } else {
      Serial.print("Failed to send data to address ");
       Serial.print(address, HEX);
      Serial.print(", error code: ");
      Serial.println(error);
    }
  }
}

void loop() {
  // 循环代码（如果需要）
}

Failed to send data to address 28, error code: 2
address:29     Data sent successfully!
Failed to send data to address 2A, error code: 2
Failed to send data to address 2B, error code: 2
Failed to send data to address 2C, error code: 2

现在果然成功了，扫描到0x29 处有这个设备