I2C の使用例として、これまで二つ紹介しました。
- キャラクターディスプレイ・・・出力
- 三軸加速度センサー・・・入出力（コマンド送信、センサー値受信）
今回は I2C モジュールを二つ接続してみます。
I2C のメリットは、複数のモジュールがあっても信号線 2本＋電源の接続で済むこと。
I2C の概要は こちら のエントリーを参照していただければ。
■ I2CDevice の継承クラス / ADXL345 固有のクラス
.NET Micro Framework の I2CDevice クラスを使いやすくする拡張、および ADXL345 （三軸加速度センサー）は、こちらのコード がそのまま使えます。
特に変更する必要はありません。名前空間が気に入らなければ適当に変更してください。
■ キャラクターディスプレイのクラス
キャラクターディスプレイクラスは こちらのコード が使える・・・のですが、今回は 8×2行の別のモジュール、AQM0802A-RN-GBW を使ってみました。
理由は、実験用シールドに加速度センサーとキャラクターディスプレイの両方を載せるため。
キャラクターディスプレイは多くがHD44780 互換なのですが、AQM0802A は拡張機能セットを使います。
標準的な機能セットと共通の部分が多いのですが、モジュールの初期化コマンドおよびキャラクター出力コマンドが標準とは異なります。
ということで、以下のコードにします。
public class Aqm0802A : I2CDeviceEx
{
private bool _displayOn = true; // ディスプレイをオンにするか
private bool _cursorOn = false; // カーソルを表示するかどうか
private bool _blinkOn = false; // カーソル位置でブリンクするか
private readonly int _commandWait = 1; // コマンド実行後のウェイト
public Aqm0802A(ushort aqm0802A, int defaultClockRateKhz, int timeout) :
base(aqm0802A, defaultClockRateKhz, timeout)
{
Thread.Sleep(1000);
// AQM0802A は HD44780 の拡張機能セットを使用する
// 以下は拡張機能セットでの初期化コマンド
// 標準機能セットを使用するモジュールについては以下を参照
// yseosoft.wordpress.com/2015/12/31/i2c_clcd_demo/ の記事
// GrFamilyLibrary のソースコード (github.com/netmf-lib-grfamily/GrFamilyLibrary)
WriteCommand(0x38); // 標準機能セットを指定
WriteCommand(0x39); // 拡張機能セットを指定
WriteCommand(0x14); // 内部オシレーター周波数を指定
WriteCommand(0x70); // コントラストを指定（下位4ビット）
WriteCommand(0x56); // コントラストを指定 (上位4ビット)
WriteCommand(0x6c); // フォロワーコントロール
WriteCommand(0x38); // 標準機能セットに戻す
WriteCommand(0x0c); // 表示オン
WriteCommand(0x01); // 表示クリア
WriteCommand(0x06); // カーソルと表示のシフト設定
WriteCommand(0x0c); // カーソルとブリンクの表示をオフ
Thread.Sleep(100);
}
public void Print(string msg)
{
for (var i = 0; i < msg.Length; i++)
{
WriteCharactor((byte)msg[i]);
}
}
// 表示クリア
public void Clear()
{
WriteCommand(0x01, 5); // Clear Displayはウェイトが必要
}
// カーソルを初期位置に戻す
public void Home()
{
WriteCommand(0x02, 5); // Return Homeはウェイトが必要
}
public void DisplayOn(bool displayOn)
{
ControlDisplay(displayOn, _cursorOn, _blinkOn);
_displayOn = displayOn;
}
// カーソル表示オン・オフを切り替える
public void CursorOn(bool cursorOn)
{
ControlDisplay(_displayOn, cursorOn, _blinkOn);
_cursorOn = cursorOn;
}
// カーソル位置のブリンクのオン・オフを切り替える
public void BlinkOn(bool blinkOn)
{
ControlDisplay(_displayOn, _cursorOn, blinkOn);
_blinkOn = blinkOn;
}
public void SetCursor(int row, int col)
{
var addr = (byte)(((byte)row) << 6) + (byte)col;
WriteCommand((byte)(0x80 | addr));
}
private void ControlDisplay(bool displayOn, bool cursorOn, bool blinkOn)
{
var cmd = (byte)0x08;
if (displayOn)
cmd |= 0x04;
if (cursorOn)
cmd |= 0x02;
if (blinkOn)
cmd |= 0x01;
WriteCommand(cmd, _commandWait);
}
public void WriteCharactor(byte data)
{
// AQM0802A は拡張機能セットを使うので 0x40
// 標準機能セットの場合は 0x80
RegWrite((byte)0x40, data);
}
public void WriteCommand(byte cmd, int wait = 1)
{
var reg = (byte)0x00;
RegWrite(reg, cmd);
Thread.Sleep(wait);
}
}
■ アプリケーションのコード例
アプリケーションのコード例は以下の通り。
public class Program
{
private const ushort Adxl345Address = 0x1d; // ADXL345のアドレス
private const ushort Aqm0802AAddress = 0x3e; // AQM0802A-RN-GBWのアドレス
private const int DefaultClockRateKhz = 100; // 転送速度 (KHz)
private const int Timeout = 1000; // 送受信ごとのタイムアウト
public static void Main()
{
var prog = new Program();
prog.Run();
}
private void Run()
{
var accel = new Adxl345(Adxl345Address, DefaultClockRateKhz, Timeout);
var lcd = new Aqm0802A(Aqm0802AAddress, DefaultClockRateKhz, Timeout);
while (true)
{
Int16 x;
Int16 y;
Int16 z;
accel.Measure();
accel.GetXYZ(out x, out y, out z);
lcd.Clear();
lcd.Print(x.ToString() + "," + y.ToString());
lcd.SetCursor(1, 0);
lcd.Print(z.ToString());
Thread.Sleep(1000);
}
}
}
加速度センサーの使い方、キャラクターディスプレイの使い方が分かれば、（当然ですが）特に不思議なところも難しいところもないですね。
■ 結線
結線は以下の通り。
I2C モジュールは信号線をパーティーライン状に接続するだけです。通信時にモジュールのアドレスが含まれているので（.NET Micro Framework では隠蔽されていますが）、どちらに対しても正しくデータを送受信できます。
技術との戯れ 