MLAB wiki

Máte načtenou starší verzi dokumentu! Pokud ji uložíte, vytvoříte tím novou aktuální verzi.

====== Převodník USB na I²C - USBI2C01A ======

[[cs:i2c|I²C]] je velmi rozšířená sběrnice vhodná pro připojování nejrůznějších čidel na krátké vzdálenosti. Avšak není obvyklé, aby byla vyvedena na běžných počítačích a dostupná tak k přímému použití. (([[http://www.paintyourdragon.com/?p=43|Kromě vyvedení DDC z volného portu pro display.]]))

Modul se proto snaží řešit tento problém použitím obvodu [[http://www.silabs.com/products/interface/usbtouart/Pages/HID-USB-to-SMBus-Bridge.aspx|Silicon Labs CP2112]], který je přímým převodníkem mezi USB a SMBus resp. I2C.

===== Použití modulu =====

Modul se po připojení k USB chová, jako standardní HID zařízení. Tato vlastnost má výhodu, že teoreticky nepotřebuje žádné speciální ovladače. A s modulem lze komunikovat přímo přes standardní USB HID rozhraní. Některé operační systémy však obsahují programové vybavení pro přímé použití sběrnice I2C/SMBus. V takových případech je výhodné nahradit generický USB HID ovladač speciálním driverem, který tento modul zapojí do systémové sběrnice I2C.

==== HIDAPI ====

HIDAPI je platforma, přes kterou se dá k převodníku přistupovat z Linuxu, Windows nebo MAC OS na různých procesorových platformách. Podmínkou je, že na dané platformě je nainstalováno libusb-1.0.

=== Ubuntu 14.04 ===

Na počítač, ke kterému převodník připojíme, musíme nejdříve nainstalovat [[https://github.com/trezor/cython-hidapi|hidapi]] a některé další balíky. Od Ubuntu 14.04 to jde jednoduše pomocí:

sudo apt-get install libudev-dev libusb-1.0-0-dev libhidapi-dev python-setuptools python-pip python-smbus cython

Dále pak potřebujeme pouze balík [[cs:pymlab|Pymlab]], jak je zmíněno na stránce [[cs:i2c]].

sudo pip install pymlab
  
== Nastavení USBI2C v pymlabu s HIDAPI ==
Převodník USBI2C lze používat s [[cs:pymlab|]].

Nastavení může vypadat takto:
  
  cfg = config.Config(
      i2c = {
          "device": 'hid',   # nazev ovladace pro USBI2C
          "serial": '00A59C5E',   #sériové číslo převodníku, není povinné, pokud používáte jediný převodník
          "led": True,    # nastavení LEDek, True - signalizace komunikace, False - signalizace vypnuta
      },
  
      bus = [
          { << Dalsi Pymlab zarizezi >>},
      ],
  )
  cfg.initialize()

== Příklad blikání LEDkami na USBI2C01A pomocí Pythonu: ==

import hid
  import time
  
  try:
      print "Opening device"
      h = hid.device()
      h.open(0x10C4, 0xEA90)
  
      print "Manufacturer: %s" % h.get_manufacturer_string()
      print "Product: %s" % h.get_product_string()
      print "Serial No: %s" % h.get_serial_number_string()
  
      h.write([0x02, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x00])  # nastaveni vystupu v rezimu open-drain
      time.sleep(0.1)
      for k in range(10):
          h.write([0x04, 0xFF, 0xFF])  # zapise 1 na vsech 8 vystupnich IO pinu
          time.sleep(0.1)
          h.write([0x04, 0x00, 0xFF])  # zapise 0 na vsech 8 vystupnich IO pinu
          time.sleep(0.1)
  
      print "Closing device"
      h.close()
  
  except IOError, ex:
      print ex
  
  print "Done"

//Příklad je nutné spustit s oprávněním správce.//

<WRAP info round>
Podrobnosti k ovládání IO portů přes HID API najdete v [[http://www.mlab.cz/WebSVN/filedetails.php?repname=MLAB&path=%2FModules%2FCommSerial%2FUSBI2C01A%2Fpdf%2FCP2112%2FAN495.pdf
|tomto dokumentu]]
</WRAP>

== Nastavení přístupových práv k USB ==

Aby se skript nemusel spouštět s právy roota, je třeba vytvořit v adresáři **/etc/udev/rules.d** soubor SiliconLabs.rules s obsahem:

SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="10c4", GROUP="i2c", MODE="0666"
  SUBSYSTEM=="usb_device", ATTRS{idVendor}=="10c4", GROUP="i2c", MODE="0666"
  
Aby se tato konfigurace stala aktivní, tak je potřeba USB zařízení odpojit a opět připojit. 
  
=== Windows 8 ===

Pokud ve windows jeste nemame, tak stahneme a nainstalujeme [[https://www.python.org/downloads/|Pyhon2.7]].
Spolecne s nim potrebujeme mit nainstalovany i nastroj pip. V pripade, ze se nenainstaluje spolecne s pythonem (sel by spustit z prikazoveho radku), tak jej musime nainstalovat samostatne, podle navodu na teto strance: https://pip.pypa.io/en/latest/installing.html#install-pip

Dale pak  stahneme a nainstalujeme [[http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/#cython|Cython]]. To udelame jeho stanzenim a naslednou instalaci pomoci pip. Napriklad: 
  pip install C:\Users\kakona\Downloads\Cython-0.22.1-cp27-none-win32.whl

Pri instalaci se muze stat, ze pip odmitne balik nainstalovat kvuli spatne zdetekovane architekture win32 viz. [[http://stackoverflow.com/questions/28107123/cannot-install-numpy-from-wheel-format|tato chyba]]. K odstraneni staci instalacni soubor prejmenovat. Ke spravne funkci Cython baliku je jeste potreba Microsof C++ compiler. Ten muzeme ziskat z teto stranky: http://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=44266

Po uspesne instalaci vsech zavislosi muzeme nainstalovat hidapi.

H:\>pip install hidapi
  Collecting hidapi
    Using cached hidapi-0.7.99-6.tar.gz
  Building wheels for collected packages: hidapi 
    Running setup.py bdist_wheel for hidapi
    Stored in directory: C:\Users\kakona\AppData\Local\pip\Cache\wheels\2b\48\e3\2
  4967b124ee3c5de267640f1b6fd0da760d99cf4e81181aab7
  Successfully built hidapi
  Installing collected packages: hidapi
  Successfully installed hidapi-0.7.99.post6
  H:\>
==== Linux Kernel ====

Linux je případem operačního systému, kde existuje systémové řešení komunikace se sběrnicí I2C, takže je výhodné generický HID ovladač vyměnit za modul v kernelu. Obvod CP2112 je podporován v linuxovém kernelu od verze jádra 3.16. K jeho funkci proto stačí zavést modul i2c-dev, jak je popsáno v [[cs:i2c#pouziti_i_c_v_systemu_linux|návoudu na použití I²C]]. Následně ověříme, že v systému vidíme novou sběrnici I²C.

kaklik@UST-vyvoj:~$ sudo i2cdetect -l
  i2c-0	i2c       	i915 gmbus ssc                  	I2C adapter
  i2c-1	i2c       	i915 gmbus vga                  	I2C adapter
  i2c-2	i2c       	i915 gmbus panel                	I2C adapter
  i2c-3	i2c       	i915 gmbus dpc                  	I2C adapter
  i2c-4	i2c       	i915 gmbus dpb                  	I2C adapter
  i2c-5	i2c       	i915 gmbus dpd                  	I2C adapter
  i2c-6	i2c       	DPDDC-B                         	I2C adapter
  i2c-7	smbus     	CP2112 SMBus Bridge on hiddev0  	SMBus adapter
  i2c-8	smbus     	CP2112 SMBus Bridge on hiddev0  	SMBus adapter
  kaklik@UST-vyvoj:~$

Pokud ano, tak rozhraním můžeme pracovat stejně jako s klasickou SMBus sběrnicí. S tím rozdílem, že modul neumí SMBus Quick Write, musíme proto použít parametr //-r//, jako je uvedeno v následujícím příkladu:

kaklik@UST-vyvoj:~$ sudo i2cdetect -y -r 8 
       0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
  00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
  10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
  20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
  30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
  40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
  50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
  60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
  70: 70 -- -- -- -- -- -- --                         
  kaklik@UST-vyvoj:~$

Vidíme, že je na sběrnici připojeno zařízení s adresou //0x70//, které je v tomto případě [[cs:i2chub|modul I²C Hubu]].

==== Ukázky připojených I²C modulů ====

=== CLKGEN01B ===

[[cs:clkgen]]

{{:cs:modules:clkgen01b_connection_big.jpg?300 |Ukázka použití modulu CLKGEN a USBI2C01A}}

=== MAG01A ===

[[cs:mag]]

{{:cs:modules:usbi2c01a_mag01a_top_big.jpg?direct&300 |Modul USBI2C01A s připojeným magnetometrem MAG01A}}

=== GPIO ===

[[cs:i2cio]]

{{youtube>5ZDLRfBRRL4?medium}}
===== Související stránky =====

* [[cs:i2c_avr_usb|I²C AVR USB]]
  * [[cs:i2c-pic-usb|I²C PIC USB]]
  * [[cs:i2c|Sběrnice I²C ve stavebnici MLAB]]

===== Reference =====

* [[http://www.acmesystems.it/i2c|I2C bus interface]]
  * [[http://wiki.erazor-zone.de/wiki:linux:python:smbus:doc|Python SMBus and I²C library]]
  * [[http://www.i2cdevlib.com/| I2C Device Library]]
  * [[http://askubuntu.com/questions/163298/whats-a-simple-way-to-recompile-the-kernel|Ubuntu stock kernel build]]
  * [[http://unix.stackexchange.com/questions/12005/how-to-use-linux-kernel-driver-bind-unbind-interface-for-usb-hid-devices|How to use Linux kernel driver bind/unbind interface for USB-HID devices]]

Vyplňte, prosím, všechna písmena v poli, abyste dokázali, že nejste robot. D L X L W Ponechte prosím toto pole prázdné:

Komentář k úpravám

Poznámka: Tím, že editujete tuto stránku, souhlasíte, aby váš obsah byl licencován pod následující licencí: CC Attribution-Noncommercial-Share Alike 4.0 International