====== 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.]])) {{ :cs:modules:usbi2c01a_top_big.jpg?direct&300 |USBI2C01A}} 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 Linux === 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.// 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]] == 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", ATTR{idVendor}=="10c4", ATTR{idProduct}=="ea90", GROUP="plugdev", MODE="0666" SUBSYSTEM=="hidraw", ATTRS{idVendor}=="10c4", ATTRS{idProduct}=="ea90", GROUP="plugdev", 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]]