Table of Contents
Převodník USB na I²C - USBI2C01A
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. 1)
Modul se proto snaží řešit tento problém použitím obvodu 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 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 Pymlab, jak je zmíněno na stránce i2c.
sudo pip install pymlab
Nastavení USBI2C v pymlabu s HIDAPI
Převodník USBI2C lze používat s 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 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 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 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. 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 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 modul I²C Hubu.
