วิธีใช้ Multiplexer TCA9548A I2C กับ Arduino

TCA9548A เป็นมัลติเพล็กเซอร์ I2C ที่ช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายตัวกับที่อยู่ I2C เดียวกันกับ Arduino เดียว มันประสบความสำเร็จโดยการสร้างรถบัส I2C แยกกันมากถึงแปดคันซึ่งสามารถเข้าถึงได้เป็นรายบุคคล บทช่วยสอนนี้จะแนะนำคุณผ่านการเชื่อมต่อและใช้ TCA9548A กับ Arduino เพื่อจัดการอุปกรณ์ I2C หลายตัว

---

สิ่งที่คุณต้องการ

1. TCA9548A I2C MULTERXER MODULE
2. คณะกรรมการ Arduino (เช่น Uno, Mega, Nano)
3. อุปกรณ์ I2C (เช่นเซ็นเซอร์แสดงผล)
4. เครื่องหั่นขนมปังและสายจัมเปอร์
5. คอมพิวเตอร์ที่ติดตั้ง Arduino IDE

---

ขั้นตอนที่ 1: ทำความเข้าใจกับ TCA9548A

TCA9548A สามารถควบคุมรถบัส I2C อิสระได้สูงสุด 8 คัน (ช่อง) แต่ละช่องสามารถเปิดหรือปิดเพื่อแยกอุปกรณ์ที่มีที่อยู่เดียวกัน

ปัก

เข็มหมุด	การทำงาน
VCC	แหล่งจ่ายไฟ (3.3V/5V)
gnd	พื้น
SDA	สายข้อมูล i2c
SCL	สายนาฬิกา i2c
SDX/SCX	รถเมล์ I2C รายบุคคล (0-7)
A0, A1, A2	การกำหนดค่าที่อยู่

การกำหนดค่าที่อยู่ I2C

• ที่อยู่ I2C ของ TCA9548A ถูกกำหนดโดยหมุด A0, A1 และ A2:
  • หมุดทั้งหมดไปยัง GND: 0x70 (ที่อยู่เริ่มต้น)
  • การรวมกันของที่สูงและต่ำสามารถตั้งที่อยู่ได้จาก 0x70 ถึง 0x77.

---

ขั้นตอนที่ 2: เดินสาย TCA9548A ไปยัง Arduino

เชื่อมต่อ TCA9548A กับ Arduino

tca9548a pin	พิน Arduino
VCC	5V
gnd	gnd
SDA	A4
SCL	A5

เชื่อมต่ออุปกรณ์ I2C เข้ากับ TCA9548A

• เชื่อมต่อสาย SDA และ SCL ของอุปกรณ์ I2C ของคุณเข้ากับพิน SDX และ SCX ที่สอดคล้องกันบน TCA9548A
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อพิน VCC และ GND ของอุปกรณ์

---

ขั้นตอนที่ 3: ติดตั้งไลบรารีที่ต้องการ

เพื่อลดความซับซ้อนของการทำงานกับ TCA9548A ให้ติดตั้งไลบรารี "Wire" (ติดตั้งไว้ล่วงหน้าใน Arduino IDE)

หากคุณต้องการห้องสมุดเพื่อการจัดการที่ง่ายขึ้นคุณสามารถใช้ไฟล์ Adafruit TCA9548A ห้องสมุด:

ขั้นตอนในการติดตั้ง:

1. เปิด Arduino IDE
2. ไป ร่าง > รวมห้องสมุด > จัดการห้องสมุด.
3. ค้นหา "Adafruit TCA9548A" แล้วคลิก ติดตั้ง.

---

ขั้นตอนที่ 4: อัปโหลดรหัส

ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงวิธีเลือกบัส I2C เฉพาะและสื่อสารกับอุปกรณ์:

รหัสตัวอย่าง

#include <Wire.h>

#define TCA9548A_ADDR 0x70 // Default I2C address of TCA9548A

void tcaSelect(uint8_t bus) {
  if (bus > 7) return; // Ensure the bus number is valid
  Wire.beginTransmission(TCA9548A_ADDR);
  Wire.write(1 << bus); // Select the specific bus
  Wire.endTransmission();
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();

  Serial.println("TCA9548A Test");

  // Test selecting each channel
  for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) {
    tcaSelect(i);
    Serial.print("Channel ");
    Serial.print(i);
    Serial.println(" selected.");
    delay(500);
  }
}

void loop() {
  // Add specific I2C communication here
}

---

ขั้นตอนที่ 5: การสื่อสารกับอุปกรณ์ในแต่ละช่อง

หากต้องการสื่อสารกับอุปกรณ์ในช่องเฉพาะให้โทร tcaSelect(bus) ฟังก์ชั่นก่อนเริ่มการสื่อสาร I2C ตัวอย่างเช่น:

การอ่านข้อมูลจากเซ็นเซอร์

#include <Wire.h>

#define TCA9548A_ADDR 0x70

void tcaSelect(uint8_t bus) {
  if (bus > 7) return;
  Wire.beginTransmission(TCA9548A_ADDR);
  Wire.write(1 << bus);
  Wire.endTransmission();
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();

  Serial.println("Reading from multiple sensors");
}

void loop() {
  for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) {
    tcaSelect(i); // Select channel
    Serial.print("Reading from channel ");
    Serial.println(i);

    Wire.requestFrom(0x40, 1); // Replace 0x40 with the I2C address of your sensor
    if (Wire.available()) {
      int data = Wire.read();
      Serial.print("Data: ");
      Serial.println(data);
    }
    delay(500);
  }
}

---

แอปพลิเคชันของ TCA9548A

1. การจัดการอุปกรณ์ I2C ที่เหมือนกันหลายตัว (เช่นเซ็นเซอร์หลายตัวที่มีที่อยู่เดียวกัน)
2. ขยายอุปกรณ์ I2C ในโครงการ
3. ลดความซับซ้อนของการเดินสายในระบบขนาดใหญ่

---

การแก้ไขปัญหา

• ไม่มีการตอบสนองจากอุปกรณ์: ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการเลือกรถบัส I2C ที่ถูกต้องและตรวจสอบสายไฟ
• ที่อยู่ที่เกิดความขัดแย้ง: ตรวจสอบที่อยู่ I2C ของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเพื่อหลีกเลี่ยงความขัดแย้ง
• การสลับบัสไม่ถูกต้อง: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าที่อยู่ของ TCA9548A ได้รับการกำหนดค่าอย่างถูกต้องและตรงกับรหัส

---

บทสรุป

คุณสามารถเชื่อมต่อ Multiplexer TCA9548A I2C กับ Arduino ได้สำเร็จ โมดูลที่ทรงพลังนี้ช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อและควบคุมอุปกรณ์ I2C หลายตัวด้วยที่อยู่เดียวกันทำให้เป็นเครื่องมือที่มีค่าสำหรับโครงการที่ซับซ้อน ทดลองกับอุปกรณ์และการกำหนดค่าที่แตกต่างกันเพื่อปลดล็อกศักยภาพอย่างเต็มที่!