Programación de la interfaz I2C
Desde Python la comunicación con los dispositivos I2C se puede realizar de tres formas:
La biblioteca smbus proporciona acceso desde Python a la funcionalidad del driver I2C de Linux.
La biblioteca wiringPi2 que no es sino un envoltorio de la biblioteca C.
La biblioteca pigpio que también ofrece un envoltorio a la versión remota (a través de pigpiod) de la biblioteca C.
Actualmente GPIO Zero no proporciona ningún ejemplo de dispositivo I2C. Eso no significa que no pueda integrarse de forma relativamente sencilla, pero los detalles de la programación I2C no se abstraen en modo alguno.
Veamos los detalles de la comunicación con smbus y ya nos ocuparemos de la construcción de abstracciones más adelante.
I2C es un protocolo que se utiliza en multitud de dispositivos en ordenadores convencionales. Las placas bases actuales disponen de un System Management Bus que utiliza el protocolo I2C para comunicar con los sensores de temperatura, y de voltajes, gestionar la velocidad de los ventiladores, etc. El kernel Linux incorpora un driver que no es específico para Raspberry Pi y es precisamente esta interfaaz la que explota la biblioteca smbus.
El uso de la biblioteca es sumamente sencillo:
from smbus import SMBus
i2c = SMBus(1)
Solo el bus 1 está disponible en la Raspberry Pi 3. El bus 0 está
reservado para el VideoCore, pero si vamos a prescindir de su uso y de
la cámara CSI es posible habilitarlo en /boot/config.txt utilizando
la opción i2c_vc=on.
Ahora tenemos disponible un conjunto de métodos cuyo significado es muy similar al de las funciones I2C de pigpio (ver capítulo 3).
from smbus import SMBus
from struct import pack, unpack
from time import sleep
i2c = SMBus(1);
assert 0x68 == i2c.read_byte_data(0x68, 117)
i2c.write_byte_data(0x68, 107, 0)
while True:
bytes = i2c.read_i2c_block_data(0x68, 59, 14)
data = unpack('>7h', pack('14B', bytes))
print("temperatura:", data[3]/340. + 36.53)
print("ax={}, ay={}, az={}".format(*data))
sleep(.5)
i2c.close()
| Método | Significado |
|---|---|
open(bus) |
Conecta el objeto con un canal I2C para el bus indicado. |
close() |
Desconecta el objeto del bus I2C. |
write_byte_data(addr, reg, v) |
Escribe un byte v en un registro reg. |
write_word_data(addr, reg, v) |
Escribe un short v en un registro reg. |
read_byte_data(addr, reg) |
Lee un byte de un registro reg. |
read_word_data(addr, reg) |
Lee un short de un registro reg. |
write_i2c_block_data(addr, reg, data) |
Escribe un bloque a partir de reg. |
read_i2c_block_data(addr, reg, len) |
Lee un bloque a partir de reg. |
Evidentemente es relativamente sencillo adaptar esta interfaz a la filosofía de GPIO Zero. Queda propuesto como ejercicio traducir el ejemplo anterior en un InputDevice cuyos valores son tuplas con los tres datos de aceleración.