2019/10/21

[arduino]I2Cがうまく動かん

FeliCa LinkをArduinoから動かそうとした。
ブレッドボードで適当につないだときは動いたのだが、シールドとして同じように配線してみると、なぜか動かない。。。

 

FeliCa LinkとArduinoは電圧が違うので、レベルコンバータを間に入れている。

TXB0104
https://www.switch-science.com/catalog/1466/

これが、GPIOでHI/LOしているときは動いているのだが、I2C masterとして動かすと反応してくれないのだ。


まず、SDA, SCLのpinModeを見てみたい。

main.cppはここのようだ。
C:\Program Files\WindowsApps\ArduinoLLC.ArduinoIDE_1.8.21.0_x86__mdqgnx93n4wtt\hardware\arduino\avr\cores\arduino\main.cpp

たぶん、同じディレクトリないのwiring.cにあるinit()でピンの初期化をしている。
が、アセンブラだか組み込み命令だか知らんが、Arduinoの関数じゃないので放置だ。
たぶん、なんかうまいことやってるのだろう。

 

あきらめてWire::begin()を見てみる。
C:\Program Files\WindowsApps\ArduinoLLC.ArduinoIDE_1.8.21.0_x86__mdqgnx93n4wtt\hardware\arduino\avr\libraries\Wire\src\Wire.cpp

twi_init()を呼んでいるが、これは同じディレクトリにあるutility/twi.cだろう。
ここで、こうやっている。

  // activate internal pullups for twi.
  digitalWrite(SDA, 1);
  digitalWrite(SCL, 1);

pinMode()など出てこなかったので、main.cppから呼んでるinit()でうまいことやってるか、内部のプルアップ抵抗を変更するだけならこれでよいようになってるとか、そんなところなのか。

 

なので、変なことをしなければ、ArduinoのI2Cは内部でプルアップしてくれるのだと思う。
この状態でSDA-GND間をテスターで測ってみると、2Vくらいあった。1.8Vくらいかな。
微妙な電圧値だ。。。
だが、Wire.begin()の後でdigitalWrite(SDA, 0)とすると0Vになるので、これがプルアップ効果なのだろう。

 

レベルコンバータを使った例のサイトを見ると、ここはプルアップ抵抗をつないでいない。

https://learn.sparkfun.com/tutorials/txb0104-level-shifter-hookup-guide

ADXL345のページまで飛んだが、そっちはプルアップ抵抗を付けるような説明になっていたので、Arduinoの内蔵プルアップを使っているのだろう。
しかし、1.8V程度でやっていけるのだろうか。。。

 

あ、計測するのをテスターからオシロに変更したのだが、オシロだと5Vになってた。
もしかして私のテスター・・・値が不正確すぎ??
もう何十年も使ってるアナログテスターで、しかもそのときですら千円ちょっとで購入した気がするので、そろそろ引退してもよいのかもしれない。


5Vちゃんとあるなら、いいだろう。

しかし、だ。
これをTXB0104につなぐと、どっちも0Vになってしまうのだ。
SDA, SCLをpinMode()でOUTPUTにしてdigitalWrite()すると、ちゃんと制御できている。

image

 

というのが、今の悩みなのだ。
レベルコンバータを挟んでいるから、3.3V側でもプルアップしないとダメというだけなのだろうか。

いや、さっきまではプルアップ抵抗を付けていたのだけど、うまくいかないので全部外したのだ。
ただ、外してあれこれ試している途中で、変なところがショートしているのに気付いて、元に戻すかどうか考えているところなのだ。

そもそも、まだ3.3V側は何も取り付けていないのだ。オープンなのだ。
だからArduino側がそのまま突き抜けてくれてもいいと思うのだよ。
でもなぁ、私の今までの経験上、そういう適当な判断は間違っていることが多いのだった。。。

 

試しに、3.3V側のピンに適当な抵抗をつけてプルアップしてみた。
そうすると、ちゃんとHIになった。そして、プルアップを外してもHIが維持されている。
うーん、つまり、3.3Vにもプルアップがいるということか。

 

プルアップ抵抗として4.7kΩのをつないでみたのだが・・・スタートコンディションっぽい動作はするものの、一度立ち下がってから立ち上がる様子がない。

以前動いたときは1kΩだったので変更したが、これはこれで動きが変だ。
4.7kΩのときはLOに張り付いていたが、1kΩだとときどきHIになったりして、多少は動こうとしているように見える、というところだ。

 

うーん、なんかもう、ハンダ付けがうまくいってないとか、変なところがショートしてるとか、そういうのを心配するべきなんだろうか。。。。
実績が無ければ最初からやり直そうとするのだが、ブレッドボードの時に動いていたというのが気になってしまい、どうしても見直しをしてしまうのだよなぁ。。。

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