特集 電脳ガジェット Pi でラピッド・プログラミング 第6章 ラピッド センサ，D−Aコンバータ，カラー液晶… 電子工作 あれもこれも動かしてみたい！ Part5 ラズパイは当然！ Node−RED×Windows PC で Arduino の I2C を制御する 桑野 雅彦 USBとI2Cをブリッジ RTC Masahiko Kuwano I2Cバス USB 5V/3.3V変換IC Firmata 加速度センサ I2Cバス 温度センサ の利用が可能になります．本章では，Windows パ ソコン＋ Arduino で I2C インターフェースのカレン ダ IC を接続し，秒カウンタのリセットや読み出し を行ってみます． センサ値の取得，制御出力設定などの基本操作な ら，ノードの接続だけで十分可能です． Arduino を I2C バス・ブリッジとして利用 ● 多くの IC やモジュールが備える I2C インターフェ ース 第 5 章では，Arduino の I/O 端子を利用して，ディ ジタル信号やアナログ信号の入出力をしました．これ だけでもかなりのことができますが，Arduino の I/O 機能では不足するときや，各種のセンサ類をつなぎた いときに Arduino の A−D 変換回路では不足するとき もあるでしょう． Arduino の持つ機能にとらわれず，さまざまなデバ イスを拡張していくのに便利なのが I2C バスです． サポートしているので，簡単にI2Cバスで拡張できます． I2C バスは古くからボード内の IC 接続用のシリア インターフェース機能をサポートしています．また， Arduino の Firmata スケッチも I2C バス・アクセスを 2016 年 6 月号 4 5 6 8 ル・バスとして使われています．I2C バス対応のデバ イスは，D−A コンバータや A−D コンバータ，I/O エ キスパンダ，加速度センサ，磁気センサなどさまざま な種類を多くの半導体メーカがリリースしています． I2C スレーブ機能を持ったマイコンも珍しくないので， I2C バスの下にさらに独自のマイコン・ボードを拡張 することもできます． I2C デバイスはそれぞれ I2C バス・アドレスを持っ ています．I2C バス・アドレスがぶつからなければ 1 本のバス上に複数のデバイスを接続できます． 図 1 のように Arduino を I2C バス・ブリッジとする ことで，世の中にたくさんある I2C デバイスを Node− RED から利用できます．もちろん，I2C 以外の GPIO も通常どおりアクセスできるので，Arduino の I/O も 無駄になりません． 図のように Arduino の GPIO に LED やスイッチをつ なぐこともできます．GPIO につないだスイッチに応 じて，センサの値を I2C バス経由で取得し，GPIO に つないだ LED に表示するといった使い方もできます． 実験の準備 ● Node−RED は Arduino の I2C を動かすライブラリ を標準装備 Node−RED の GPIO ライブラリは，Arduino の I2C 3 7 図 1 Arduino を I2C バス・ブリッジとして利 用して Node−RED で I2C デバイスを動かす Arduino を I2C バ ス・ ブ リ ッ ジ と す る こ と で， Windows パソコンの Node−RED から I2C デバイス 2 D-Aコンバータ Arduino Node-RED ＋Firmata 1 ● I2C インターフェースを備えるカレンダ IC RX− 8564LC を動かす I2C バス・アクセスのサンプルとして，Arduino の 先に I2C バス・インターフェースを持った RTC （Real 97 9
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