SPI Arduino – Подключение к Ардуино

SPI Arduino – Подключение к Ардуино

SPI (Serial Peripheral Interface) – это широко применяемый протокол передачи данных между микроконтроллером (Master) и периферийными устройствами (Slave). В проектах в качестве Master чаще всего используется плата Arduino SPI. Этот интерфейс был изначально разработан и использовался компанией Motorola, но со временем стал отраслевым стандартом. Одним из основных преимуществ работы с подключением SPI Arduino является высокая скорость и возможность подключения нескольких устройств на одной шине данных.

Выводы и контакты

Связь по интерфейсу SPI Arduino устройства происходит между несколькими устройствами, которые расположены близко друг к другу. Платы Arduino оснащены отдельными выводами для дисплея SPI Arduino дисплей. Сопряжение осуществляется при помощи четырех контактов:

  • MOSI – по этой линии передается информация к Slave от Master.

  • MISO – используется для передачи информации к Master от Slave.

  • SCLK – создание тактовых импульсов для синхронной передачи данных.

  • SS – выбор ведомого устройства.

Взаимодействие устройства SPI Arduino

Взаимодействие устройств начинается, когда на выход SS подается низкий уровень сигнала. Перед началом работы необходимо определить:

  • С какого бита должен начинаться сдвиг – со старшего или с младшего. Это регулируется при помощи функции SPI.setBitOrder().

  • Определить уровень, на котором должна находиться линия SCK при отсутствии тактового импульса, используя функцию SPI.setDataMode().

  • Выбрать скорость передачи данных с помощью функции SPI.setClockDivider().

Следующим шагом будет определение режима передачи данных, который определяется такими параметрами, как полярность и фаза тактового импульса. В зависимости от этих параметров можно выбрать один из четырех режимов:

  • Режим 0 – SPI_MODE0: полярность (CPOL) 0, фаза (CPHA) 0.

  • Режим 1: полярность 0, фаза 1.

  • Режим 2: полярность 1, фаза 0.

  • Режим 3: полярность 1, фаза 1.

Подключение SPI Arduino

Плата Arduino уже содержит специальные выводы для подключения интерфейса SPI Arduino. Эти выводы также дублируются в отдельном разъеме ICSP, на котором отсутствует SS. Это сделано с расчетом на то, что микроконтроллер Arduino будет выступать в роли ведущего устройства. Если необходимо использовать его в качестве ведомого, можно применить любой цифровой вывод в качестве SS.

В зависимости от модели Arduino выводы для SPI Display Arduino могут различаться:

  • Uno: MOSI – вывод 11 или ICSP-4, MISO – 12 или ICSP-1, SCK – 13 или ICSP-3, SS (slave) – 10.

  • Mega1280 или Mega2560: MOSI – 51 или ICSP-4, MISO – 50 или ICSP-1, SCK – 52 или ICSP-3, SS (slave) – 53.

  • Leonardo: MOSI – ICSP-4, MISO –ICSP-1, SCK –ICSP-3.

  • Due: MOSI – ICSP-4, MISO –ICSP-1, SCK –ICSP-3, SS (master) – 4, 10, 52.

Библиотека SPI Arduino

Для работы с SPI Arduino была создана отдельная библиотека, которая реализует все необходимые функции для работы с этим интерфейсом. В начале кода нужно добавить #include <SPI.h>, чтобы включить библиотеку.

Основные функции:

  • begin() и end() – включение и выключение работы.

  • setBitOrder(order) – установка порядка отправки битов информации.

  • setClockDivider(divider) – установка делителей тактов основной частоты.

  • setDataMode(mode) – выбор одного из четырех рабочих режимов.

  • transfer(value) – передача и прием байта данных.

Преимущества и недостатки SPI Arduino

Преимущества SPI Arduino:

  • Возможность передачи больших данных.

  • Простота программной и аппаратной реализации.

  • Меньшее количество выводов по сравнению с параллельными интерфейсами.

Недостатки:

  • Большее количество выводов по сравнению с I2C.

  • Отсутствие стандартного протокола обнаружения ошибок.

  • Отсутствие подтверждения приема информации.

Пример использования SPI Arduino с датчиком давления

Для реализации проекта с датчиком давления понадобятся Arduino SPI, датчик давления, макетная плата и провода. Пример подключения датчика показан на рисунке. При помощи датчика SCP1000 можно измерять такие параметры, как давление и температура, и передавать эти значения через дисплей SPI Arduino.

Основные элементы программы включают настройку регистров датчика и последующее считывание данных. Температура, например, считывается и преобразуется в градусы Цельсия с помощью простого кода.

int tempData = readRegister(0x21, 2);

float realTemp = (float)tempData / 20.0; // реальное значение температуры в Цельсиях

Serial.print("Temp: ");

Serial.println(realTemp);

Товары, упомянутые в статье
В наличии
Предзаказ
арт. 1161301
2 400 ₽
В наличии
Предзаказ
арт. 1161302
2 390 ₽
Комментарии
Отзывов еще никто не оставлял
Обратный звонок
Запрос успешно отправлен!
Имя *
Телефон *
Предзаказ
Предзаказ на товар успешно оформлен! Как товар появится в наличии - мы с вами свяжемся.
Имя *
Телефон *
Добавить в корзину
Название товара
100 ₽
1 шт.
Перейти в корзину
Заказ в один клик

Я ознакомлен и согласен с условиями оферты и политики конфиденциальности.