(DFR0576)Gravity-I2C Multiplexer Module I2C扩展模块

简介

Gravity: I2C扩展器专门用于解决I2C器件地址的冲突，通过这款扩展器的转接，连接到主控板同一个I2C口上的多个相同地址的I2C器件就可以正常通信并使用了。

当你辛辛苦苦找到了所需的传感器，并且想在主控板的I2C口上级联2个或者更多的传感器，但不久你发现传感器的I2C地址竟然是固定的！也就是说，不能在同一个I2C口上使用多个传感器！天啊，这可怎么办啊？我不想再换传感器了。别慌！DFRobot的Gravity: I2C扩展器就是专门解决I2C地址的冲突。通过这个扩展器的转接，你可以在同一个I2C口上接多个相同地址的I2C器件并且正常使用啦。

这个扩展器易于使用，即插即用，无需焊接。1个扩展器上有8个I2C接口，这就意味着：1个扩展器转接后，可以在同一个I2C口上接8个相同地址的器件并正常使用。这个扩展器默认的地址为0x70，地址是可以改变的，根据你的需要，可以在0x70~0x77之内做设定。理论上，在0x70~0x77的地址内可以级联8个扩展器，每个扩展器又可以接8个相同地址的器件，这就实现了同一个I2C口接64个相同地址的器件并正常使用，非常的强大！

技术规格

工作电压：3.3~5.0V
接口类型：PH2.0-4P
接口电平：高电平3.3V，低电平0V
接口协议：I2C（IIC）
I2C时钟频率：100K，400K
I2C端口数量：8
默认I2C地址：0x70（拨码开关全部拨向0）
I2C地址范围：0x70~0x77
产品尺寸：32*32mm

引脚说明

Gravity:I2C扩展器

引脚说明
标号	名称	功能描述
+	VCC	电源正极（3.3~5V）
-	GND	电源负极（0V）
C	SCL	I2C时钟信号线SCL
D	SDA	I2C数据信号线SDA
R	RESET	复位，低电平有效

拨码开关说明：
如上图所示，拨码开关默认全部拨向右端，即标有‘0’的一端，此时A2A1A0全部为低电平，因此模块的默认地址为0x70。如拨码开关全部拨向左端，即标有‘1’的一端，此时A2A1A0全部为高电平，此时地址为0x77。您可以根据需要，调节拨码开关来设定地址，可在0x70~0x77内做设定。

使用教程

本教程以两块OLED显示屏为例来演示如何使用这款I2C扩展器。
本例中采用的OLED显示屏，I2C地址是固定的，因此这两块OLED屏幕不能直接同时级联到同一个I2C口上使用。但通过I2C扩展器的转接，主控板的一个I2C口就能正常的同时使用这2块OLED显示屏了。

准备

硬件

1 x Arduino UNO(或类似的控制板)
1 x Gravity: I2C扩展器
2 x Gravity I2C OLED-2864 显示屏（或类似的2块I2C地址一样的模块）
3 x Gravity 4pin传感器连接线（或若干杜邦线）

软件

Arduino IDE(1.0.x或1.8.x)，点击下载Arduino IDE
下载DFRobot_I2C_Multiplexer库并安装。如何安装库?

接线图

操作步骤

将I2C扩展器的I2C接口（PH2.0-4P贴片座子）连接到Arduino主控板的I2C接口上
将两块OLED显示屏的I2C接口分别连接到I2C扩展器的0端口和1端口（彩色排针）
Arduino主控板通过USB线与电脑连接，打开Arduino IDE，安装好库文件后，编译Multi_SSD1306.ino并上传到Arduino主控板即可看到样例代码的运行效果

样例代码

请先下载DFRobot_I2C_Multiplexer库DFRobot_SSD1306库 DFRobot_Display库并安装。如何安装库?

 /*!
  * file Multi_SSD1306.ino
  * 
  * Download Display library https://github.com/DFRobot/DFRobot_Display.git
  * Download SSD1306 library https://github.com/DFRobot/DFRobot_SSD1306.git 
  * 
  * Connect the 2 SSD1306 devices to the port 0 and  port 1 on the i2cmultiplexer respectively and then connect the I2cmultiplexer and Arduino, download this sample. 
  * @n The address of I2C and the name of SSD1306 display module can be seen 
  *
  * Copyright   [DFRobot](http://www.dfrobot.com), 2016
  * Copyright   GNU Lesser General Public License
  *
  * version  V0.1
  * date  2018-5-10
  */
#include "DFRobot_SSD1306_I2C.h"
#include "DFRobot_I2CMultiplexer.h"
#include "DFRobot_Character.h"
#include "DFRobot_GT30L.h"
#include <Wire.h>
#include <SPI.h>

/*Create an OLED object, the address is 0x3c*/ 
DFRobot_SSD1306_I2C OLED(0x3c);

/*Create an I2C Multiplexer object, the address of I2C Multiplexer is 0X70*/ 
DFRobot_I2CMultiplexer I2CMulti(0x70);


void setup(void){
  /*Let the OLED on port 0 display characters*/
  I2CMulti.selectPort(0);       //Select port
  OLED.begin();                 //initialize OLED
  OLED.setTextColor(1);
  OLED.setTextSize(2);
  
  OLED.setCursor(0,0);          // Set the corrdianate of characters
  OLED.print("device A");       //Display characters 
  OLED.setCursor(0,30);
  OLED.print("addr:0x3C");

  /*Let OLED on  port 1 display  characters */
  I2CMulti.selectPort(1);
  OLED.begin();
  OLED.setTextColor(1);
  OLED.setTextSize(2);
  
  OLED.setCursor(0,0);
  OLED.print("device B");
  OLED.setCursor(0,30);
  OLED.print("addr:0x3C");
}

void loop(void){
}

结果

如下图所示，虽然两个OLED屏幕的I2C地址是一样的，但通过I2C扩展器的转接后，都能正常显示了。

程序框架

通过上述的案例，我们已经了解了这款I2C扩展器的硬件和软件是怎么使用的。现在对软件进一步概括，可得出如下的软件框架，该框架可更好的帮助你理解软件库并应用到您的项目中。

#include "DFRobot_I2CMultiplexer.h"
#include <Wire.h>

DFRobot_I2CMultiplexer I2CMulti(0x70);   //Create an I2C Multiplexer Object;Default Address: 0x70 

void setup(void)
{
  I2CMulti.selectPort(0);       //Select Port 0
  ...                           //Initialize the I2C Device on Port 0
  
  I2CMulti.selectPort(1);      //Select Port 1
  ...                          //Initialize the I2C Device on Port 1

   .
   .
   .
   
  I2CMulti.selectPort(8);      //Select Port 8
  ...                          //Initialize the I2C Device on Port 8
}

void loop(void)
{
  I2CMulti.selectPort(0);       //Select Port 0
  ...                           //Communicate with the I2C Device on Port 0
  
  I2CMulti.selectPort(1);      //Select Port 1
  ...                          //Communicate with the I2C Device on Port 1

   .
   .
   .
   
  I2CMulti.selectPort(8);      //Select Port 8
  ...                          //Communicate with the I2C Device on Port 8
}

Mind+(基于Scratch3.0)图形化编程

1、下载及安装软件。下载地址：http://www.mindplus.cc 详细教程：Mind+基础wiki教程-软件下载安装
2、切换到“上传模式”。详细教程：Mind+基础wiki教程-上传模式编程流程
3、“扩展”中选择“主控板”中的“Arduino Uno”，“显示器”中选择“OLED2864显示屏”，“功能模块”选择“I2C级联扩展器”。详细教程：Mind+基础wiki教程-加载扩展库流程
4、进行编程，程序如下图：
5、菜单“连接设备”，“上传到设备”
6、程序上传完毕后，即可看到效果。详细教程：Mind+基础wiki教程-串口打印

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