如何只用兩根線（I2C）控制顯示器？

最後更新： 12/10/2023
作者： 塞巴斯蒂安·維達爾

在電腦科學和電子學中，有一種稱為 I2C 或內部積體電路的通訊協議，它允許在電腦之間傳輸資訊。 不同的設備 集成，即使僅使用兩條電纜。 毫無疑問，I2C 是一種強大且極其重要的工具，只需兩條電纜即可控制顯示器。 該技術廣泛用於各種設備，因此為電子和計算領域的無數項目和應用增加了價值。

I2C 最重要的方面之一是它只需要兩條實體連接線。 這兩根線稱為 SDA（資料）和 SCL（時脈）。 此資料匯流排的主要優點是即使設備之間的距離很遠也能運行， 這使其成為電子系統中組件整合的理想解決方案。

本文將詳細討論它是如何運作的。 I2C協議， 哪個是 他的屬性 基礎知識以及如何使用它來僅用兩條電纜控制顯示器。 這些知識無疑對任何對電子元件和數位系統的設計和組裝感興趣的人都有用。

最後，如果您有興趣了解更多有關連接技術和通訊協議的操作和應用的信息，我們邀請您查閱我們的文章 UART 協議如何運作，電子設備中經常使用的另一種資料傳輸方法。

了解 I2C 介面：它是什麼以及它如何運作？

拉斯接口 I2C（內部集成電路） 他們是根本 在世界上 電子學和微控制器程式設計。 此串行通訊協定由飛利浦半導體設計，可讓位於同一電路板上的組件之間輕鬆通訊。 I2C 僅使用兩條雙向電纜，即 SDA（數據線）和 SCL（時鐘線），這使其成為連接顯示器、LED 或 LCD 等外圍設備時減少所需電纜和引腳數量的絕佳選擇。

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I2C 最顯著的特性之一是它允許互連最多 128種不同的設備 僅使用兩條公車線路。 每個I2C設備都有自己唯一的位址，以避免通訊過程中發生衝突。 當主設備需要與從設備通訊時，它只需發送帶有從設備位址的訊息，然後傳輸或請求相應的資料。

使用 I2C 介面時，必須考慮到與其他協定相比，傳輸速度相對較低，一般在 100 Kb/s 到 400 Kb/s 之間，儘管最近的版本已將此速度提高到 3.4 Mb/s 。 儘管有速度限制， I2C還是很有用的 由於其簡化的接線方案和連接多個裝置的靈活性，適用於不需要高資料傳輸的應用。 對於想要更深入掌握其他通訊協定的人，建議閱讀以下文章 SPI介面如何運作.

螢幕上的 I2C 設定流程：具體步驟

I2C配置流程 首先識別設備上的 SDA（資料）和 SCL（時鐘）引腳。 這些引腳將分別負責資料傳輸和時序控制。 通常，它們位於微控制器的 GPIO（通用輸入輸出）擴充埠中。 透過確保在控制器和螢幕之間正確連接這些引腳，我們可以確保正確的 I2C 通訊。

Wire 庫通常用於在微控制器上進行程式設計。 該程式庫透過提供啟動通訊、寫入和讀取資料的功能來簡化程式設計。 頭文件 線材 必須包含在代碼中，後面接著十六進位格式的 I2C 設備位址。 Wire.begin() 指令 將開始微控制器和螢幕之間的通信。 資料將使用 Wire.write() 指令傳送，而 Wire.read() 將讀取接收到的資料。

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最後，要從螢幕寫入和讀取數據，該序列將以 Wire.beginTransmission() 命令開始，以 Wire.endTransmission() 結束。 驗證最後一個函數傳回的值很重要。 值為零表示資料已正確傳輸。 若發現問題，將分別傳回值2、3或4，表示位址、接收的資料或接收到的資料有錯誤。 其他設備 沒回答。 有關 I2C 錯誤及其解決方案的更深入詳細信息，您可以參閱我們的文章 I2C 故障排除.

透過 I2C 控制顯示器的常見錯誤和解決方案

缺乏對正確實施該規定的了解 I2C協議 當嘗試使用兩條電纜控制螢幕時，這通常是導致錯誤的主要原因。 最常見的錯誤來自於不完全理解該協定的工作原理，特別是考慮到它允許將多個裝置連接到同一通訊線路。 此外，有時會忽略微控制器中進行 SDA（資料）、SCL（時鐘）連接的引腳切換或上拉電阻的需要。

解決您可能面臨的任何控制問題的第一步 屏幕的 透過 I2C 是 檢查連接。 這包括驗證電纜的完整性，以及它們與裝置上 SDA 和 SCL 引腳的正確連接。 請記住，SDA 引腳負責資料傳輸，SCL 負責產生同步時脈。 在我們的指南中 如何進行 I2C 連接，您將找到更詳細的資訊。

最後，記住這一點非常重要 I2C通訊高度依賴軟體。這意味著您需要確保您正在嘗試使用的顯示器使用正確的 I2C 驅動程式庫，並且所有軟體配置均已正確實施。您的程式碼對於掌握 I2C 至關重要，因此請進行練習。總而言之，我們的建議是您充分了解協議，進行符合標準的正確連接，並配置 軟體正確 用於螢幕控制。

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透過 I2C 介面最大限度地提高顯示效率：實用建議

為了實現使用 I2C 介面控制顯示器的最大效率，我們只需要兩條電纜：SDA（資料）和 SCL（時脈）。 實際上，這兩個是執行資訊傳輸所必需的唯一的。 和 正確連接這些電纜，我們將能夠控制螢幕 有效率的 並且不需要大量的連接。 關鍵是優化和簡化流程。

使用 I2C 介面的主要好處之一是，它使我們能夠僅使用上述兩條電纜來控制多個設備。 此外，正確選擇終端電阻可以減少干擾，從而提高訊號品質。 I2C 介面可實現有效且簡化的控制，提高效率並促進我們系統的設計。

要了解有關其實現和使用的更多信息，實用的建議是參考官方文檔和資源，例如教程或專門的在線論壇。 利用可用資源將使我們能夠透過 I2C 介面優化螢幕的使用和效率。 同樣，要充分了解此類介面的用途和優點，並熟悉一些相關的技術術語是很有用的，例如， 它是什麼以及如何使用 I2C 總線. 進入 I2C 世界一開始可能看起來很複雜，但處理它比看起來更簡單，而且好處也很顯著。 了解它的工作原理對於最大限度地提高效率和優化我們的專案至關重要。