I2C 传感器读取树莓派和 Arduino 的区别

Question

我正在使用 Sensirion SFM3300 流量传感器，并且可以通过 Arduino 使用以下代码 (I2C) 读取正确的值：

#include <Wire.h>

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Wire.begin();
  Serial.begin(115200);
  Wire.beginTransmission(byte(0x40));
  Wire.write(byte(0x10));
  Wire.write(byte(0x00));
  Wire.endTransmission();
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  delay(100);
  Wire.requestFrom(0x40,2);
  uint16_t a = Wire.read();
  uint8_t  b = Wire.read();
  a = (a<<8) | b;
  float flow = ((float)a - 32768) / 120;
  Serial.println(flow);
}

但是使用 Raspberry Pi，我编写了几乎相同的代码，希望它也能正常工作。 这是代码：

from smbus2 import SMBus
import time
import numpy as np

address=0x40
bus = SMBus(1)

def write(value):
    bus.write_byte(address,value)

write(0x10)
write(0x00)

while True:
    time.sleep(0.1)
    a = np.uint16(bus.read_byte(0x40))
    b = np.uint8(bus.read_byte(0x40))
    a = (a<<8) | b
    flow = (float(a)-32768)/120
    print(flow)

代码看起来确实一样，但我只得到 -273,06666666666 作为返回值。有人知道 Raspberry Pi 和 Arduino I2C 之间的区别在哪里，可以帮助我在 Pi 上获得正确的值吗？

Answer 1

我认为您在 python 中的读取过程不正确。从端口 40 读取两次与从端口 40 读取两个字节是不同的。

我建议使用 read_byte_data(0x40, 0, 2) 并使用 struct.unpack(">H") 处理它。

Answer 2

您可以使用read_i2c_block_data(addr, offset, numOfBytes) 方法从i2c 获取超过1 字节的数据。返回数据是一个字节列表。所以很容易转换成整数。

根据数据表和 Arduino 草图编辑

下面是 Python 的完整代码，应该与 Arduino 示例相匹配：

from SMBus2 import SMBus
import time

offset = 32768
scale = 120

addr = 0x40
cmd = [0x10, 0x00]

with SMBus(1) as bus:
    bus.write_i2c_block_data(addr, 0, cmd)
    time.sleep(0.1)
    block = bus.read_i2c_block_data(addr, 0, 3)
reading = block[0] * 256 + block[1]
crc = block[2]    # should do some crc check for error
flow = (reading - offset)/scale
print(flow)

Answer 3

我找到了一个可行的解决方案。如果 I2C 专家能告诉我为什么下面的代码可以工作而不是上面的 python 代码，那就太好了。

from fcntl import ioctl
from struct import unpack
from smbus import SMBus

address = 0x40

SMBus(1).write_byte_data(address,16,0)
i2c = open("/dev/i2c-1", "rb", buffering=0)
ioctl(i2c,0x0703,address)
i2c.read(3)

d0,d1,c = unpack('BBB', i2c.read(3))
d = d0 << 8 | d1
a = (float(d)-32768.)/120
print(a)