I²C 是一种两线串行通信协议，常用于连接传感器、显示屏、EEPROM 等外设。下面以三种常见外设为例，介绍 I²C 的使用方法。

详细 API 请参考 I2C 模块 API。

基础代码

C++ 初始化

#include <BeShell.hpp>

using namespace be ;

BeShell beshell ;

void app_main() {

    // 应用 I2C 和文件系统模块
    beshell.use<Serial>() ;
    beshell.use<FS>() ;

    // 挂载分区
    FS::mount("/", new LittleFS("fsroot", true)) ;

    // 启动 BeShell
    beshell.setup() ;

    // 自动运行 main.js
    beshell.engine->evalScript("/main.js") ;

    beshell.run() ;
}

JS 初始化

import { i2c0 } from "serial"

// 配置 I2C 总线
i2c0.setup({
    sda: 21,      // SDA 引脚
    scl: 22,      // SCL 引脚
    freq: 400000  // 400kHz
})

// 扫描总线上的设备
i2c0.scan()

检测 I2C 设备

扫描所有设备

使用 scan() 方法扫描总线上的所有 I2C 设备：

import { i2c0 } from "serial"

i2c0.setup({ sda: 21, scl: 22, freq: 400000 })

// 扫描总线，打印所有发现的设备地址
i2c0.scan()
// 输出示例：Found device at 0x3C
//          Found device at 0x50

检测特定设备

使用 ping() 方法检测指定地址的设备是否存在：

import { i2c0 } from "serial"

i2c0.setup({ sda: 21, scl: 22, freq: 400000 })

// 检测特定地址的设备
const hasSSD1306 = i2c0.ping(0x3C)
console.log("SSD1306 exists:", hasSSD1306)

const hasAT24C02 = i2c0.ping(0x50)
console.log("AT24C02 exists:", hasAT24C02)

const hasAHT20 = i2c0.ping(0x38)
console.log("AHT20 exists:", hasAHT20)

常用 I2C 设备地址

设备	地址
SSD1306 OLED	0x3C
AT24C02 EEPROM	0x50
AHT20 温湿度传感器	0x38
MPU6050 陀螺仪	0x68
BMP280 气压传感器	0x76

SSD1306 OLED 显示

SSD1306 是一款常用的 128x64 单色 OLED 显示屏。

接线

ESP32	SSD1306
3.3V	VCC
GND	GND
GPIO 21	SDA
GPIO 22	SCL

JS 示例

import { i2c0 } from "serial"

const SSD1306_ADDR = 0x3C

// 初始化 I2C
i2c0.setup({ sda: 21, scl: 22, freq: 400000 })

// SSD1306 初始化命令
const initCmds = [
    0xAE, // 关闭显示
    0xD5, 0x80, // 设置时钟分频
    0xA8, 0x3F, // 设置驱动路数
    0xD3, 0x00, // 设置显示偏移
    0x40, // 设置显示开始行
    0x8D, 0x14, // 开启电荷泵
    0x20, 0x00, // 设置内存模式
    0xA1, // 段重映射
    0xC8, // COM 扫描方向
    0xDA, 0x12, // 设置 COM 引脚
    0x81, 0xCF, // 设置对比度
    0xD9, 0xF1, // 设置预充电周期
    0xDB, 0x40, // 设置 VCOMH 检测级别
    0xA4, // 全局显示开启
    0xA6, // 正常显示
    0xAF  // 开启显示
]

// 发送命令到 SSD1306
function ssd1306_sendCmd(cmd) {
    i2c0.write8(SSD1306_ADDR, 0x80, cmd)
}

// 发送数据到 SSD1306
function ssd1306_sendData(data) {
    i2c0.write8(SSD1306_ADDR, 0x40, data)
}

// 清屏
function ssd1306_clear() {
    for (let i = 0; i < 128 * 8; i++) {
        ssd1306_sendData(0x00)
    }
}

// 显示字符串（8x16 字体）
function ssd1306_drawString(str, x, y) {
    // 简化的字符映射，实际需要完整的字库
    for (let i = 0; i < str.length; i++) {
        const charCode = str.charCodeAt(i)
        // 每个字符占 8 列，16 行
        for (let col = 0; col < 8; col++) {
            ssd1306_sendData(0x00) // 示例
        }
    }
}

// 初始化屏幕
for (const cmd of initCmds) {
    ssd1306_sendCmd(cmd)
}

ssd1306_clear()
console.log("SSD1306 initialized")

AT24C02 EEPROM 存储

AT24C02 是一款 2Kbit (256字节) 的 EEPROM，用于持久存储数据。

接线

ESP32	AT24C02
3.3V	VCC
GND	GND
GPIO 21	SDA
GPIO 22	SCL

JS 示例

import { i2c0 } from "serial"

const AT24C02_ADDR = 0x50

// 初始化 I2C
i2c0.setup({ sda: 21, scl: 22, freq: 100000 })

// 写一个字节到指定地址
function at24c02_writeByte(addr, data) {
    i2c0.write8(AT24C02_ADDR, addr, data)
}

// 读取指定地址的一个字节
function at24c02_readByte(addr) {
    return i2c0.readU8(AT24C02_ADDR, addr)
}

// 写入一页（8字节）到指定页地址
function at24c02_writePage(pageAddr, data) {
    for (let i = 0; i < 8; i++) {
        i2c0.write8(AT24C02_ADDR, pageAddr * 8 + i, data[i])
    }
}

// 写入测试
at24c02_writeByte(0x00, 0xAB)
console.log("Write:", 0xAB)

// 读取验证
const value = at24c02_readByte(0x00)
console.log("Read:", value)

// 写入字符串
const str = "Hello BeShell"
for (let i = 0; i < str.length; i++) {
    at24c02_writeByte(0x10 + i, str.charCodeAt(i))
}
console.log("String saved")

// 读取字符串
let result = ""
for (let i = 0; i < str.length; i++) {
    result += String.fromCharCode(at24c02_readByte(0x10 + i))
}
console.log("String read:", result)

AHT20 温湿度传感器

AHT20 是一款高精度温湿度传感器，I2C 接口。

接线

ESP32	AHT20
3.3V	VCC
GND	GND
GPIO 21	SDA
GPIO 22	SCL

JS 示例

import { i2c0 } from "serial"

const AHT20_ADDR = 0x38

// 初始化 I2C
i2c0.setup({ sda: 21, scl: 22, freq: 100000 })

// AHT20 命令
const CMD_INIT = [0xBE, 0x08, 0x00]  // 初始化命令
const CMD_MEASURE = [0xAC, 0x33, 0x00]  // 触发测量

// 初始化传感器
function aht20_init() {
    i2c0.send(AHT20_ADDR, CMD_INIT)
    console.log("AHT20 initialized")
}

// 读取温湿度
function aht20_read() {
    // 触发测量
    i2c0.send(AHT20_ADDR, CMD_MEASURE)

    // 等待测量完成（80ms）
    delay(80)

    // 读取 6 字节数据
    const data = i2c0.recv(AHT20_ADDR, 6)
    if (!data) {
        return null
    }

    const bytes = new Uint8Array(data)

    // 解析数据
    // 湿度 = (bytes[1] << 12 | bytes[2] << 4 | bytes[3] >> 4) / 2^20 * 100%
    const hum = ((bytes[1] << 12) | (bytes[2] << 4) | (bytes[3] >> 4)) / 1048576 * 100

    // 温度 = ((bytes[3] & 0x0F) << 16 | bytes[4] << 8 | bytes[5]) / 2^20 * 200 - 50
    const temp = (((bytes[3] & 0x0F) << 16) | (bytes[4] << 8) | bytes[5]) / 1048576 * 200 - 50

    return { temperature: temp, humidity: hum }
}

// 简单延时函数
function delay(ms) {
    const end = Date.now() + ms
    while (Date.now() < end) {}
}

// 初始化
aht20_init()

// 读取并输出温湿度
const sensorData = aht20_read()
if (sensorData) {
    console.log("Temperature:", sensorData.temperature.toFixed(2), "C")
    console.log("Humidity:", sensorData.humidity.toFixed(2), "%")
}

// 定时读取
setInterval(() => {
    const data = aht20_read()
    if (data) {
        console.log(`Temp: ${data.temperature.toFixed(2)}C, Hum: ${data.humidity.toFixed(2)}%`)
    }
}, 2000)

常见问题

总线扫描不到设备

1. 检查接线是否正确（SDA/SCL）
2. 检查设备电源是否正常
3. 确认 I2C 地址是否正确
4. 尝试降低通信频率（如 100000）

读写失败

1. 确保设备已通过 addDevice 添加到总线
2. 检查设备是否支持寄存器访问模式
3. 确认寄存器地址位数配置正确

贡献者: alee

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