Arduino 通信技術：I2C を UART に変換する方法
Arduinoは、電子工作やロボット制作などに広く利用されているマイコントローラーボードです。その通信機能も多岐にわたり、シリアル通信やI2C、SPIなど多くのプロトコルをサポートしています。ただし、特にI2CとUARTという異なるプロトコルの間での通信を行う必要がある場合、どうしたらいいのか悩むことがあります。本稿では、I2CをUARTに変換する方法を紹介し、Arduinoの通信機能をより有効的に活用するためのヒントを提供します。
Arduino 通信技術：I2C を UART に変換する方法
I2C（Inter-Integrated Circuit）と UART（Universal Asynchronous Receiver-Transmitter）は、Arduino などのマイコントローラーで使用される2つの主要な通信プロトコルです。ただし、I2C を使用するデバイスと UART を使用するデバイスとの間で通信を行う必要がある場合、プロトコルの違いにより通信ができません。この場合、I2C を UART に変換する必要があります。
I2C と UART の違い
I2C と UART は、通信プロトコルの形式や速度などに大きな違いがあります。I2Cは、同期式のバス型通信プロトコルで、マスタースレーブ型の構成を取ります。一方、UARTは、非同期式のポイント・ツー・ポイント型通信プロトコルで、フルデュープлекс通信を行うことができます。
簡単接続！ Arduino を30分で I2C通信 する方法I2C を UART に変換する理由
I2C を UART に変換する理由はいくつかあります。まず、I2C デバイスと UART デバイスとの間で通信を行う必要がある場合、プロトコルの違いにより通信ができません。そのため、I2C を UART に変換することで、異なるプロトコルを持つデバイスとの間で通信を行うことができます。また、I2C を UART に変換することで、ソフトウェア的な実装が不要になり、ハードウェア的な実装が可能になります。
変換方法の種類
I2C を UART に変換する方法はいくつかあります。まず、ソフトウェア的な実装による変換法があります。この方法では、Arduino などのマイコントローラーでソフトウェアを実行し、I2C と UART のプロトコルを変換します。また、ハードウェア的な実装による変換法があります。この方法では、IC やモジュールを使用して、I2C と UART のプロトコルを変換します。
変換 IC の例
I2C を UART に変換するための IC として、PCA9615 などのデバイスがあります。これらのデバイスは、I2C と UART のプロトコルを変換する機能を持っており、簡単に I2C デバイスと UART デバイスとの間で通信を行うことができます。
| IC 名 | 機能 |
|---|---|
| PCA9615 | I2C を UART に変換 |
| SC16IS750 | I2C を UART に変換 |
| MAX3100 | I2C を UART に変換 |
変換ソフトウェアの例
I2C を UART に変換するためのソフトウェアとして、Arduino などのマイコントローラーで動作するライブラリがあります。これらのライブラリは、I2C と UART のプロトコルを変換する機能を持っており、簡単に I2C デバイスと UART デバイスとの間で通信を行うことができます。Wire ライブラリと Serial ライブラリを使用することで、I2C を UART に変換することができます。
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I2C と UART の違いは何ですか?
I2C（Inter-Integrated Circuit）と UART（Universal Asynchronous Receiver-Transmitter）は、異なる通信プロトコルです。I2Cは、2線式の同期通信であり、マスターとスレーブの関係に基づいて通信を行います。一方、UARTは、非同期のシリアル通信であり、送受信のための独立した信号線を持ちます。両者は、通信速度や信頼性において異なる特徴を持っています。
I2C を UART に変換する理由は何ですか?
I2CをUARTに変換する理由はいくつかあります。まず、I2Cは、マスターとスレーブの関係に基づいて通信を行うため、スレーブの数に制限があります。一方、UARTは独立した信号線を持ち、デバイスの数に制限がありません。また、UARTは、より高い通信速度を実現することができます。
I2C を UART に変換する方法は何ですか?
I2CをUARTに変換する方法はいくつかあります。まず、ハードウェア的に変換する方法として、I2C-UART ブリッジICを使用する方法があります。他に、ソフトウェア的に変換する方法として、Arduino のライブラリを使用して、I2C 信号を UART 信号に変換することができます。また、FPGA などのプログラマブルなデバイスを使用して、カスタムな変換回路を実現することもできます。
Arduino で I2C を UART に変換するためのライブラリとは何ですか?
Arduino でI2CをUARTに変換するためのライブラリとして、SoftwareI2C ライブラリや、I2C-UART ブリッジIC のライブラリなどがあります。これらのライブラリを使用することで、Arduino ボード上でI2C信号をUART信号に変換することができます。さらに、カスタムな変換回路を実現するためのサンプルコードも提供されています。
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