ADAFRUIT LTC4316 TRADUCTOR DE DIRECCIONES I2C - STEMMA QT / QWIIC

Adafruit tiene cientos de diseños que utilizan I2C - un protocolo de dos hilos que le permite conectar rápidamente sensores, OLED, expansores GPIO y mucho más. A la gente le encanta I2C porque puedes simplemente conectar 4 cables para alimentación y datos, e incluso mejor, ¡compartir esos cables con múltiples dispositivos!

Una cosa que a la gente no le gusta de I2C es que cada dispositivo requiere su propia "dirección" única. Sólo puedes tener un dispositivo con una dirección 0x20, por ejemplo, así que mientras que en teoría podrías tener hasta 127 dispositivos, cada uno para los 7 bits de espacio de dirección disponible, en realidad te toparás rápidamente con dos sensores con la misma dirección. Muchos componentes I2C tienen puentes o interruptores que permiten cambiar la dirección, pero no todos. Y algunos sólo permiten elegir entre dos valores. Una solución es utilizar un multiplexor I2C, y estos funcionan bastante bien, pero requieren algunos noodling en su código para configurar el 'plexer y luego cambiar entre los dispositivos que se multiplexan.

El Adafruit LTC4316 I2C Address Translator es otra solución, con un poco de magia en su interior. Este chip hace la traducción de direcciones sobre la marcha. Hay una mitad 'entrada I2C', y una mitad 'salida I2C'. Y cualquier dispositivo en la mitad de "salida" tendrá automáticamente sus direcciones traducidas de la mitad de entrada. Específicamente, cada dispositivo tendrá el bit A6 invertido (bit más significativo de la dirección) y los bits A4 y A5 también pueden ser volteados o mantenidos igual, con los dos interruptores DIP en la placa. Para determinar la dirección traducida, usamos XOR bitwise math.

OK eso es un poco confuso así que vamos a trabajar a través de un ejemplo. Digamos que tenemos un AHT20 conectado en el lado de salida de este breakout. El AHT20 no tiene una dirección I2C ajustable: está fijada en 0x38. Si ambos interruptores DIP están en ON, entonces sólo A6 se invierte. Eso significa que el controlador I2C en el lado de entrada verá 0x38 XOR 0x40 = dirección 0x78. Si apagamos el interruptor A5, ahora será 0x38 XOR 0x60 = 0x58 y si ambos interruptores están apagados, ahora los bits A4, A5 y A6 estarán invertidos, entonces 0x38 XOR 0x70 = 0x48. En lo que respecta al AHT20, felizmente seguirá viendo escrituras y lecturas I2C en 0x38, pero desde la perspectiva del controlador I2C, el dispositivo está respondiendo en la nueva dirección.

Si necesitas más de 4 opciones de traducción de dirección (dos interruptores te dan 4 opciones) también tenemos un lugar donde puedes soldar una resistencia XOR_LOW para ajustar los 3 bits 'inferiores' soldando un valor de resistencia de acuerdo con la hoja de datos. Puede volverse confuso rápidamente por lo que definitivamente recomendamos usar un escáner I2C para depurar. Tenga en cuenta también que tiene que reiniciar el LTC si cambia la dirección de traducción con resistencias o los interruptores DIP: el valor de traducción se recoge en el arranque del chip y no es sobre la marcha ajustable sin una palanca del pin Enable.

Aunque este chip es mágico, hay que tener cuidado con algunas cosas: no parece soportar clock-stretching, así que no es apto para chips raros como el BNO055. El hecho de que puedas cambiar la dirección sobre la marcha no significa que la unidad lo admita. Algunos firmware esperan una dirección específica y puede que no sea trivial cambiar la dirección. Comprueba el controlador para asegurarte de que sabes cómo cambiar la dirección, al nuevo valor.

Para que te pongas en marcha rápidamente, hemos hecho una PCB a medida con el factor de forma STEMMA QT, lo que facilita la interfaz. Los conectores STEMMA QT de ambos lados son compatibles con los conectores I2C SparkFun Qwiic. Esto te permite hacer conexiones sin soldadura entre tu placa de desarrollo y el LTC4316 o encadenarlo con una amplia gama de otros sensores y accesorios usando un cable compatible.