nRF52 BLE 개발하기 - twi_scanner(I2C)

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이번에는 TWI(I2C) 인터페이스를 사용하는 방법에 대해서 간단하게 알아보도록 하자.

TWI(I2C)로 연결할 센서는 Adafruit BME280 모듈(이하 BME280)로 온도, 습도, 대기압을 측정할 수 있는 환경센서이다.

BME280은 TWI(I2C) 인터페이스 이외에도 SPI 인터페이스도 지원해 해당 제품으로 선정하여 예제를 진행하도록 하겠다.

\examples\peripheral\twi_scanner\pca10040\blank\ses 폴더로 가 프로젝트를 실행시키고 main.c 소스코드를 살펴보자.

/* TWI instance ID. */
#if TWI0_ENABLED
#define TWI_INSTANCE_ID     0
#elif TWI1_ENABLED
#define TWI_INSTANCE_ID     1
#endif

 /* Number of possible TWI addresses. */
 #define TWI_ADDRESSES      127

/* TWI instance. */
static const nrf_drv_twi_t m_twi = NRF_DRV_TWI_INSTANCE(TWI_INSTANCE_ID);


/**
 * @brief TWI initialization.
 */
void twi_init (void)
{
    ret_code_t err_code;

    const nrf_drv_twi_config_t twi_config = {
       .scl                = ARDUINO_SCL_PIN,
       .sda                = ARDUINO_SDA_PIN,
       .frequency          = NRF_DRV_TWI_FREQ_100K,
       .interrupt_priority = APP_IRQ_PRIORITY_HIGH,
       .clear_bus_init     = false
    };

    err_code = nrf_drv_twi_init(&m_twi, &twi_config, NULL, NULL);
    APP_ERROR_CHECK(err_code);

    nrf_drv_twi_enable(&m_twi);
}


/**
 * @brief Function for main application entry.
 */
int main(void)
{
    ret_code_t err_code;
    uint8_t address;
    uint8_t sample_data;
    bool detected_device = false;

    APP_ERROR_CHECK(NRF_LOG_INIT(NULL));
    NRF_LOG_DEFAULT_BACKENDS_INIT();

    NRF_LOG_INFO("TWI scanner started.");
    NRF_LOG_FLUSH();
    twi_init();

    for (address = 1; address <= TWI_ADDRESSES; address++)
    {
        err_code = nrf_drv_twi_rx(&m_twi, address, &sample_data, sizeof(sample_data));
        if (err_code == NRF_SUCCESS)
        {
            detected_device = true;
            NRF_LOG_INFO("TWI device detected at address 0x%x.", address);
        }
        NRF_LOG_FLUSH();
    }

    if (!detected_device)
    {
        NRF_LOG_INFO("No device was found.");
        NRF_LOG_FLUSH();
    }

    while (true)
    {
        /* Empty loop. */
    }
}

예제를 살펴보면 twi_init 함수를 호출해 TWI(I2C) 인터페이스를 사용할 수 있도록 설정을 한다.

그리고 1부터 127까지 TWI(I2C) 통신으로 연결된 센서의 주소를 알아내는 간단한 예제이다.

먼저 twi_init 함수를 살펴보자.

nrf_drv_twi_init 함수의 전달 인자로 TWI 0, twi_config 설정값을 전달한다.

twi_config 값은 SCL 핀은 ARDUINO_SCL_PIN(27) SDA 핀은 ARDUINO_SDA_PIN(26), clock frequency는 100kHz로 되어 있다.

nrf_drv_twi_enable 함수를 호출해 TWI 0를 사용할 수 있도록 활성화한다.

그리고 nrf_drv_twi_rx 함수의 전달 인자로 주소를 1부터 127까지 증가시키면서 TWI(I2C) 통신을 하다 보면 자신의 주소에 응답을 하게 되면서 연결된 센서의 주소 값을 알 수 있게 된다.

실제 동작 확인을 위해 사진과 같이 BME280과 nRF52832 DK를 연결하면 TWI(I2C) 인터페이스 연결이 수립된다.

BME280 회로도를 보면 ADR 핀에 풀업이 연결되어 있는데 데이터시트를 보면 이 경우에 주소는 0x77로 설정된다고 한다.

정상적으로 TWI(I2C) 인터페이스 연결이 되었다면 BME280 주소를 출력하는 것을 볼 수 있다.

앞으로

다음에는 twi_sensor 예제를 BME280을 사용하도록 수정하여 온도, 습도, 대기압 측정값을 읽어오는 방법에 대해서 알아보도록 하자.