简介

TCA9458是TI德州仪器的一款iic数据选择器，具有8个iic扩展接口，TCA9548A本身也是一个iic元器件，可以在8个iic地址之间切换。

需求

场景1

现在有一个需求，需要通过iic接口，链接8个LCD1602显示屏，显示不同的内容。但是LCD1602显示屏设备的iic地址相同，均为0x27（常见），现在需要通过TCA9458进行iic地址扩展，使这些显示屏显示不冲突。

场景2

通过io接口模拟的iic地址设备内部定时器不足，需要扩展较多的，具有类似地址特征的iic设备，需要通过TCA9458进行iic地址扩展，使这些设备不冲突。、

使用方式

arduino设备 <=> tca9548 <=> iic设备

iic地址问题

tca9548自身的地址

tca9548也是一个iic器件，本身有iic地址。tca9548自身的地址和它A0，A1，A2口的电平状态有关，组合出8个iic地址。默认地址为0x70（A0，A1，A2全部接地），最大地址为0x77（A0，A1，A2全部上拉）

#define TCAADDR 0x70

tca9548连接器件地址

tca9548的连接接口没有自身固定地址，地址取决于所链接的设备。通过arduino的iic接口，对tca9548发送选址信息，建立和它的不同接口的通信，结合程序说明

void tcaselect(uint8_t i) {
    if (i > 7) return;
    Wire.begin();//开启iic设备总线，mpu6050类必须先开启总线，对于LCD显示屏这行代码可有可无
    Wire.beginTransmission(TCAADDR);//向tca9548建立通信
    Wire.write(1 << i);//向iic总线写入tca9548选择连通的地址（0~7接口）
    Wire.endTransmission(); //关闭通信
}

查询设备链接

查询和tca9548链接的iic设备的有效地址，以下代码直接可以用来在串口输出对应的接口对应的地址

extern "C" {
#include "utility/twi.h"  // 借助总线协议扫描接口
}
#define TCAADDR 0x70

void tcaselect(uint8_t i) {
  if (i > 7) return;
  Wire.beginTransmission(TCAADDR);
  Wire.write(1 << i);
  Wire.endTransmission(); 
}

void setup()
{
    while (!Serial);
    delay(1000);
    Wire.begin();
    Serial.begin(9600);
    Serial.println("\nTCAScanner ready!");
    for (uint8_t t=0; t<8; t++) {
      tcaselect(t);
      Serial.print("TCA Port #"); Serial.println(t);
      for (uint8_t addr = 0; addr<=127; addr++) {
        if (addr == TCAADDR) continue;
        uint8_t data;
        if (! twi_writeTo(addr, &data, 0, 1, 1)) {
           Serial.print("Found I2C 0x");  Serial.println(addr,HEX);
        }
      }
    }
    Serial.println("\ndone");
}
void loop(){}

两个LCD显示屏例程


#include  
#include 
LiquidCrystal_I2C lcd1(0x27, 16, 2);
LiquidCrystal_I2C lcd2(0x27, 16, 2);
#define TCAADDR 0x70

void tcaselect(uint8_t i) {
  if (i > 7) return;
  Wire.beginTransmission(TCAADDR);
  Wire.write(1 << i);
  Wire.endTransmission(); 
}

void setup()
{
  tcaselect(1); lcd1.init();lcd1.backlight();
  lcd1.print("Hello, world! 1");lcd1.setCursor(4,0);
  delay(100);
  tcaselect(2); lcd2.init();  lcd2.backlight();
  lcd2.print("Hello, world! 2");lcd2.setCursor(4,1);
  delay(100);
}
void loop()
{
  int x=random(0,65535);
  tcaselect(1);
  lcd1.setCursor(4,1);
  lcd1.print(x);
  delay(500);
  tcaselect(2);
  lcd1.setCursor(4,1);
  lcd1.print(x);
  delay(1000);
}

LCD显示屏显示两个MPU6050 x轴角速度例程，亲测有效可用

#include "LiquidCrystal_I2C.h"
#include "MPU6050_6Axis_MotionApps20.h"//MPU6050库文件
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
MPU6050 Mpu6050;  
#define TCAADDR 0x70
int16_t ax, ay, az, gx, gy, gz;  //MPU6050的三轴加速度和三轴陀螺仪数据

void tcaselect(uint8_t i) {
 
  if (i > 7) return;
 Wire.begin();
  Wire.beginTransmission(TCAADDR);
  Wire.write(1 << i);
  Wire.endTransmission(); 
}

void setup()
{
Serial.begin(9600);
  tcaselect(0);delay(400);
  Mpu6050.initialize();      //初始化MPU6050
  delay(100);
  
  tcaselect(1);delay(400);
  Mpu6050.initialize();      //初始化MPU6050
  delay(100);
  
  tcaselect(2);
  lcd.init();delay(100);
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("mpu6050");
}

void loop()
{
  tcaselect(0);
  Mpu6050.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);
  int gx1 = gx;
  tcaselect(1);
  Mpu6050.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);
  int gx2 = gx; 
  tcaselect(2);
  lcd.backlight();
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print(gx1);
  lcd.setCursor(8,1);
  lcd.print(gx2);
  delay(200);
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("                       ");
}
···

TCA9548A iic地址扩展器件 Arduino教程

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场景1

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