ラズパイ MCP23017 I2C通信について

Question

#実現したこと
I2Cで接続している、IOエキスパンダー MCP23017を使って、タクトスイッチが押されているか取得する。

押していたら1、そうでなければ0を出力

pigpioを使用。

とりあえず、GPA0-7まで入力として使い、プルアップもしておく。

#試したこと・困っていること

下のを実行しました。数値が押していたら0xfe(254)、そうでなければ0xff(255)が出力されてしまいました。

import pigpio

ICADDR = 0x20 

REG_IODIRA = 0x00 #IO setting for A
REG_GPPUA = 0x0c #PullUp for A
REG_GPIOA = 0x12 #IN A
REG_OLATA = 0x14 #OUT A

pi = pigpio.pi()
hndl = pi.i2c_open(1, ICADDR)

#IO setting 
#i2c_write_byte_data(handle、reg、byte_val)
pi.i2c_write_byte_data(hndl,REG_IODIRA,0xff)　#Aの全部、入力にする

#pullup
#i2c_write_byte_data(handle、reg、byte_val) 
pi.i2c_write_byte_data(hndl,REG_GPPUA,0xff) #とりあえずAの全てプルアップします。

while True:
    print (pi.i2c_read_i2c_block_data(hndl,REG_GPIOA,0x01))

#追記1

data = pi.i2c_read_i2c_block_data(hndl,REG_GPIOA,0x1)
print(hex(~data&0xff))

にしたところ

Traceback (most recent call last):
  File "python-osc.py", line 35, in <module>
    print(hex(~data&0xff))
TypeError: bad operand type for unary ~: 'tuple'

このようなエラーになりました。

dataの出力される情報が良くないと思い、dataを変えました

data = pi.i2c_read_byte_data(hndl,REG_GPIOA)
print(hex(~data&0xff))

すると

0x0 #何も押していない
0x1 #ボタン1を押している時
0x2 #ボタン2を押している時
0x3 #ボタン1とボタン2を同時に押している時

と出力されました。
たぶん、入力するポートを**pi.i2c_read_byte_data()**では指定できないからだと思います。

他に、

data = pi.i2c_read_byte_data(hndl,0x01)#ポート1だけ読み込むの意味
print(hex(~data&0xff))

では、エラーが出なかったけど、数値が変更されずでした。

Comments

[退会済みユーザー]

もし装置がちゃんと動いていて、通信もちゃんとできていて、とりあえずしのげればよい、というのであれば、プログラム側で255-int(帰ってきた値)をすれば「押していたら1、そうでなけれ0」になりそうですがいかがでしょうか？

Answer 1

プルアップしているのなら、スイッチはピンとGNDの間に入れるのも普通にやることで、そうだとすればスイッチを押したときがL、離すと(スイッチのつながっていない端子も)Hというのは全く正常です。「出力されてしまった」というものではないでしょう。

エキスパンダーを使うということはそれ以外の端子も制御されるはずで、その時にどういう結果を期待しているのかによっても適切な手段は変わりますが、とりあえずビット反転してから8bitだけ取り出し

data = pi.i2c_read_i2c_block_data(hndl,REG_GPIOA,0x01)
print(hex(~data&0xff))

とでもしてみたらどうでしょう。

---

修正。
pi.i2c_read_i2c_block_data()の返り値はタプルで、最初の要素が得られたデータの数、次がbyte配列でデータそのもの、とのことです。hnd1のI2Cバスのデバイスの、REG_GPIOAレジスタから1バイトを読みだした値を使って計算をしたいのですから、
print(hex(~(data[1][0])&0xff))
ということになるかと思います。

Comments

[thkana]

表示フォントによっては見にくいみたいだから一応言っておくと、
~dataの~はマイナスじゃないです。チルダ(波線)ですので、よく見るとうねうねしてると思います。

[_magurochan]

追記しました

コピペして実行しましたが、エラーになったりします。。。

[thkana]

> 押していたら0xfe(254)、そうでなければ0xff(255)が出力
とあったのでそれだけ見て回答してしまったのは私のミスですけれど、プログラムを組むには使用する関数等の使い方はきちんと調べて、エラーが出たならエラーメッセージをきちんと検討して、「あちこちをとりあえず変えてみる」ではなく根拠のある対応をしましょう。

pi.i2c_read_i2c_block_data()の返り値はタプルで、最初の要素が得られたデータの数、次がbyte配列でデータそのもの、とのことです。hnd1のI2Cバスのデバイスの、REG_GPIOAレジスタから1バイトを読みだした値を使って計算をしたいのですから、
print(hex(~(data[1][0])&0xff))
というのが求める式のようです。エラーメッセージからi2c_read_i2c_block_data()はタプルを返してるのかな? というのを読み取って、その関数の仕様を確認する、と追っていけば状況が把握できるでしょう。

あるいは、直接Aポートの値を返すpi.i2c_read_byte_data(hndl,REG_GPIOA)を使えば返り値をそのまま受け取れる、ということですね。

[_magurochan]

ありがとうございます。

複数のボタンを押すと、足されてしまうのは治らなかったです。

[thkana]

> 治らなかった
え? それが問題だとは質問のどこにも書いてないですよ。
ポートは8ビット分を一括で読み出しますから、当然複数のスイッチが押されていればその複数全てについて反応が得られます。

では、どうなればいいのですか? (もはや別の話題なので質問を新たに立てた方がいいかも知れませんが)

[_magurochan]

仕様上、
1と2のボタン同時押しで0x03でなく、0x01と0x02で分けて表示させるというのは結構厳しいでしょうか？

それか、
ボタンのピンを飛ばし飛ばしにして、ボタン1→0x01・ボタン2→0x03・ボタン3→0x05とすれば、

ボタン1→0x01
ボタン1・2の同時押し→0x04
ボタン2→0x03
ボタン2・3の同時押し→0x08
ボタン3→0x05

と区別は出来そうな気がしますが。。。

[_magurochan]

この件、解決できました。

[_magurochan]

ボタン1のみ押した時 0x1
ボタン2 0x2
ボタン3 0x4
ボタン4 0x8
ボタン5 0x10

と出力されました。

また、同時押しの場合も、それぞれ違う数値が出力されていました。

[thkana]

時間がなくて返信出来ませんでしたが解決したようでなにより。
ボタンを押したときの値を２進数で表記してみると理屈がわかりやすいかもしれません。