Será o último artigo da série com essa ferramenta? “Por enquanto” sim, mas se tem acompanhado desde o primeiro artigo, saiba que há muito ainda a tratar sobre esse dispositivo. Nessa primeira série focamos em uma boa apresentação e no scan e sniffing do barramento I2C. Agora vamos fechar a sequência com a leitura do BMP180 com Bus Pirate.
Se ainda não tem um BMP180, dê uma passada na CurtoCircuito, eles têm uma quantidade enorme de sensores.
Preparando o ambiente
Não se preocupe, nada de repetições. Se leram os artigos anteriores, sabem bem o que significa cada uma das flags. Agora vou apenas citar os passos para:
| Entrar em modo I2C | m, 4, 3 |
| Levantar o pull-up | P |
| Ligar a alimentação pelo Bus Pirate para o BMP180 | W |
| Checar tensões | v |
| Conectar o VCC ao BMP180 | físicamente |
| Consultar o endereço do dispositivo | (0), (1) |
Repetir comandos
Podemos usar “:” para repetir um valor. Por exemplo, repetir 3 vezes o 2:
Conversão de base numérica
Uma ferramenta do Bus Pirate que pode ser muito útil dependendo da situação é a conversão de base numérica. Para tal, usamos o sinal de igualdade seguido do valor em qualquer base. O endereço do BMP180 encontrado foi 0x77. Qual o valor dele em binário ou decimal? Simples, basta digitar:
= 0x77
O resultado será:
Inversão de ordem dos bits
Para inverter a ordem dos bits, usa-se pipe:
|0b00000010
Invés de 2, o resultado será 64:
Leitura do BMP180
A leitura pode ser feita de um ou vários bytes de uma vez. Cada recepção é um ACK, e a finalização é com NACK. Para essa leitura, podemos fazer:
[0xEF r r r:3]
Como não tem nada no buffer para ser lido, o retorno deve ser 0:
A flag r lê um único byte, enquanto r:3 lê múltiplos bytes.
Quando finalizarmos a leitura do sensor,voltamos ao modo de alta impedância para tudo voltar à configuração inicial; alta impedância, sem alimentação e sem pullup:
m 1
Agora vamos à bendita leitura.
Lendo a temperatura no BMP180
Me desculpem, mas não vou fazer a leitura e cálculos completos. Se quiserem ler mais dados, recomendo o artigo “Barômetro BMP180 com Raspberry“, no qual escrevi um programa em Python para ler o BMP180 no Raspberry em 2014, e nele estão todos os cálculos a partir das leituras. Vamos ver só algumas dessas leituras para ter algum conceito.
Para enviar o start bit usamos “[” e para enviar o stop bit usamos “]“. O endereço padrão do módulo é 0x77, e para leitura e escrita pode-se ver com a macro (1):
Instruções de escrita com 0xEE e instruções de leitura com 0xEF. O datasheet diz para lermos os dados de calibração. No programa é bem mais fácil, pois já armazenamos em variáveis e depois só aplicamos as fórmulas de cálculo. Leia o artigo supracitado para ver esses detalhes, mas veja a leitura de 2 registradores de calibração utilizados no cálculo da temperatura:
Vamos ler os registradores mas não vamos aplicar cálculo. São 2 words cada variável, sendo que o datasheet diz para pegar o MSB, deslocar para a esquerda e adicionar o LSB:
Repare na temperatura. A instrução é: “ESCREVA 0x2E para 0xF4 e aguarde 4.5ms” (mínimo)
Olhe a terceira imagem de baixo para cima. A instrução de escrita é 0xEE. Vamos escrever então 0x2E para 0xF4:
[0xEE 0x2E 0xF4
Repare que não tem o stop bit, porque temos que aguardar, então ler 0xF6 e 0xF7:
[0xEE 0xF6 0xF7]
Mas por que escrevemos de novo? – Simples: estamos informando quais endereços serão lidos. Repare também que agora mandamos o stop bit, porque essa sequência foi finalizada. Agora os valores são armazenados e lidos de 0xEF:
[0xEF r:2]
Temos então os valores 0x80 e 0x00 na leitura descompensada.
Pra calcular a temperatura:
X1 = (UT - AC6) * AC5 /2^15 X2 = MC* 2^11 / (X1 * MD) B5 = X1 + X2 T = (B5*8)/2^4
Por isso que não quero fazer manualmente. Eu até coletei uns valores, mas apenas com o intuito de mostrar no artigo mesmo.
[0xEE 0x2E 0xF4 #escreve os valores [0xEE 0xF6 0xF7] #condicao de escrita [0xEF r:2] # condicao de leitura e le resultado: 0x80 0x00 [0xEE 0xB4] [0xEF r] [0xEE 0xB2] [0xEF r] #0xB4 = 0x37 #0xB2 = 0x63
Eis o print de uma das leituras:
Vídeo
No vídeo mostro a preparação do ambiente e a leitura de 2 registradores, só pra não passar em branco. Fazer “tudo” manualmente é insano, mas fazer uma leitura comprova o funcionamento.
Com esse artigo, finalizamos a série de leitura I2C com Bus Pirate. Aguardem boas novas em breve!
Revisão: Ricardo Amaral de Andrade