I2C
前置知识
I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种多主机、两线制、低速串行通信总线，广泛用于微控制器和各种外围设备之间的通信。常见应用于传感器（如温度传感器TMP101、加速度计MPU6050）、存储器（如EEPROM芯片AT24CXX系列）、实时时钟、数字电位器等模块的通信。
接口说明
C1201具有2组I2C接口
硬件编号 |
位置 |
引脚编号 |
Linux设备文件 |
扫描命令 |
|---|---|---|---|---|
I2C0 |
40pin引脚 |
pin27,I2C0_SDA |
/dev/i2c-1 |
i2cdetect -y 1 |
I2C1(默认) |
40pin引脚 |
pin3,I2C1_SDA |
/dev/i2c-7 |
i2cdetect -y 7 |
接口实验
通过I2C接口在OLED屏显示图形
OLED屏
OLED显示屏通常通过一个4引脚的I2C接口与Jetson设备连接。Jetson设备接口与OLED屏幕基于I2C协议进行通讯。
OLED驱动芯片（如SSD1306）内部有一块图形显示数据RAM，这块显存直接映射到屏幕上的每一个像素。本实验采用128x64像素的屏幕，其显存被组织为一个1024字节（128 x 64 / 8）的矩阵。每个字节的8个比特（bit）控制着屏幕上垂直一列的8个像素。比特值为1表示像素点亮，为0则表示熄灭。
Python驱动库封装了I2C通信细节和显存操作。当调用Python库的函数绘制图形或文字时，库底层就是在计算并修改这块显存对应位置的值。Python通过驱动库控制OLED屏的显存来显示图形。
在Jetson设备上使用Python通过I2C接口控制OLED显示屏的流程如下：
引脚接口
实验步骤
1.连接Jetson设备与OLED
2.使用i2cdetect工具扫描I2C设备地址
sudo i2cdetect -l
i2c-0 i2c 3160000.i2c I2C adapter
i2c-1 i2c c240000.i2c I2C adapter
i2c-2 i2c 3180000.i2c I2C adapter
i2c-4 i2c Tegra BPMP I2C adapter I2C adapter
i2c-5 i2c 31b0000.i2c I2C adapter
i2c-7 i2c c250000.i2c I2C adapter
i2c-9 i2c i2c-2-mux (chan_id 1) I2C adapter
i2c-10 i2c i2c-2-mux (chan_id 0) I2C adapter
i2c-11 i2c NVIDIA SOC i2c adapter 0 I2C adapter
I2C1对应i2c-7
3.扫描i2c-7,OLED屏幕地址位0X3c
sudo i2cdetect -y -r 7
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
00: -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 3c -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --
4.安装OLED驱动和图形库
luma.oled：用于控制SSD1306显示屏。
pillow：用于图像绘制（luma.oled的依赖）
sudo pip install luma.oled pillow
5.通过I2C接口显示正方形
#!/usr/bin/env python3
"""
Jetson Orin Nano OLED显示实验
功能：通过I2C连接SSD1306 OLED屏，显示一个正方形
硬件：Jetson Orin Nano + 0.96寸OLED（I2C地址0x3C）
"""
import time
from luma.oled.device import ssd1306
from luma.core.interface.serial import i2c
from luma.core.render import canvas
from PIL import ImageDraw
def main():
try:
# 初始化I2C接口和OLED设备
# 参数说明：
# port=7: 使用Jetson的I2C总线7（对应/dev/i2c-7）
# address=0x3C: OLED的I2C地址（常见为0x3C或0x3D）
serial = i2c(port=7, address=0x3C)
device = ssd1306(serial)
print("OLED显示屏初始化成功！")
print(f"屏幕分辨率：{device.width} x {device.height}")
# 使用绘图画布绘制图形
with canvas(device) as draw:
# 绘制一个正方形：左上角坐标(30, 15)，右下角坐标(98, 49)
# 轮廓色（outline）为白色，填充色（fill）为黑色（即不填充）
draw.rectangle([(30, 15), (98, 49)], outline="white", fill="black")
# 可选：添加标签说明
draw.text((10, 50), "Square Demo", fill="white")
print("正方形已显示在OLED屏幕上。")
print("按 Ctrl+C 退出程序。")
# 保持显示，直到用户中断
while True:
time.sleep(1)
except Exception as e:
print(f"错误发生：{e}")
print("可能的原因：")
print("1. I2C连接错误：检查硬件连接和I2C地址")
print("2. 权限问题：尝试使用sudo运行脚本")
print("3. 库未安装：确认已安装luma.oled和pillow")
if __name__ == "__main__":
main()
显示效果：
关键问题
Q1.I2C设备的地址如何确定？
1）查阅数据手册。 地址通常为7位。数据手册直接给出一个值，例如 0x48；在实际通信时，需要将这7位地址左移一位（即乘以2），并在最低位加上读写方向位（0为写，1为读），构成一个8位的“从机地址”字节 。例如，设备地址 0x48(二进制 1001000) 对应的写地址为 0x90(10010000)，读地址为 0x91(10010001)；
2）某些I2C设备给出一个地址格式，说明其中一部分是固定的，另一部分由硬件引脚决定 。例如，某传感器地址格式为 1100 A2 A1 A0，其中 1100是固定的，A2 A1 A0三位由引脚电平决定。查看芯片引脚定义，找到地址引脚；检查这些引脚是连接至GND（低电平 0）还是VCC（高电平 1）；根据数据手册中的地址格式，将电平值代入对应的位，计算出唯一的7位地址。允许在同一总线上连接多个同型号器件
Q2.OLED屏幕的地址？
SSD1306驱动的OLED屏，地址通常由OLED模块上的一个地址选择引脚（如A0）的电平或电阻的焊接位置决定。通常为0X3C或0X3D。
Linux安装了i2c-tools后，可以运行以下命令扫描地址：
sudo i2cdetect -y -r 7
(OLED屏连接于I2C1)