În laboratorul de astăzi vom lucra cu două interfețe foarte des intâlnite în domeniul IoT, mai exact interfața SPI și interfața I2C.

Interfața SPI (Serial Peripheral Interface) este o interfața serială dezvoltată in anul 1979 de către Motorola.

Interfața SPI folosește patru semnale (conexiuni):

• SCLK: Serial Clock
• MOSI: Master Out Slave In
• MISO: Master In Slave Out
• CS /SS: Chip/Slave Select

Cel mai mare avantaj al conexiunii SPI este comunicația full-duplex, dar un dezavantaj este faptul că necesita 4 fire/pini către periferice, plus incă un fir/pin pentru fiecare periferic adăugat.

Interfața I2C (Inter-Integrated Circuit) este tot o interfața serială, dezvoltată în anul 1982 de către Philips Semiconductor, ce permite conectarea perifericelor folosind doar două fire/pini.

Marele avantaj este numărul scăzut de conexiuni, indiferent de câte periferice sunt inter-conectate, dar comunicația este half-duplex.

Vom folosi simulatorul Wokwi pentru a converti un proiect deja existent, de la o plăcuța Arduino Uno la ESP32. Vom folosi ca referință acest proiect, de la care vom copia codul (disponibil și aici) și îl vom ajusta pentru plăcuța ESP32.

Creați un proiect nou in Wokwi și alegeți plăcuța ESP32. Adăugați componentele de la proiectul luat ca referință cu ajutorul butonului “Add”.

https://docs.wokwi.com/parts/wokwi-max7219-matrix

MAX7219 este o matrice de LED-uri formată din 4 blocuri 8×8. Funcționează peste interfața SPI iar cu ajutorul bibliotecii “Parola” de la MajicDesigns este foarte ușor de creat text si animații ale textului.

Adăugați modulul MAX7219 din Wokwi cu un click pe butonul “Add”, iar apoi selectând “LED Dot Matrix (MAX7219)”.

POZA lab4-pic3

https://docs.wokwi.com/parts/wokwi-dht22

DHT22 este un senzor de temperatură și umiditate care are nevoie doar de un singur fir conectat la orice pin GPIO de pe plăcuță. După ce conectați firul la plăcuță, ajustați valoarea constantei “DHTPIN” la noul pin GPIO (ex. GPIO 5).

POZA pic4

https://docs.wokwi.com/parts/wokwi-ds1307

DS1307 este un modul de la care putem lua ora și data curentă (RTC - Real Time Clock). Funcționează peste I2C iar adresa dispozitivului este 0x68.

…

• https://wokwi.com/projects/289186888566178317
• https://docs.wokwi.com/parts/wokwi-max7219-matrix
• https://docs.wokwi.com/parts/wokwi-ds1307
• https://docs.wokwi.com/parts/wokwi-dht22
• https://en.wikipedia.org/wiki/Serial_Peripheral_Interface
• https://en.wikipedia.org/wiki/I%C2%B2C
• https://arduino.stackexchange.com/questions/16348/how-do-you-use-spi-on-an-arduino
• https://www.digikey.de/en/maker/projects/getting-started-with-stm32-i2c-example/ba8c2bfef2024654b5dd10012425fa23