Ενας “quick” οδηγός για το σύστημα Qwiic!

Το σύστημα Qwiic Connect της SparkFun είναι ένα οικοσύστημα αισθητήρων I2C, actuators, shields και καλωδίων που σχεδιάστηκε για να κάνει την κατασκευή πρωτοτύπων ταχύτερη και λιγότερο επιρρεπή σε σφάλματα.

Πρόκειται για ένα ειδικό σύστημα που λειτουργεί αποκλειστικά με πρωτόκολλο Inter-integrated Circuit (I2C) που χρησιμοποιείται ευρέως για τη σύνδεση περιφερειακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (ICs) χαμηλής ταχύτητας σε επεξεργαστές και μικροελεγκτές για επικοινωνία μικρών αποστάσεων, μέσα στην πλακέτα.

Όλα τα προϊόντα του οικοσυστήματος του Qwiic Connect συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας καλώδια Qwiic τα οποία διατίθενται σε ένα ευρύ φάσμα μεγεθών, πράγμα που σημαίνει ότι δεν υπάρχει ανάγκη για οποιαδήποτε συγκόλληση, επιτρέποντάς σας να θέσετε σε λειτουργία το πρωτότυπό σας σε χρόνο μηδέν.

Μπορείτε να συνδέσετε πολλαπλές συσκευές μαζί σε σειρά, “αλυσιδωτά”, χάρη στο πρωτόκολλο I2C. Αυτό σημαίνει ότι χρησιμοποιείτε λιγότερες συνδέσεις στη συσκευή σας και επεκτείνετε οποιοδήποτε σύστημα με ευκολία. Η σειρά Qwiic εχει πολλά διαθέσιμα μήκη καλωδίων, 50mm,100mm και ακόμη και καλώδιο για χρήση με breadboards.

Το οικοσύστημα του Qwiic

Πλεονεκτήματα:

• Χωρίς κολλήσεις: Τα καλώδια Qwiic (4-pin JST) συνδέονται εύκολα από τα development boards σε αισθητήρες, shields, accessory boards και πολλά άλλα, διευκολύνοντας τη δημιουργία ενός νέου πρωτοτύπου.
• Πολωμένη θύρα σύνδεσης: Δεν χρειάζεται να ανησυχείτε για την τυχαία αλλαγή των καλωδίων SDA και SCL στην πλακέτα σας. Το βύσμα του Qwiic είναι πολωμένο, ώστε να ξέρετε ότι θα το έχετε καλωδιώσει σωστά κάθε φορά, από την αρχή.
• Αλυσιδωτή συνδεσιμότητα: Ήρθε η ώρα να αξιοποιήσετε τη δύναμη του I2C bus! Οι περισσότερες πλακέτες Qwiic διαθέτουν δύο ή περισσότερες υποδοχές, επιτρέποντας τη σύνδεση πολλαπλών συσκευών σε αυτές!

Ποιό pinout χρησιμοποιεί το Qwiic?

Όλα τα καλώδια Qwiic έχουν την ακόλουθη χρωματική σύνθεση και διάταξη:

Τι συμβαίνει με τα INT pin?

Εχουν επιλεγεί σκόπιμα τέσσερις αγωγοί για να αυξηθεί η χρηστικότητα των καλωδίων διασύνδεσης, να ελαχιστοποιηθεί το κόστος των ακροδεκτών και να περιοριστεί το μέγεθος του σχεδίου της πλακέτας. Όλες οι πλακέτες με επιπλέον επιλογές pin (όπως interrupts, επιλογή διεύθυνσης, λειτουργία εξοικονόμησης ενέργειας κ.λπ.) θα έχουν αυτά τα pins χωρισμένα σε οπές της 0,1″, ώστε ο τελικός χρήστης να μπορεί να προσθέσει επιπλέον συνδέσεις ανάλογα με τις ανάγκες.

Σε τι αποσταση μπορεί να χρησιμοποιηθεί το σύστημα Qwiic?

Το bus σχεδιάστηκε για να επικοινωνεί μεταξύ ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (IC) σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB), οπότε δεν σχεδιάστηκε πραγματικά για μεγάλες αποστάσεις. Παρ’ όλα αυτά, μπορείτε να συνδέσετε επιτυχώς αισθητήρες με πλακέτες μέσω I2C σε απόσταση πάνω από 1 μέτρο.

Ο γρηγορότερος και ευκολότερος τρόπος για να επεκτείνετε την εμβέλεια επικοινωνίας του I2C bus είναι να χρησιμοποιήσετε το Differential I2C Breakout. Το breakout χρησιμοποιεί το ολοκληρωμένο κύκλωμα PCA9615 της NXP, το οποίο μετατρέπει τα δύο προεπιλεγμένα σήματα I2C σε τέσσερα διαφορικά σήματα, δύο για το SCL και δύο για το SDA. Τα διαφορικά σήματα αποστέλλονται μέσω ενός καλωδίου Ethernet, το οποίο συνδέεται στο breakout μέσω των ενσωματωμένων βυσμάτων RJ-45. Η διαφορική σηματοδότηση επιτρέπει στα σήματα I2C να φτάνουν σε αποστάσεις έως και 30.50m, διατηρώντας παράλληλα την ακεραιότητα του σήματος!

Είναι συμβατό με πλακέτες 5V?

Μπορεί να δημιουργηθεί μια πλακέτα DC buck/boost στο μέλλον, αλλά προς το παρόν το Qwiic υποστηρίζει μόνο πλακέτες 3,3V. Επί του παρόντος, πάνω από το 90% των προϊόντων I2C είναι 3,3V και η αγορά της τεχνολογίας ενισχύει αυτή την τάση.

Πώς μπορώ να συνδέσω τις υπάρχουσες πλακέτες I2C της SparkFun?

Τι γίνεται αν έχετε ήδη αρκετούς αισθητήρες και εξαρτήματα SparkFun; Εδώ και πολλά χρόνια η SparkFun χρησιμοποιεί την τυπική διάταξη ακροδεκτών GND/VCC/SDA/SCL σε όλες τις πλακέτες I2C. Αυτό καθιστά δυνατή τη σύνδεση ενός προσαρμογέα Qwiic που θα μετατρέψει τον αισθητήρα ή το actuator I2C της SparkFun σας στο σύστημα Qwiic.

Είναι το Qwiic ίδιο με το STEMMA QT?

Η διάταξη των pin για το STEMMA QT έχει σχεδιαστεί ώστε να ταιριάζει με τη διάταξη ακροδεκτών για το Qwiic της SparkFun, επιτρέποντας τη χρήση των πρόσθετων Qwiic με τις πλακέτες Stemma QT και το αντίστροφο.

Το Qwiic διαθέτει level shifting και ρύθμιση τάσης μόνο στον ελεγκτή, όχι στις συσκευές. Έτσι, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε συσκευές STEMMA + STEMMA QT με οποιονδήποτε ελεγκτή Qwiic και μπορείτε να χρησιμοποιήσετε συσκευές Qwiic σε έναν ελεγκτή STEMMA, εάν ρυθμίσετε το voltage jumper από 5V σε 3V.

Πλακέτα	Σύνδεση	Τάση (V)	Πρωτόκολλο
Qwiic	JST SH 4 pin 1.0mm pin pitch	3V DC	I2C
Stemma QT	JST SH 4 pin 1.0mm pin pitch	3-5V DC	I2C
Stemma	JST PH 3 / 4 Pin 2.0mm pin pitch	3-5V DC	4 Pin I2C, 3 Pin Analog / Digital / PWM
Grove	Proprietary 4 pin 2.0mm pin pitch, Συμβατό μονο με Stemma I2C	3-5V DC	4 Pin I2C / Analog / Digital / PWM

Οι πλακέτες STEMMA QT μπορούν να χρησιμοποιηθούν με ελεγκτές Grove/STEMMA/Qwiic!

Τα STEMMA QT δεν είναι συμβατά με πλακέτες Gravity (η σειρά των καλωδίων σήματος και τροφοδοσίας είναι διαφορετική, συμπεριλαμβανομένης της ανεστραμμένης πολικότητας τροφοδοσίας και των ανεστραμμένων καλωδίων I2C. Τα βύσματα JST PH είναι τα ίδια με αυτά που χρησιμοποιούνται για το STEMMA, αλλά μπορεί να προκαλέσετε ζημιά στις πλακέτες σας συνδυάζοντας τα STEMMA και τα Gravity).