3 GY-21 HTU21 Sensoren mit TCA9548A Multiplexer auslesen

Guten Tag,

Mit Python ist das so eine Sache mit diesen Multiplexern. Bis jetzt habe ich dafür noch keine Lösung gefunden. Dennoch einen Lösungsvorschlag würde ich dir mit auf den Weg geben.

from smbus import SMBus
'''
A simple Python 3.x code with SMBUS ( I²C / 2Wire Bus by Philips / NXP ) to read
the sensor with the circuit HTU21A.

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Datasheet at http://web.sensor-ic.com:8000/ZLXIAZAI/MEAS20140716/HTU21A.pdf
'''
class HTU21D(object):
    CMD_TRIG_TEMP_HM   = 0xE3
    CMD_TRIG_HUMID_HM  = 0xE5
    CMD_TRIG_TEMP_NHM  = 0xF3
    CMD_TRIG_HUMID_NHM = 0xF5
    CMD_WRITE_USER_REG = 0xE6
    CMD_READ_USER_REG  = 0xE7
    CMD_RESET          = 0xFE

    def __init__(self, busno=1, address=0x40):
        self.bus = SMBus(busno)
        self.i2c_address = address
        self.__check_bus__(self.bus, self.i2c_address)
        
    def read_temperature(self):
        self.__reset__()
        msb, lsb, crc = self.bus.read_i2c_block_data(\
            self.i2c_address, self.CMD_TRIG_TEMP_HM, 3)
        return ((-46.85 + 175.72 * (msb * 256 + lsb) / 65536)\
               if self.__crc_check___(msb, lsb, crc) else -1)

    def read_humidity(self):
        self.__reset__()
        msb, lsb, crc = self.bus.read_i2c_block_data(\
            self.i2c_address, self.CMD_TRIG_HUMID_HM, 3)
        return (((-6 + 125 * (msb * 256 + lsb) / 65536.0) / 100.0)\
               if self.__crc_check___(msb, lsb, crc) else -1)

    def __reset__(self):
        self.bus.write_byte(self.i2c_address, self.CMD_RESET)

    def __check_bus__(self, bus, address):
        try:
            value = bus.read_i2c_block_data(self.i2c_address, \
                                            self.CMD_READ_USER_REG,3)
        except :
            print('Sensor GY21_HTU21 not found at', hex(address))
            exit()
        print(('Sensor GY21_HTU21 found.' if value == [2, 0 , 0] else \
               'is not a sensorGY21_HTU21 at this bus address'))

    def __crc_check___(self, msb, lsb, crc):
        remainder = ((msb << 8) | lsb) << 8
        remainder |= crc
        divsor = 0x988000

        for i in range(0, 16):
            if remainder & 1 << (23 - i):
                remainder ^= divsor
            divsor >>= 1

        return (True if remainder == 0 else False)

Zum Ersten - ich würde auf diesen Adafruit Code verzichten. Dafür gibt es auch schnellere Alternativen (siehe Code-Listing).
Dann würde ich einfach, so habe ich mir zumindest in einer ähnlichen Situation beholfen, weil es wirklich keine wirklich vernünftige PYTHON Lösung für diese Bus-Multiplexer gibt, ich habe die Vc Leitungen über einen Portexpander geschaltet. Somit nacheinander die Sensoren angeschaltet, die Sensorwerte ausgelesen, diesen einen Sensor wieder Stromlos gemacht, und dann den nächsten Sensor aktiviert.
Wenn es keine zeitkritischen Vorgänge sind, kann man hier z.B. den 8 BIt Portexpander PCF8574 nutzen. Dazu integriert man diesen PCF8574 in den Bus, und nutzt die Output GPIOs als Spannungsversorgung für den jeweiligen Sensor. Funktioniert absolut Problemlos, denn auch der PCF8574 ist via Python sehr einfach zu steuern. Du musst nur beachten, nach der Power-ON Schaltung über einen der GPIO Output Ports des Portexpanders, noch eine Verweilzeit einzubauen, bis der Sensor abgefragt werden kann. Auch so kann man recht einfach, mehrere I2C Bus Komponenten mit gleicher Adresse abfragen, solange diese nicht immer und wirklich zeitgleich an sein sollen.

Guten Tag,

Über diesen Multiplexer wirst du es nie schaffen mit dem Shell-Tool i2cdetect die daran angeschlossenen Sensoren zu finden.
Über die Programmiersprache C/C++ bestehen je nach Art des Multiplexers zwei Lösungen.
Wie das bei deinem MP ist kann ich mangels Wissens darum nicht beantworten. Einmal wird die eigene Adresse des Multiplexers genutzt, um irgendwie mit Verrechnung der Bus-Adressen die Komponenten anzusprechen, dieser erzeugt dann sozusagen virtuelle Adressen. Und dann die direkt-schaltende Methode, wo der Ausgang am Multiplexer ähnlich einem Portexpander aktiv geschaltet wird, und die Komponente am betreffenden Port mit der eigenen Adresse angesprochen werden kann. Für die Arduino IDE , aber damit nur für µController gibt es fertig Bibliotheken dafür. Nur habe ich selber noch keine passende Möglichkeit gefunden, dieses auch mit Python umzusetzen.
Wenn es jetzt keine Displays sind, die man nicht abschalten sollte, sondern reine Werterfassungssensoren, die nicht wirklich permanent unter Strom stehen müssen, dann ist entweder der Weg RasPi GPIO-OUT als Vc des Sensors , oder bei mehreren über einen Portexpnader die einfachere und schnellere Lösung. Zumal du damit auch noch die Testmöglichkeit hast, über die Shell die einzelnen Sensoren via eines Bus-Scans zu erkennen.

Du kannst auch in der /boot/config.txt mit "dtoverlay=i2c-mux,pca9548" den Multiplexer installieren/aktivieren, wie es in /boot/overlays/README beschrieben ist. Die voreingestellte Adresse ist 0x70

Der TCA9548 ist zum PCA9548 funktionskompatibel.

Du kannst Dir auch eine Python-Bibliothek zum PCA9548/TCA9548 besorgen und damit die einzelnen Kanäle initialisieren und abfragen.

Letzendlich lassen sich die Register des TCA9548 auch direkt, also low-level. beschreiben und sich der durchzuschaltende Kanal direkt ansteuern.

Servus !