MCU如何检测I2C设备是否存在?

1.部分代码：（软件模拟I2C连接BH1750模块，来自正点原子代码示例）


/*
*********************************************************************************************************
*        函 数 名: i2c_Stop
*        功能说明: CPU发起I2C总线停止信号
*        形    参：无
*        返 回 值: 无
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*/
void i2c_Stop(void)
{
        /* 当SCL高电平时，SDA出现一个上跳沿表示I2C总线停止信号 */
        BH1750_I2C_SDA_0();
        BH1750_I2C_SCL_1();
        i2c_Delay();
        BH1750_I2C_SDA_1();
}

/*
*********************************************************************************************************
*        函 数 名: i2c_WaitAck
*        功能说明: CPU产生一个时钟，并读取器件的ACK应答信号
*        形    参：无
*        返 回 值: 返回0表示正确应答，1表示无器件响应
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*/
uint8_t i2c_WaitAck(void)
{
        uint8_t re;


        BH1750_I2C_SDA_1();        /* CPU释放SDA总线 */
        i2c_Delay();
        BH1750_I2C_SCL_1();        /* CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答 */
        i2c_Delay();
        if (BH1750_I2C_SDA_READ())        /* CPU读取SDA口线状态 */
                re = 1;
        else
                re = 0;
        BH1750_I2C_SCL_0();
        i2c_Delay();
        return re;
}



/*
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*        函 数 名: i2c_CheckDevice
*        功能说明: 检测I2C总线设备，CPU向发送设备地址，然后读取设备应答来判断该设备是否存在
*        形    参：_Address：设备的I2C总线地址
*        返 回 值: 返回值 0 表示正确， 返回1表示未探测到
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_CheckDevice(uint8_t _Address)
{
        uint8_t ucAck;
        i2c_Start();                /* 发送启动信号 */
        /* 发送设备地址+读写控制bit（0 = w， 1 = r) bit7 先传 */
        i2c_SendByte(_Address | BH1750_I2C_WR);
        ucAck = i2c_WaitAck();        /* 检测设备的ACK应答 *

        i2c_Stop();                        /* 发送停止信号 */

        return ucAck;
}

2.现象：
（1）正常连接，时序正常（黄色为SCL，绿色为SDA），i2c_CheckDevice()函数返回0表示检测到


（2）换设备引脚改从机地址，SCL低电平，SDA高电平，i2c_CheckDevice(BH1750_Addr)函数返回1表示未检测


（3）不连接设备，SCL和SDA都为低电，i2c_CheckDevice(BH1750_Addr)函数返回0表示检测到？



3.问题：怎么让不连接设备的时候i2c_CheckDevice(BH1750_Addr)函数返回1
static void I2C_BH1750_GPIOConfig(void)
{
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;


        RCC_APB2PeriphClockCmd(BH1750_RCC_I2C_PORT, ENABLE);        /* 打开GPIO时钟 */


        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = BH1750_I2C_SCL_PIN | BH1750_I2C_SDA_PIN;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;          /* 开漏输出 */
        GPIO_Init(BH1750_GPIO_PORT_I2C, &GPIO_InitStructure);


        /* 给一个停止信号, 复位I2C总线上的所有设备到待机模式 */
        i2c_Stop();    //初始化的时候已经让SCL和SDA都输出高电平
}

采集来的数据在正常范围，说明设备存在。

你IIC总线上有上拉电阻吗？

iic是有应答机制的,有应答就是有设备,没有应答就是没有设备

根据应答信号 检测从设备是否在线和损坏或者掉线；仔细看一下IIC的通讯协议，就清楚了； 硬件上面 我一般习惯IIC的总线额外添加3.3K-10K的上拉电阻； 5V设备一般用4K7就可以了；

已解决：BH1750模块内置上拉电阻，所以STM32直接连接就可以通信，但是当没有设备连接还想让SCL和SDA处于高电平就得额外接上拉电阻。

已解决：BH1750模块已经内置上拉电阻，所以直接连接就可以进行I2C通信，但是当没有外设连接的时候还想让SCL和SDA处于高电平需要额外接上拉电阻。
还有个疑问：在没有释放总线之前SCL和SDA都是主机控制，那没有设备连接时不应该也能检测到不完整的输出波形吗？为什么我用示波器没有检测到

读取器件信息即可知道

_BEAR_ 发表于 2023-6-11 22:06
已解决：BH1750模块内置上拉电阻，所以STM32直接连接就可以通信，但是当没有设备连接还想让SCL和SDA处于高 ...

STM32可以设置内部上拉，你没有打开。

Hephaestus 发表于 2023-6-12 12:16
STM32可以设置内部上拉，你没有打开。

但是I2C通信要设置为开漏输出模式不是吗

这IIC的波形质量好差

Y_G_G 发表于 2023-6-11 10:53
iic是有应答机制的,有应答就是有设备,没有应答就是没有设备

正解，支持一下

请问是只有添加了上拉电阻才能解决吗

device沒回應ack，就代表不存在。

通过I2C读取从器件的ID值, 有ack就是有设备存在, 没有就是没有设备存在.

可以在传感器的采集时序函数里面设置返回值，调用时序函数时再检查一下有没ack返回。我也碰到跟你一样的问题，就这样解决了。