树莓派3B+通过I2C连接三个TSL2561并同步获取数据的方法

问题背景 #

我有一台树莓派3B+和三个TSL2561光感模块，已实现单个模块的Python读取，但无法同时获取三个模块的数据。使用的库为adafruit-circuitpython-tsl2561（安装命令：sudo pip3 install adafruit-circuitpython-tsl2561）。

TSL2561引脚定义：

• 1: GND
• 2: VCC（接3.3V）
• 3: SDA
• 4: SCL
• 5: INT（可选，暂不用）

传感器参数说明：

• lux: 计算得出的光照勒克斯值（可能返回None，代表量程超限）
• broadband: 宽带通道原始数值
• infrared: 红外通道原始数值
• luminosity: 包含宽带和红外数值的二元组

问题根源 #

TSL2561默认I2C地址为0x39，多个模块直接接同一I2C总线会触发地址冲突，导致无法同时通信。必须先为每个模块设置唯一的I2C地址。

解决步骤 #

1. 硬件调整：设置不同的I2C地址 #

TSL2561的地址由ADDR引脚电平决定（部分模块通过板载焊盘设置，需查看模块说明书）：

• 模块1：ADDR接GND → 地址0x39（默认）
• 模块2：ADDR接VCC → 地址0x38
• 模块3：ADDR接SDA → 地址0x3A（或接SCL得到0x3B，确保三个地址唯一即可）

所有模块的GND、SDA、SCL分别并联到树莓派对应引脚：

• 树莓派SDA对应引脚3，SCL对应引脚5，GND对应任意GND引脚，VCC接3.3V引脚（引脚1）。

2. 验证I2C地址 #

在树莓派终端执行以下命令，扫描I2C总线确认三个地址存在：

i2cdetect -y 1

输出中应能看到0x38、0x39、0x3A（或你设置的其他地址）。

3. Python多模块读取代码 #

修改原代码，为每个传感器创建独立实例并指定地址：

import time
import board
import busio
import adafruit_tsl2561

# 初始化I2C总线
i2c = busio.I2C(board.SCL, board.SDA)

# 创建三个传感器实例，分别指定不同地址
tsl1 = adafruit_tsl2561.TSL2561(i2c, address=0x39)  # 模块1地址
tsl2 = adafruit_tsl2561.TSL2561(i2c, address=0x38)  # 模块2地址
tsl3 = adafruit_tsl2561.TSL2561(i2c, address=0x3A)  # 模块3地址

# 统一配置传感器参数（可根据需求单独调整每个模块）
def configure_sensor(sensor):
    sensor.enabled = True
    time.sleep(1)
    sensor.gain = 0  # 0=1x增益，1=16x增益
    sensor.integration_time = 1  # 0=13.7ms,1=101ms,2=402ms,3=手动

# 配置所有传感器
configure_sensor(tsl1)
configure_sensor(tsl2)
configure_sensor(tsl3)

def read_sensor(sensor, name):
    """读取单个传感器数据并打印"""
    broadband = sensor.broadband
    infrared = sensor.infrared
    lux = sensor.lux
    
    print(f"\n[{name}] 读取数据：")
    print(f"增益：{sensor.gain}")
    print(f"积分时间：{sensor.integration_time}")
    print(f"宽带通道：{broadband}")
    print(f"红外通道：{infrared}")
    if lux is not None:
        print(f"光照值(Lux)：{lux:.2f}")
    else:
        print("光照值：None（传感器量程超限）")

try:
    while True:
        read_sensor(tsl1, "模块1")
        read_sensor(tsl2, "模块2")
        read_sensor(tsl3, "模块3")
        time.sleep(2)  # 间隔2秒读取一次
except KeyboardInterrupt:
    # 退出时关闭传感器
    tsl1.enabled = False
    tsl2.enabled = False
    tsl3.enabled = False
    print("\n程序已退出")

注意事项 #

• 所有TSL2561的VCC必须接树莓派的3.3V，接5V会烧毁传感器。
• 如果某个模块无法读取，检查接线是否牢固、地址设置是否正确。
• 若lux返回None，可尝试调整gain（改为16x）或integration_time（延长到402ms）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Abbas Taheri