树莓派RPI4用Python通过TCA9548A I2C复用器访问ADS1100 ADC问题

核心原理 #

Adafruit CircuitPython TCA9548A库对外暴露的单通道对象（如tca[0]）本身兼容I2C设备读写协议，内置和smbus功能一致的寄存器读写方法，不需要依赖smbus库，也不需要传入总线编号参数，直接使用通道对象即可完成寄存器操作。

实现步骤 #

1. 初始化硬件对象 #

首先完成树莓派I2C总线、TCA9548A多路复用器和对应通道的初始化：

import board
import adafruit_tca9548a

# 初始化树莓派原生I2C总线
i2c = board.I2C()
# 初始化TCA9548A，默认地址为0x70，可根据A0/A1/A2引脚电平修改地址参数
tca = adafruit_tca9548a.TCA9548A(i2c, address=0x70)
# 取出ADS1100所在的通道，例如设备接在第0通道则取tca[0]
ads1100_channel = tca[0]

2. 读写ADS1100寄存器 #

直接调用通道对象的内置方法即可操作ADS1100，方法参数和smbus的同名方法完全一致：

# ADS1100默认I2C地址，可根据ADDR引脚电平调整
ADS1100_I2C_ADDR = 0x48

# 写入配置寄存器示例：设置为16位分辨率、连续采样、增益1倍
config_val = 0x8C
ads1100_channel.writeto_mem(ADS1100_I2C_ADDR, 0x00, bytes([config_val]))

# 读取采样结果示例：读取2字节转换结果
raw_bytes = ads1100_channel.readfrom_mem(ADS1100_I2C_ADDR, 0x00, 2)
# 转换为有符号16位整数
raw_sample = int.from_bytes(raw_bytes, byteorder='big', signed=True)
# 换算为实际电压，参考电压2.048V、增益1倍时的换算公式
voltage = raw_sample * 2.048 / 32768
print(f"当前采样电压：{voltage:.4f}V")

注意事项 #

• 若多个ADS1100分别接在TCA9548A的不同通道，只需要分别调用对应tca[n]对象的读写方法即可，库会自动完成通道切换，无需手动操作复用器寄存器
• 原有的smbus操作逻辑无需大量修改，仅需将smbus.SMBus(1)实例替换为对应的TCA通道对象即可

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Marco Bob