本篇以 HTU21D 溫度與濕度感測器與 MPU-6050 加速度計與陀螺儀六軸感測器為例，示範如何在一張樹莓派上同時連接多個 I2C 設備。
若要在樹莓派上同時接上多個 I2C 裝置，只要各項裝置的 I2C 位置不同，就可以直接並聯接在同一個 I2C 匯流排（bus）上，也就是將各 I2C 裝置的 SCL 與 SDA 兩條線都接在同一個腳位上，而電源的兩條線也都可以共用，所以最簡單的接法就是四條線都共用相同的腳位。
這裡是將兩個不同位址的 I2C 裝置放在同一個匯流排上，如果遇到相同 I2C 位址的裝置，就無法使用這樣的方式，必須改用不同匯流排的方法來處理，請參考本文下方的說明。
由於樹莓派的 I2C 腳位上本身就內建一個 1.8k 歐姆的上拉電阻（pull up resistor），所以在連接 I2C 裝置時就不需要另外接上拉電阻了。
接線前記得要先將樹莓派關機，接好之後再連接電源開機。
在樹莓派初次使用 I2C 前，要先執行 raspi-config 設定程式，啟用 I2C：
# 安裝 i2c-tools 套件
sudo raspi-config
執行之後，選擇「Interface Options」。
選擇「I2C」後，啟用 I2C 功能。
i2cdetect 檢查 I2C 位址將 I2C 設備都接上去之後，要先以 i2cdetect 工具指令檢查各裝置的 I2C 位址，使用前先安裝：
# 安裝 i2c-tools 套件
sudo apt-get install i2c-tools
再以 i2cdetect 查詢 I2C 裝置位址：
# 查詢 I2C 第 1 匯流排各裝置位址 sudo i2cdetect -y 1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 40: 40 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 60: -- -- -- -- -- -- -- -- 68 -- -- -- -- -- -- -- 70: -- -- -- -- -- -- -- --
這裡顯示在第 1 個 I2C 匯流排上，0x40 與 0x68 這兩個位置有裝置在使用，而 0x40 就是 HTU21D 溫度與濕度感測器，0x68 則為 MPU-6050 加速度計與陀螺儀六軸感測器。
事實上不管有幾個 I2C 裝置，只要位址不同就可以放在同一個匯流排上，後續讀取各個感測器資料的方式都跟一般的做法相同。
若要讀取 HTU21D 溫度與濕度感測器的資料，可以使用 adafruit-circuitpython-htu21d 模組：
# 安裝 adafruit-circuitpython-htu21d 模組
pip3 install adafruit-circuitpython-htu21d
以下是讀取 HTU21D 溫度與濕度資料的範例：
import time import board from adafruit_htu21d import HTU21D # 建立 HTU21D 感測器物件 i2c = board.I2C() sensor = HTU21D(i2c) # 讀取 HTU21D 溫度資料 print("Temperature: %0.1f C" % sensor.temperature) # 讀取 HTU21D 濕度資料 print("Humidity: %0.1f %%" % sensor.relative_humidity)
Temperature: 22.4 C Humidity: 60.0 %
mpu6050 是一個可以讓樹莓派讀取 MPU-6050 加速度計與陀螺儀六軸感測器的 Python 模組，使用前先執行以下指令進行安裝：
# 安裝必要套件 sudo apt install python3-smbus # 安裝 mpu6050-raspberrypi 模組 pip3 install mpu6050-raspberrypi
接著使用 mpu6050 模組讀取 MPU-6050 的資料：
from mpu6050 import mpu6050 # 建立 MPU6050 物件 sensor = mpu6050(0x68) # 讀取加速度計資料 accel_data = sensor.get_accel_data() print("Accelerometer data") print("x: " + str(accel_data['x'])) print("y: " + str(accel_data['y'])) print("z: " + str(accel_data['z'])) # 讀取陀螺儀資料 gyro_data = sensor.get_gyro_data() print("Gyroscope data") print("x: " + str(gyro_data['x'])) print("y: " + str(gyro_data['y'])) print("z: " + str(gyro_data['z'])) # 讀取溫度資料 temp = sensor.get_temp() print("Temp: " + str(temp) + " C")
這段程式碼執行之後，就可以讀取並輸出 MPU-6050 感測器上的各項資料：
Accelerometer data x: 10.105925207519531 y: -0.2059013427734375 z: -0.6727706665039062 Gyroscope data x: -1.083969465648855 y: -1.2595419847328244 z: -0.3816793893129771 Temp: 23.306470588235296 C
如果遇到兩個裝置剛好使用同一個 I2C 位址的時候，就無法將兩個裝置接在同一個 I2C 匯流排上，而需要採用分開的 I2C 匯流排來處理。
樹莓派本身有 i2c0 與 i2c1 兩組 I2C 匯流排，而在第 4 代的樹莓派中又增加了 i2c2、i2c3、i2c4、i2c5、i2c6 五組匯流排，使用 raspi-config 設定 I2C 功能時預設只會啟用 i2c1。
編輯 /boot/config.txt 這個開機設定檔，在檔案的最後（[all] 區塊）加上一行啟用 i2c0 匯流排的設定：
# 啟用 i2c0 匯流排（腳位採用 GPIO 0 與 GPIO 1）
dtoverlay=i2c0,pins_0_1
儲存檔案之後，重新啟動樹莓派。
使用 i2cdetect 查詢目前啟用的 I2C 匯流排：
# 查詢目前啟用的 I2C 匯流排 sudo i2cdetect -l
i2c-1 i2c bcm2835 (i2c@7e804000) I2C adapter i2c-0 i2c bcm2835 (i2c@7e205000) I2C adapter
以 i2cdetect 查詢各 I2C 匯流排的使用狀況：
# 查詢 i2c0 匯流排各裝置位址 sudo i2cdetect -y 0 # 查詢 i2c1 匯流排各裝置位址 sudo i2cdetect -y 1
關於各組 I2C 匯流排的啟用參數與用法，可以參考系統上 /boot/overlays/README 這個說明檔，以下是其中的內容。
Name: i2c0
Info: Change i2c0 pin usage. Not all pin combinations are usable on all
platforms - platforms other then Compute Modules can only use this
to disable transaction combining.
Do NOT use in conjunction with dtparam=i2c_vc=on. From the 5.4 kernel
onwards the base DT includes the use of i2c_mux_pinctrl to expose two
muxings of BSC0 - GPIOs 0&1, and whichever combination is used for the
camera and display connectors. This overlay disables that mux and
configures /dev/i2c0 to point at whichever set of pins is requested.
dtparam=i2c_vc=on will try and enable the mux, so combining the two
will cause conflicts.
Load: dtoverlay=i2c0,<param>=<val>
Params: pins_0_1 Use pins 0 and 1 (default)
pins_28_29 Use pins 28 and 29
pins_44_45 Use pins 44 and 45
pins_46_47 Use pins 46 and 47
combine Allow transactions to be combined (default
"yes")
Name: i2c1
Info: Change i2c1 pin usage. Not all pin combinations are usable on all
platforms - platforms other then Compute Modules can only use this
to disable transaction combining.
Load: dtoverlay=i2c1,<param>=<val>
Params: pins_2_3 Use pins 2 and 3 (default)
pins_44_45 Use pins 44 and 45
combine Allow transactions to be combined (default
"yes")
Name: i2c3
Info: Enable the i2c3 bus. BCM2711 only.
Load: dtoverlay=i2c3,<param>
Params: pins_2_3 Use GPIOs 2 and 3
pins_4_5 Use GPIOs 4 and 5 (default)
baudrate Set the baudrate for the interface (default
"100000")
Name: i2c4
Info: Enable the i2c4 bus. BCM2711 only.
Load: dtoverlay=i2c4,<param>
Params: pins_6_7 Use GPIOs 6 and 7
pins_8_9 Use GPIOs 8 and 9 (default)
baudrate Set the baudrate for the interface (default
"100000")
Name: i2c5
Info: Enable the i2c5 bus. BCM2711 only.
Load: dtoverlay=i2c5,<param>
Params: pins_10_11 Use GPIOs 10 and 11
pins_12_13 Use GPIOs 12 and 13 (default)
baudrate Set the baudrate for the interface (default
"100000")
Name: i2c6
Info: Enable the i2c6 bus. BCM2711 only.
Load: dtoverlay=i2c6,<param>
Params: pins_0_1 Use GPIOs 0 and 1
pins_22_23 Use GPIOs 22 and 23 (default)
baudrate Set the baudrate for the interface (default
"100000")
在這份說明檔案中，我們可以查到各組 I2C 匯流排的啟用方式，以及可以選用的 SDA 與 SCL 腳位組合，而 i2c3 以後的 I2C 匯流排只有樹莓派 4（BCM2711）才支援。
當使用不同的 I2C 匯流排的時候，在程式中就要指定 I2C 的匯流排，以下是上面兩個範例加上指定 I2C 匯流排的版本。
在 HTU21D 的範例中，若要更改 I2C 匯流排，必須直接指定 I2C 的 SDA 與 SCL 兩個腳位，以 i2c0 來說，預設的 SDA 與 SCL 腳位分別為 GPIO 0 與 GPIO 1，以下是指定 I2C 匯流排的範例。
import time import board from adafruit_htu21d import HTU21D # 使用 i2c0 匯流排 board.SDA = 0 # GPIO 0 board.SCL = 1 # GPIO 1 # 建立 HTU21D 感測器物件 i2c = board.I2C() sensor = HTU21D(i2c) print("Temperature: %0.1f C" % sensor.temperature) print("Humidity: %0.1f %%" % sensor.relative_humidity)
以 MPU-6050 的範例來說，可以在建立 MPU6050 物件時以 bus 參數指定匯流排編號：
from mpu6050 import mpu6050 # 建立 MPU6050 物件（使用 i2c0 匯流排） sensor = mpu6050(0x68, bus=0) # 讀取加速度計資料 accel_data = sensor.get_accel_data() print("Accelerometer data") print("x: " + str(accel_data['x'])) print("y: " + str(accel_data['y'])) print("z: " + str(accel_data['z'])) # 讀取陀螺儀資料 gyro_data = sensor.get_gyro_data() print("Gyroscope data") print("x: " + str(gyro_data['x'])) print("y: " + str(gyro_data['y'])) print("z: " + str(gyro_data['z'])) # 讀取溫度資料 temp = sensor.get_temp() print("Temp: " + str(temp) + " C")