Журнал LinuxFormat - перейти на главную

LXF157:Arduino: Связь двух плат

Материал из Linuxformat
(Различия между версиями)
Перейти к: навигация, поиск
(→‎Эко­но­мим про­во­да)
 
Строка 54: Строка 54:
 
Вы не всегда пред­поч­те­те пи­сать код та­ким об­ра­зом, но для про­вер­ки го­раз­до про­ще иметь один блок ко­да – ока­зы­ва­ет­ся, ве­до­мо­му уст­рой­ст­ву мно­гое все рав­но не нуж­но. «Же­ле­за» то­же мно­го не по­тре­бу­ет­ся. На рис. 1a по­ка­за­но, как это де­лается фи­зи­че­­ски (ес­ли у вас хо­ро­шие про­водники, на ма­ке­те мож­но обой­тись без по­вы­шаю­щих ре­зи­сто­ров и под­клю­чить пла­ты друг к дру­гу на­пря­мую). Рис. 1b про­яс­ня­ет эту схе­му, и ши­ну мож­но рас­ши­рить для под­клю­чения дру­гих уст­ройств. Ра­зо­бъем наш тес­то­вый код на фраг­мен­ты (пол­но­стью он при­ве­ден на DVD в фай­ле i2c_ping):
 
Вы не всегда пред­поч­те­те пи­сать код та­ким об­ра­зом, но для про­вер­ки го­раз­до про­ще иметь один блок ко­да – ока­зы­ва­ет­ся, ве­до­мо­му уст­рой­ст­ву мно­гое все рав­но не нуж­но. «Же­ле­за» то­же мно­го не по­тре­бу­ет­ся. На рис. 1a по­ка­за­но, как это де­лается фи­зи­че­­ски (ес­ли у вас хо­ро­шие про­водники, на ма­ке­те мож­но обой­тись без по­вы­шаю­щих ре­зи­сто­ров и под­клю­чить пла­ты друг к дру­гу на­пря­мую). Рис. 1b про­яс­ня­ет эту схе­му, и ши­ну мож­но рас­ши­рить для под­клю­чения дру­гих уст­ройств. Ра­зо­бъем наш тес­то­вый код на фраг­мен­ты (пол­но­стью он при­ве­ден на DVD в фай­ле i2c_ping):
  
−
#include <Wire.h>
+
<pre>#include <Wire.h>
  
 
const int configpin = 7;
 
const int configpin = 7;
Строка 63: Строка 63:
  
 
int Slave=8;
 
int Slave=8;
−
 
+
</pre>
 
В на­ча­ле про­грам­мы им­пор­ти­ру­ет­ся нуж­ная биб­лио­те­ка и объ­яв­ля­ют­ся пе­ре­мен­ные – несколь­ко для опи­сания на­шей схе­мы ап­па­рат­ной кон­фи­гу­ра­ции, затем бу­фер дан­ных и ад­рес под­чинен­но­го уст­рой­ст­ва, с ко­то­рым мы бу­дем об­щать­ся.
 
В на­ча­ле про­грам­мы им­пор­ти­ру­ет­ся нуж­ная биб­лио­те­ка и объ­яв­ля­ют­ся пе­ре­мен­ные – несколь­ко для опи­сания на­шей схе­мы ап­па­рат­ной кон­фи­гу­ра­ции, затем бу­фер дан­ных и ад­рес под­чинен­но­го уст­рой­ст­ва, с ко­то­рым мы бу­дем об­щать­ся.
  
Строка 198: Строка 198:
  
 
Су­ще­ст­ву­ет па­ра реа­ли­за­ций биб­лио­те­ки и для это­го уст­рой­ст­ва. Бо­лее слож­ная из двух, но и с боль­шей функ­цио­наль­но­стью – биб­лио­те­ка RF24 от Джейм­са Ко­ли­за-млад­ше­го [James Coliz, Jr]. Она под­дер­жи­ва­ет мно­гие ап­па­рат­ные функ­ции мик­ро­схе­мы без лишних осложнений. По­смот­рим, как с по­мо­щью этой биб­лио­те­ки на­стро­ить со­единение по ра­дио­ка­на­лу и восполь­зо­вать­ся им:
 
Су­ще­ст­ву­ет па­ра реа­ли­за­ций биб­лио­те­ки и для это­го уст­рой­ст­ва. Бо­лее слож­ная из двух, но и с боль­шей функ­цио­наль­но­стью – биб­лио­те­ка RF24 от Джейм­са Ко­ли­за-млад­ше­го [James Coliz, Jr]. Она под­дер­жи­ва­ет мно­гие ап­па­рат­ные функ­ции мик­ро­схе­мы без лишних осложнений. По­смот­рим, как с по­мо­щью этой биб­лио­те­ки на­стро­ить со­единение по ра­дио­ка­на­лу и восполь­зо­вать­ся им:
−
 
+
<pre>
 
#include <SPI.h>
 
#include <SPI.h>
  
Строка 204: Строка 204:
  
 
#include “RF24.h”
 
#include “RF24.h”
−
 
+
</pre>
 
Эта биб­лио­те­ка ис­поль­зу­ет биб­лио­те­ку SPI для Arduino, по­это­му ее то­же нуж­но под­клю­чить. Здесь так­же под­клю­ча­ет­ся класс RF24 – с его по­мо­щью лег­ко соз­дать ра­дио­ка­нал, и по­сле под­клю­чения все­го это­го мы соз­да­ем эк­зем­п­ляр ра­дио­ка­на­ла:
 
Эта биб­лио­те­ка ис­поль­зу­ет биб­лио­те­ку SPI для Arduino, по­это­му ее то­же нуж­но под­клю­чить. Здесь так­же под­клю­ча­ет­ся класс RF24 – с его по­мо­щью лег­ко соз­дать ра­дио­ка­нал, и по­сле под­клю­чения все­го это­го мы соз­да­ем эк­зем­п­ляр ра­дио­ка­на­ла:
  

Текущая версия на 12:12, 19 августа 2018

Подписка на печатную версию
Весь 2015 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)
Подписка на электронную версию
Весь 2015 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)
Подшивки старых номеров журнала (печатные версии)
Весь 2014 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)


Элек­тро­ни­ка. Нау­чим ма­кет­ные пла­ты раз­го­ва­ри­вать друг с дру­гом

[править] Arduino: Связь двух плат

Со­еди­ни­те па­ру плат Arduino в два про­цес­со­ра или сде­лай­те уда­лен­ный дат­чик с ра­дио­ка­на­лом. Боль­шие свя­зи Ни­ка Вей­ча все это по­зво­ля­ют.

(thumbnail)
Рис. 1a. Со­еди­нить Arduino че­рез ши­ну I2C про­сто — ино­гда да­же не нуж­ны по­вы­шаю­щие ре­зи­сто­ры.



Есть куча при­чин, по ко­то­рым ва­ше­му про­ек­ту мо­жет по­на­до­бить­ся боль­ше од­но­го Arduino – воз­мож­но, у вас есть мас­сив уда­лен­ных дат­чи­ков или вы хо­ти­те управ­лять ро­бо­том на ба­зе Arduino с дру­го­го Arduino. В лю­бом слу­чае, без взаи­мо­дей­ст­вия тут не обой­тись. К сча­стью, ор­ганизо­вать его до­воль­но про­сто. Спо­со­бов пе­ре­да­чи и прие­ма дан­ных много, и вы­бор за­ви­сит от ва­ших по­треб­но­стей – в ча­ст­но­сти, от рас­стояния.

[править] Эко­но­мим про­во­да

Ин­тер­фейс SPI быстр и хо­ро­шо под­дер­жи­ва­ет­ся в Arduino, но тре­бу­ет жут­ко­го ко­ли­че­­ст­ва про­во­дов – на него тра­тит­ся по мень­шей ме­ре че­ты­ре вы­во­да (или боль­ше, для ад­ре­са­ции). Тут еще есть смысл при бес­про­вод­ном со­единении, но ес­ли пла­ты связаны локаль­но, бо­лее чем доста­точ­но двух­про­вод­ного ин­тер­фейса I2C.

Биб­лио­те­ка Wire (см. на­ши бо­лее ранние экс­пе­ри­мен­ты с EEPROM в LXF152/153) по­зво­ля­ет про­сто свя­зать два Arduino, сэко­но­мив мно­же­ст­во до­полнитель­ных вы­во­дов. В ней надо за­дей­ст­во­вать ана­ло­го­вые вы­во­ды 4 и 5, но это то­же про­сто.

Ис­поль­зу­ет­ся кон­фи­гу­ра­ция «ве­ду­щий/ве­до­мый», ши­ной управ­ля­ет од­но уст­рой­ст­во, и никто не за­го­во­рит, по­ка к нему не обратятся пер­вым. Тео­ре­ти­че­­ски на од­ной шине мо­жет быть мно­же­ст­во плат Arduino или дру­гих уст­ройств, управ­ляет ко­то­ры­ми од­но глав­ное. На прак­ти­ке, без при­менения спе­ци­аль­ных ап­па­рат­ных по­вто­ри­те­лей дли­на соз­даваемой ши­ны ог­раниче­на. Что­бы по­го­во­рить с уст­рой­ст­вом, вы­полните сле­дую­щие ша­ги:

Wire.begin();

Wire.beginTransmission(Slave_address);

Wire.send(0x01);

Wire.endTransmission();

Пер­вая стро­ка инициа­ли­зи­ру­ет это уст­рой­ст­во как глав­ное. За­тем ему нуж­но по­го­во­рить с оп­ре­де­лен­ным уст­рой­ст­вом, и мы за­гру­жа­ем его ад­рес. Дан­ные обыч­но от­прав­ля­ют­ся бай­та­ми, но в ка­че­­ст­ве па­ра­мет­ров ме­то­да send() мож­но ис­поль­зо­вать ука­за­тель и дли­ну. На­конец, всегда сто­ит при­ят­но за­вер­шать раз­го­вор – endTransmission() на са­мом де­ле иниции­ру­ет пе­ре­да­чу дан­ных, ко­то­рые бы­ли по­ме­ще­ны в бу­фер ме­то­дом send(). Что­бы по­лу­чить дан­ные с ве­до­мо­го уст­рой­ст­ва, глав­ное иниции­ру­ет раз­го­вор и го­во­рит, сколь­ко бай­тов оно хо­чет по­лу­чить:

char buffer[8];

Wire.requestFrom(slave_address, 8);

int count=0;

while(Wire.available())

{

buffer[count] = Wire.receive();

count++;

}

Функ­ция Wire.available() воз­вра­ща­ет ко­ли­че­­ст­во при­ня­тых байт, на­хо­дя­щих­ся в бу­фе­ре в дан­ный мо­мент – для их по­лу­чения ис­поль­зу­ет­ся ме­тод Wire.receive(). Мож­но и ввер­нуть в эту пе­ре­да­чу до­ба­воч­ный код, что­бы убе­дить­ся в по­лу­чении нуж­но­го ко­ли­че­­ст­ва дан­ных или по­лу­чить фраг­мен­ты, по­те­ряв­шие­ся по до­ро­ге.

В порядке бо­лее по­лез­но­го при­ме­ра на­пи­шем ко­рот­кую про­грам­му «пин­га». Она уста­но­вит од­но уст­рой­ст­во как глав­ное, дру­гое – как под­чинен­ное. Мож­но ис­поль­зо­вать один и тот же код для обо­их уст­ройств и за­дать глав­ное уст­рой­ст­во на ап­па­рат­ном уровне, про­сто под­клю­чив один из циф­ро­вых вы­хо­дов к +5В и про­ве­ряя его внут­ри про­грам­мы.

(thumbnail)
b. Схема нашего подключения по I2C все проясняет. Ее можно расширять, подключая другие устройства.

Вы не всегда пред­поч­те­те пи­сать код та­ким об­ра­зом, но для про­вер­ки го­раз­до про­ще иметь один блок ко­да – ока­зы­ва­ет­ся, ве­до­мо­му уст­рой­ст­ву мно­гое все рав­но не нуж­но. «Же­ле­за» то­же мно­го не по­тре­бу­ет­ся. На рис. 1a по­ка­за­но, как это де­лается фи­зи­че­­ски (ес­ли у вас хо­ро­шие про­водники, на ма­ке­те мож­но обой­тись без по­вы­шаю­щих ре­зи­сто­ров и под­клю­чить пла­ты друг к дру­гу на­пря­мую). Рис. 1b про­яс­ня­ет эту схе­му, и ши­ну мож­но рас­ши­рить для под­клю­чения дру­гих уст­ройств. Ра­зо­бъем наш тес­то­вый код на фраг­мен­ты (пол­но­стью он при­ве­ден на DVD в фай­ле i2c_ping): 

#include <Wire.h>

const int configpin = 7;

bool config;

unsigned char buffer[8];

int Slave=8;

В на­ча­ле про­грам­мы им­пор­ти­ру­ет­ся нуж­ная биб­лио­те­ка и объ­яв­ля­ют­ся пе­ре­мен­ные – несколь­ко для опи­сания на­шей схе­мы ап­па­рат­ной кон­фи­гу­ра­ции, затем бу­фер дан­ных и ад­рес под­чинен­но­го уст­рой­ст­ва, с ко­то­рым мы бу­дем об­щать­ся.

Код на­строй­ки по со­стоянию вы­во­да оп­ре­де­лит, яв­ля­ет­ся ли уст­рой­ст­во ве­ду­щим или ве­до­мым, и уста­но­вит все как на­до:

void setup(void)

{

pinMode(configpin, INPUT);

config = digitalRead(configpin);

Serial.begin(9600);

Serial.print(“Initialised as:”);

if (config){

Serial.println(“transmitter”);

Wire.begin();

}

else{

Serial.println(“receiver”);

Wire.begin(Slave);

Wire.onReceive(slaveRX);

Wire.onRequest(slaveTX);

}

}


Код в об­щем по­ня­тен. Са­мое ин­те­рес­ное про­ис­хо­дит во фраг­мен­те для ве­до­мо­го уст­рой­ст­ва. Су­ще­ст­ву­ет два ме­то­да уста­нов­ки callback-функ­ции (об­рат­но­го вы­зо­ва) – в од­ном она вы­зы­ва­ет­ся, когда биб­лио­те­ка Wire фик­си­ру­ет от­прав­ку дан­ных ве­ду­щим уст­рой­ст­вом, а в дру­гом – когда принима­ет­ся за­прос на воз­врат дан­ных. Этим мы по­ка не занима­лись.

В глав­ном цик­ле дол­жен быть код толь­ко для глав­но­го ве­ду­ще­го, но в ка­че­­ст­ве об­рат­ной свя­зи мы мо­жем от­прав­лять ка­кие-то со­об­щения о со­стоянии по по­сле­до­ва­тель­но­му ка­на­лу при возник­но­вении оп­ре­де­лен­ных со­бы­тий. Ос­нов­ной код здесь пе­ре­да­ет байт дан­ных, а за­тем про­сит пе­ре­дать его об­рат­но. С по­мо­щью встро­ен­но­го тай­ме­ра (пу­тем вы­зо­ва функ­ции millis()) мож­но уз­нать, сколь­ко вре­мени занимают от­прав­ка и воз­врат:

void loop(void)

{

if (config) {

uint32_t time = millis();

uint32_t start;

bool timeout = false;

Serial.print(“Now sending “);

Wire.beginTransmission(Slave);

Wire.send(0xFF);

Wire.endTransmission();

О ме­то­дах для пе­ре­да­чи дан­ных мы го­во­ри­ли вы­ше. Те­перь, ко­гда дан­ные от­прав­ле­ны, мож­но по­про­сить прислать их об­рат­но:

Serial.println(“Waiting for response”);

delay(20);

Wire.requestFrom(Slave,1);

delay(20);

Serial.println(“Data requested”);

buffer[0]=Wire.receive();

Serial.print(“response received”);

Serial.println(buffer[0],HEX);

Serial.print(“round-trip:”);

Serial.println(millis()-time);

delay(2000);

}

else

{

Serial.print(“waiting”);

delay(1000);

}

}

На­конец, нуж­но на­пи­сать функ­ции для ра­бо­ты на ве­до­мом уст­рой­ст­ве. Ка­ж­дая из них вы­зы­ва­ет­ся с ар­гу­мен­том – це­лым чис­лом, ко­то­рое зада­ет чис­ло при­ня­тых или за­про­шен­ных байт:

(thumbnail)
Не все мик­ро­схе­мы для соз­да­ния ка­на­ла удоб­но под­клю­чать к ма­ке­ту.

void slaveRX(int bytes){

buffer[0]=Wire.receive();

Serial.print(“value received:”);

Serial.println(buffer[0],HEX);

}

void slaveTX(){

Serial.println(“sending reply”);

Wire.send(buffer[0]);

}

Здесь есть несколь­ко за­дер­жек, что­бы линии мог­ли при­хо­дить в ис­ход­ное со­стояние ме­ж­ду пе­ре­да­ча­ми дан­ных – на хо­ро­ших ши­нах это­го не по­тре­бу­ет­ся; мо­жет, впро­чем, ока­зать­ся, что нуж­но несколь­ко по­вы­шаю­щих ре­зи­сто­ров, ес­ли на­пря­жение на линиях бу­дет с тру­дом дости­гать 5 В. Под­клю­чи­те к ка­ж­дой линии на +5 В ре­зи­стор со­про­тив­лением 2 кОм. На на­шем тес­то­вом обо­ру­до­вании на от­прав­ку и при­ем бай­та уш­ло око­ло 90 мкс без за­дер­жек. Не так уж пло­хо.

Ес­ли вам нужен бес­про­вод­ной ка­нал свя­зи, ва­ри­ан­тов несколь­ко. Из до­ро­гих – стан­дарт «ZigBee», под­дер­жи­вае­мый схе­ма­ми и мо­ду­ля­ми XBee, пре­доста­вит вам все, о чем вы меч­тае­те. В боль­шин­ст­ве схем XBee при­ме­ня­ет­ся про­стой по­сле­до­ва­тель­ный ин­тер­фейс, и они час­то ис­поль­зу­ют­ся в биб­лио­те­ках и при­ме­рах Arduino. Боль­шой недоста­ток – стои­мость: око­ло 20 фун­тов за уст­рой­ст­во – это не то, что вы охот­но при­плю­суе­те к ка­ж­до­му про­ек­ту. Из бо­лее доступ­ных – пла­ты ра­дио­свя­зи, ра­бо­таю­щие по прин­ци­пу ре­генера­ции (для ще­го­ляю­щих ста­ро­мод­но­стью, по­яс­ню: «ав­то­ди­ны»). Они доста­точ­но де­ше­вы, и их лег­ко со­брать или пе­ре­де­лать са­мим. Но им не хва­та­ет осна­ст­ки – при­дет­ся пи­сать соб­ст­вен­ные про­то­ко­лы для от­прав­ки и прие­ма дан­ных; вдо­ба­вок эти уст­рой­ст­ва спо­соб­ны ин­тер­фе­ри­ро­вать друг с дру­гом, и поль­зо­вать­ся несколь­ки­ми уст­рой­ст­ва­ми по со­сед­ст­ву мо­жет быть за­труднитель­но. «Зо­ло­тая се­ре­ди­на» – се­рия тран­си­ве­ров RF24XX. Про­из­во­ди­мые Nordic Semiconductors, эти чу­дес­ные ма­лень­кие схе­мы ра­бо­та­ют на час­то­те 2,4 ГГц. Не­мно­го не дой­дя до пол­но­цен­но­го се­те­во­го про­то­ко­ла, они пред­ла­га­ют столь по­лез­ные воз­мож­но­сти, как вы­бор ка­на­ла, пе­ре­да­ча па­ке­тов под­твер­ждения и раз­лич­ные ско­рости пе­ре­да­чи (что­бы вы­жать из сиг­на­ла наи­боль­шее рас­стояние), и обой­дут­ся вде­ся­те­ро де­шев­ле XBee.

Эти мик­ро­схе­мы мож­но ку­пить уже смон­ти­ро­ван­ны­ми на оконеч­ной пла­те [breakout board] вме­сте с ан­тен­ной. Та­кие пла­ты вы­пуска­ет Sparkfun. Их до­воль­но слож­но при­стро­ить к Arduino, но ском­му­ти­ро­вать все на ма­кет­ной пла­те не со­ста­вит тру­да.

Схе­мы nRF24XX яв­ля­ют­ся по­лу­ду­п­лекс­ны­ми. Они мо­гут от­прав­лять или принимать дан­ные, но не од­но­вре­мен­но. Что­бы реа­ли­зо­вать это про­грамм­но, при­дет­ся немно­го по­во­зить­ся, но эта про­бле­ма свой­ст­вен­на и дру­гим (не по ра­дио­ка­на­лу) спо­со­бам со­единения. В лю­бом слу­чае, мик­ро­схе­мы ATmega для мно­го­за­дач­но­сти не со­всем при­год­ны.

Су­ще­ст­ву­ет па­ра реа­ли­за­ций биб­лио­те­ки и для это­го уст­рой­ст­ва. Бо­лее слож­ная из двух, но и с боль­шей функ­цио­наль­но­стью – биб­лио­те­ка RF24 от Джейм­са Ко­ли­за-млад­ше­го [James Coliz, Jr]. Она под­дер­жи­ва­ет мно­гие ап­па­рат­ные функ­ции мик­ро­схе­мы без лишних осложнений. По­смот­рим, как с по­мо­щью этой биб­лио­те­ки на­стро­ить со­единение по ра­дио­ка­на­лу и восполь­зо­вать­ся им: 

#include <SPI.h>

#include “nRF24L01.h”

#include “RF24.h”

Эта биб­лио­те­ка ис­поль­зу­ет биб­лио­те­ку SPI для Arduino, по­это­му ее то­же нуж­но под­клю­чить. Здесь так­же под­клю­ча­ет­ся класс RF24 – с его по­мо­щью лег­ко соз­дать ра­дио­ка­нал, и по­сле под­клю­чения все­го это­го мы соз­да­ем эк­зем­п­ляр ра­дио­ка­на­ла:

RF24 radio(8,9);

Здесь инициа­ли­зи­ру­ет­ся объ­ект radio с ис­поль­зо­ванием вы­во­дов 8 и 9 Arduino в ка­че­­ст­ве вы­во­дов CE (Chip Enable – мик­ро­схе­ма ак­тив­на) и CSN (Chip Select Not – мик­ро­схе­ма не вы­бра­на) со­от­вет­ст­вен­но. На­звание «Мик­ро­схе­ма не вы­бра­на» мо­жет по­ка­зать­ся за­бав­ным, но по су­ти это ин­вер­ти­ро­ван­ный вы­вод «Мик­ро­схе­ма вы­бра­на» (Chip Select) – он ак­ти­вен в со­стоянии «ну­ля», и мик­ро­схе­ма вы­би­ра­ет­ся, когда этот вы­вод со­еди­ня­ет­ся с «зем­лей». Это обыч­ное де­ло для ин­тер­фей­сов SPI, по­это­му да­же ес­ли вы­вод от­ме­чен как CS или SS, про­верь­те, ак­ти­ви­ру­ет­ся ли он «ну­ле­вым» уровнем. Дру­гие вы­во­ды для об­ме­на дан­ным по SPI – те, что обыч­но ис­поль­зу­ют­ся биб­лио­те­кой SPI в Arduino: 11, 12 и 13.

В мик­ро­схе­мах nRF24 есть на­бор внут­ренних ка­на­лов для прие­ма и пе­ре­да­чи дан­ных. С по­мо­щью од­но­го ка­на­ла мож­но принимать или от­прав­лять дан­ные, с по­мо­щью еще пя­ти – толь­ко слу­шать. У ка­ж­до­го ка­на­ла есть ад­рес – нечто вро­де MAC-ад­ре­са в се­ти. Это 64-бит­ное чис­ло, и оно долж­но быть мак­си­маль­но слу­чай­ным, что­бы из­бе­жать кон­флик­тов. По­это­му ва­ша мик­ро­схе­ма мо­жет пе­ре­да­вать дан­ные на один за­дан­ный ад­рес и принимать дан­ные с пя­ти ад­ре­сов. Един­ст­вен­ное ог­раничение – в том, что пер­вые че­ты­ре бай­та ад­ре­са для всех принимаю­щих ка­на­лов долж­ны быть оди­на­ко­вы­ми. Что­бы за­дать 64-бит­ное чис­ло в на­шем ко­де, мы ис­поль­зу­ем 64-бит­ное без­зна­ко­вое це­лое чис­ло (до­бав­ля­ем LL (long long) в конец ше­ст­на­дца­те­рич­но­го зна­чения чис­ла):

const uint64_t txpipe = 0x818181818101LL;

const uint64_t rxpipe1 = 0xFFFFFFFF01LL;

const uint64_t rxpipe2 = 0xFFFFFFFF02LL;

Метод Преимущества Недостатки Реальная дальность
Двухпроводное соединение (I2C) Просто, быстро, и к шине можно подключить несколько устройств. С кабелем большой длины может не работать; медленнее, чем SPI в Arduino. В пределах

одного стола.

Трехпроводное соединение (SPI) Работает на больших расстояниях по сравнению с I2C, легко написать код с помощью библиотеки SPI. Требуется больше проводников, и для каждого подчиненного устройства нужен отдельный проводник. В соседней комнате.
Последовательный порт (UART) Простота, работает на довольно длинных расстояниях. Медленный, может оказывать влияния на плату перепрограммирования; только одно соединение. В гостиной.
RS485 Хорошие результаты и высокая скорость по длинному кабелю. Нужны дополнительные устройства и хороший кабель; также загружает последовательную шину. В пределах дома.
Беспроводное соединение Без проводов! Не так дорого, как вы думали – классно! Более сложная настройка; может быть менее надежным, требуется много проводов. Внизу в саду и дальше.
(thumbnail)
На боль­шин­ст­ве плат nRF24xx есть встро­ен­ная ан­тен­на. Она не да­ет луч­шую даль­ность — мож­но так­же при­об­ре­сти пла­ты с разъ­е­ма­ми для ан­тенн, как у Wi-Fi.

В ко­де ус­та­нов­ке мы ини­циа­ли­зи­ру­ем объ­ект radio:

radio.begin();

и на­страи­ва­ем раз­лич­ные ка­на­лы:

radio.openWritingPipe(txpipe);

radio.openReadingPipe(1,rxpipe1);

radio.openReadingPipe(2,rxpipe2);

Функ­ция openReadingPipe() принима­ет два ар­гу­мен­та. Пер­вый – но­мер ис­поль­зуе­мо­го ка­на­ла. Ка­нал для чтения 0 ис­поль­зу­ет­ся и для за­пи­си, по­это­му ес­ли вам на са­мом де­ле не нуж­но шесть ка­на­лов, луч­ше про­пустить его. Хо­тя мы за­да­ли ад­ре­са ка­на­лов, сам класс radio ниче­го не де­ла­ет. Нам нуж­на дру­гая ко­ман­да, что­бы за­ста­вить его слу­шать:

radio.startListening();

При прие­ме дан­ных клас­сом radio он за­пол­ня­ет бу­фер са­мой мик­ро­схе­мы. Что­бы по­лу­чить дан­ные в на­шей про­грам­ме, нуж­но пе­рио­ди­че­­ски про­ве­рять, есть ли там дан­ные, и счи­ты­вать дан­ные в соб­ст­вен­ный бу­фер. Оче­вид­но, что это нуж­но де­лать в глав­ном цик­ле:

uint32_t data;

if (radio.available()) {

radio.read( &data, sizeof(data) );

}

radio.stopListening();

Здесь мы объ­яв­ля­ем 32-бит­ное це­лое для прие­ма дан­ных (дан­ные пе­ре­да­ют­ся в па­ке­тах по 32 би­та). Мы про­ве­ря­ем, по­сту­пили ли ка­кие-то дан­ные, с по­мо­щью ме­то­да available(). Ес­ли да, мы их счи­ты­ва­ем! Этот ме­тод принима­ет ад­рес, по ко­то­ро­му нуж­но со­хранить дан­ные, и раз­мер дан­ных, ко­то­рые нуж­но счи­тать (в 8-би­то­вых бай­тах). Мож­но бы­ло сра­зу за­пи­сы­вать по 4 бай­та, что­бы сэ­ко­но­мить вре­мя, но вспо­мо­га­тель­ная функ­ция sizeof() умень­ша­ет шан­сы оши­бить­ся.

Ме­тод radio.read() так­же воз­вра­ща­ет бу­лев­ское зна­чение, и ес­ли дан­ные еще есть в бу­фе­ре, то это True. С его по­мо­щью мож­но по­стро­ить цикл для счи­ты­вания всех доступ­ных дан­ных. Пре­кра­тив ожи­дание дан­ных, мы так­же вы­зы­ва­ем ме­тод stopListening(), ко­то­рый по су­ти де­ла пе­ре­во­дит ра­дио в спя­щий ре­жим. Из-за по­лу­ду­п­лекс­но­го об­ме­на дан­ны­ми нуж­но вы­клю­чить ра­дио, что­бы за­пи­сать в него дан­ные.

uint8_t output = 128;

bool ok = radio.write( &output, sizeof(output) );

if (ok)

Serial.println(“ok...”);

else

Serial.println(“failed.”);

Ме­тод radio.write() очень по­хож на ме­тод прие­ма дан­ных – он принима­ет ад­рес дан­ных и раз­мер дан­ных для от­прав­ки, в дан­ном слу­чае все­го 1. Он так­же воз­вра­ща­ет бу­лев­ское зна­чение, оз­на­чаю­щее, бы­ла ли при­ня­та пе­ре­да­ча. Не­за­ви­си­мо от ва­ше­го ко­да, в мик­ро­схе­мах nRF для про­вер­ки прие­ма дан­ных от­прав­ля­ют­ся па­ке­ты под­твер­ждения (ACK). Су­ще­ст­ву­ет воз­мож­ность ав­то­ма­ти­че­­ской по­втор­ной пе­ре­да­чи – в этом слу­чае по­сле неболь­шой за­держ­ки бу­дет пред­при­ня­та по­вто­рая по­пыт­ка от­прав­ки ка­ж­до­го па­ке­та. Ее на­строй­ки мож­но за­дать та­ким об­ра­зом:

radio.setRetries(15,15);

Здесь пер­вое чис­ло – за­держ­ка в бло­ках по 250 мкс (мак­си­маль­ное ко­ли­че­­ст­во бло­ков – 15; 250+15 × 250=4000 мкс), а вто­рое – ко­ли­че­­ст­во по­пы­ток (мак­си­маль­ное – 15).

Ес­ли у вас есть труд­но­сти с от­прав­кой и прие­мом дан­ных, не счи­тая про­вер­ки под­клю­чения, это мо­жет быть вы­зва­но ин­тер­фе­рен­ци­ей. В ра­дио­пе­ре­дат­чи­ке доступ­ны 127 час­тот­ных ка­на­лов – неко­то­рые из низ­ших час­тот мо­гут кон­флик­то­вать с Wi-Fi, по­это­му вы­бе­ри­те ка­нал с но­ме­ром по­боль­ше (на обо­их уст­рой­ст­вах).

radio.setChannel(111);

Итак, пе­ре­пи­сав наш код «пин­га» для RF24 (см. DVD), мы по­лу­чи­ли сле­дую­щие ре­зуль­та­ты: про­из­во­ди­тель­ность оста­лась хо­ро­шей, вре­мя про­хо­ж­дения бай­та со­ста­ви­ло око­ло 25 мкс со все­ми на­клад­ны­ми рас­хо­да­ми – это в че­ты­ре раза бы­ст­рее I2C.

Как бы вы ни ре­ши­ли под­клю­чить друг к дру­гу пла­ты Arduino, помните, что сеть не иде­аль­на. Дан­ные иногда те­ря­ют­ся, па­ке­ты не до­хо­дят, а про­во­да гры­зут мы­ши. Вам нуж­но все пре­ду­смот­реть, что­бы ваш код не бло­ки­ро­вал­ся. Пи­ши­те код с умом, и помните, что неожи­дан­но­сти слу­ча­ют­ся все­гда.

Источник — «http://wiki.linuxformat.ru/wiki/index.php?title=LXF157:Arduino:_%D0%A1%D0%B2%D1%8F%D0%B7%D1%8C_%D0%B4%D0%B2%D1%83%D1%85_%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%82&oldid=17426»
Персональные инструменты
купить
подписаться
Яндекс.Метрика