Работа с сетевыми функциями устройств через библиотеку TinyOneWireNet.h.

TinyOneWireNet

В статье расскажу, как конфигурировать сеть TinyOneWireNet с помощью стандартной Ардуино-библиотеки.

Предыдущая статья     Навигация по рубрике     Следующая статья

В предыдущей статье мы задавали конфигурацию сети с помощью готового устройства – монитора на базе платы ArduinoNano. Существуют еще другие устройства, позволяющие выполнить эту операцию. О них напишу позже.

Но кому-то может потребоваться выполнять функции конфигурации сети в своем устройстве, в своей программе. Для этого можно воспользоваться методами библиотеки TinyOneWireNet.h.

Общие для всех устройств функции библиотеки TinyOneWireNet.h.

Библиотека использует класс  TinyOneWireNet. Вот методы, общие для всех устройств.

uint8_t onLine(uint8_t chargeTime);  // включение линии связи
void offLine();  // выключение линии связи
void shortLine();  // замыкание линии связи
uint8_t getLineState(); // получить состояние линии
uint8_t dataTest(uint8_t adr, uint8_t bt); // тест данных сетевого устройства
uint8_t readDeviceType(uint8_t adr, uint8_t * dev, uint8_t * soft); // чтение типа устройства и версии ПО
uint8_t readUniqueIdent(uint8_t adr, uint32_t * ident); // чтение уникального идентификатора устройства
uint8_t addressLoadPermission(uint8_t adr, uint32_t ident); // разрешение загрузки адреса по уникальному идентификатору
void addressProg(uint8_t adr);  // программирование адреса
uint8_t startFreqCalibrTimer(uint8_t adr); // запуск таймера калибровки частоты
uint8_t readFreqCalibrTimer(uint8_t adr, uint16_t * tm); // чтение таймера калибровки частоты
uint8_t loadOsctune(uint8_t adr, int8_t osctune); // загрузка OSCTUNE
uint8_t readOsctune(uint8_t adr, int8_t * osctune); // чтение OSCTUNE

Методы библиотеки возвращают следующие значения состояния операции:

  • 0 – без ошибок;
  • LINE_IS_OFF - линия выключена;
  • LINE_SHORTING - короткое замыкание линии;
  • RESPONSE_ERROR - ошибка ответа;
  • CRC_ERROR - ошибка CRC;
  • OPERATION_ERROR - ошибка операции;
  • DATA_COMPARE_ERROR - ошибка сравнения данных.

 

Функции управления сетью.

Перед началом работы с сетью необходимо создать экземпляр класса с помощью конструктора.

TinyOneWireNet(uint8_t pin)

  • pin – вывод микроконтроллера, на котором формируется сеть.

TinyOneWireNetline1(2);  // формируем сеть TinyOneWireNet на выводе 2

Можно создавать несколько сетей.

TinyOneWireNetline1(3);  // формируем сеть TinyOneWireNet на выводе 3
TinyOneWireNetline1(4);  // формируем сеть TinyOneWireNet на выводе 4

Линия может быть в одном из состояний:

  • включена;
  • выключена (разомкнута);
  • выключена (замкнута).

Для включения используется метод

uint8_t onLine(uint8_t chargeTime);  // включение линии связи

chargeTime – время на включение в мс.

Если за это время линия не перешла в высокое логическое состояние, то линия считается замкнутой.

Функция возвращает

  • 0 –линия включилась;
  • LINE_SHORTING – короткое замыкание.

Для выключения линии есть функции:

void offLine();  // выключение линии связи
void shortLine();  // замыкание линии связи

Узнать текущее состояние линии можно функцией

uint8_t getLineState(); // получить состояние линии

Возвращает значения:

  • 0 – линия включена;
  • LINE_IS_OFF - линия выключена;
  • LINE_SHORTING - короткое замыкание линии.

Дальше о сетевых методах я буду рассказывать на реальных задачах и примерах.

Я использую сеть из 3х устройств, которую я создал в предыдущей статье.

тип устройстватип устройстватип устройства

Сеть подключена к выводу 2.

Чтение типов устройств.

uint8_t readDeviceType(uint8_t adr, uint8_t * dev, uint8_t * soft); // чтение типа устройства и версии ПО

  • adr – адрес устройства;
  • dev – указатель на тип устройства;
  • soft – указатель на версию ПО.

Вот скетч, который определяет типы  устройств в сети и выводит информацию в монитор последовательного порта.

// определение типов устройств в сети
#include <TinyOneWireNet.h>

#define NET_PIN 2 // вывод данных сети
#define BETWEEN_COM_TIME 2 // пауза между командами (мс)

TinyOneWireNet sens(NET_PIN);
uint8_t dev, soft;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  sens.onLine(10);
}

void loop() {
  for( int i=0; i < 64; i++ ) {
    if( sens.readDeviceType(i, & dev, & soft) == 0 ) {
      Serial.print("Address: ");
      Serial.print(i);
      Serial.print(" Type: ");
      Serial.print(dev);
      Serial.print(" Soft: ");
      Serial.println(soft);
    }
    delay(BETWEEN_COM_TIME);
  }
  Serial.println("");
  delay(1000);
}

чтение типа устройства

Диагностика обмена данными с устройствами.

uint8_t dataTest(uint8_t adr, uint8_t bt); // тест данных сетевого устройства

  • adr – адрес устройства;
  • bt – тестовый байт.

Функция посылает на устройство с адресом adr байт bt. Устройство возвращает прямое и инверсное значения байта.

  • В случае правильного ответа функция возвращает 0.
  • При ошибочных данных – значение DATA_COMPARE_ERROR.

Вот, как выглядит скетч диагностики обмена для первого устройства с адресом 10.

// диагностика обмена устройства с адресом 10
#include <TinyOneWireNet.h>

#define NET_PIN 2 // вывод данных сети
#define BETWEEN_COM_TIME 2 // пауза между командами (мс)

TinyOneWireNet sens(NET_PIN);
uint32_t cycles=0, errors=0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  sens.onLine(10);
}

void loop() {
  if( sens.dataTest(10, rand()) != 0 ) errors++;
  cycles++;

  Serial.print("Cycles: ");
  Serial.print(cycles);
  Serial.print(" Errors: ");
  Serial.println(errors);

  delay(BETWEEN_COM_TIME);
}

диагностика сети

Чтение уникального идентификатора устройства.

uint8_t readUniqueIdent(uint8_t adr, uint32_t * ident); // чтение уникального идентификатора устройства

  • adr – адрес устройства;
  • ident – указатель на идентификатор.

Давайте в первый скетч добавим вывод идентификаторов.

// определение типов устройств в сети
#include <TinyOneWireNet.h>

#define NET_PIN 2 // вывод данных сети
#define BETWEEN_COM_TIME 2 // пауза между командами (мс)

TinyOneWireNet sens(NET_PIN);
uint8_t dev, soft;
uint32_t ident;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  sens.onLine(10);
}

void loop() {
  for( int i=0; i < 64; i++ ) {
    if( sens.readDeviceType(i, & dev, & soft) == 0 ) {
      delay(BETWEEN_COM_TIME);
      sens.readUniqueIdent(i, & ident);
      Serial.print("Address: ");
      Serial.print(i);
      Serial.print(" Type: ");
      Serial.print(dev);
      Serial.print(" Soft: ");
      Serial.print(soft);
      Serial.print(" Ident: ");
      Serial.println(ident, HEX);
    }
    delay(BETWEEN_COM_TIME);
  }
  Serial.println("");
  delay(1000);
}

чтение идентификатора устройства

Программирование адреса устройства.

Собственно загрузка нового адреса в устройство происходит функцией

void addressProg(uint8_t adr); // программирование адреса

adr – новый адрес, адрес, который надо загрузить в устройство.

В сети могут быть несколько устройств. Программирование адреса произойдет только в том устройстве, загрузка адреса в которое разрешена.

А эта операция производится следующей функцией.

uint8_t addressLoadPermission(uint8_t adr, uint32_t ident); // разрешение загрузки адреса по уникальному идентификатору

Общая последовательность программирования нового адреса устройства выглядит так.

  • В исходном состоянии программирование адреса запрещено во всех устройствах сети.
  • В нужное устройство посылается команда разрешения загрузки адреса по уникальному идентификатору. Идентификатор надо знать или его можно считать из устройства, зная его адрес. В крайнем случае, если в сети оказались устройства с одинаковыми адресами и неизвестными идентификаторами, можно оставить только одно, адрес которого надо изменить.
  • Посылается команда программирования адреса, которая принимается только разрешенным устройством.
  • После загрузки нового адреса разрешение программирования снимается автоматически.

Вот программа, в которой реализована описанная последовательность.

// программирование адреса
#include <TinyOneWireNet.h>

#define CURRENT_ADR 53 // текущий адрес
#define NEW_ADR 57 // новый адрес

#define NET_PIN 2 // вывод данных сети
#define BETWEEN_COM_TIME 2 // пауза между командами (мс)

TinyOneWireNet sens(NET_PIN);
uint32_t ident;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  sens.onLine(10);

  sens.readUniqueIdent(CURRENT_ADR, & ident); // чтение уникального идентификатора
  delay(BETWEEN_COM_TIME);

  sens.addressLoadPermission(CURRENT_ADR, ident); // разрешение загрузки адреса по уникальному идентификатору
  delay(BETWEEN_COM_TIME);

  sens.addressProg(NEW_ADR); // программирование адреса

  // проверка
  if( sens.dataTest(NEW_ADR, 0x5a) == 0 ) {
    // правильно
    Serial.print("In the device with address ");
    Serial.print(CURRENT_ADR);
    Serial.print(" the address has been changed to ");
    Serial.println(NEW_ADR);
  }
  else {
    // ошибка
    Serial.println("Address programming error");
  }
}

void loop() {
}

программирования адреса

Калибровка частоты тактового генератора.

В сетевых устройствах используется внутренний генератор тактовой частоты. Его стабильности (±3%) вполне достаточно для работы протокола интерфейса TinyOneWireNet. Но при желании, можно откалибровать генератор изменением внутреннего калибровочного коэффициента.

Для измерения текущей частоты генератора необходимо запустить таймер калибровки функцией

uint8_t startFreqCalibrTimer(uint8_t adr); // запуск таймера калибровки частоты

Через определенное время считать значение таймера функцией

uint8_t readFreqCalibrTimer(uint8_t adr, uint16_t * tm); // чтение таймера калибровки частоты

Для вычисления реального времени необходимо параметр tm * 32 мкс. Максимальное значение около 2 сек.

Остается вычислить пропорцию между временем измеренным устройством и временем измеренным ведущим устройством. Это и будет погрешность частоты генератора.

Считать значение калибровочного коэффициента и загрузить его в устройство можно функциями

uint8_t loadOsctune(uint8_t adr, int8_t osctune); // загрузка OSCTUNE
uint8_t readOsctune(uint8_t adr, int8_t * osctune); // чтение OSCTUNE

Калибровочный коэффициент должен быть в диапазоне -32 … 31.

Пример работы с калибровкой генератора я приводить не буду. Можно посмотреть в программе монитора на базе платы Arduino Nano.

Со следующей статьи начинаю рассказывать непосредственно о сетевых устройствах и работе с ними через библиотеку TinyOneWireNet.

Предыдущая статья     Навигация по рубрике     Следующая статья

0

Автор публикации

не в сети 2 дня

Эдуард

270
Комментарии: 1908Публикации: 195Регистрация: 13-12-2015

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Нажимая кнопку "Отправить" Вы даёте свое согласие на обработку введенной персональной информации в соответствии с Федеральным Законом №152-ФЗ от 27.07.2006 "О персональных данных".