Библиотека передача данных по радио-каналу для CodeVisionAVR

Автор: SergeyUZ
Опубликовано 21.11.2023
Создано при помощи КотоРед.

    Вашему вниманию предлагается три версии библиотеки для модулей передатчика «FS1000A» и приёмника «MX-RM-5V» и им подобным.

    Все версии библиотеки применяют «манчестерское кодирование»:
    Выходной бит данных 1 — передаётся как сначала 1 потом 0
    Выходной бит данных 0 — передаётся как сначала 0 потом 1
    Состав пакета:
       * «Стартовый бит» (1 период логической 1-ницы)
       * «Преамбула» 1 Байт = (0b01010101)
       * Пользовательские данные (n Байт)
       * «CRC» 1 Байт
    Все биты пакета передаются начиная со стартового бита и далее все остальные байты начиная с нулевого бита каждого байта последовательно.

    Вы можете например распределить первый байт пользовательских данных для служебной информации о пакете и использовать «TimeOut-ы»:
       * «id» передатчика (n бит)
          0 — Всегда только первый передатчик
          1 — Передатчик № 2
       * «id» приёмника (n бит)
          0 — Для всех приёмников
          1 — Приёмник № 1
       * «id» пакета (n бит)
          0 — Все данные вмещаются в один пакет
          1 — Пакет № 1
       * Актуальность пакета (1 бит)
          0 — Новый пакет
          1 — Повтор пакета

Подключение библиотеки
    Для подключения библиотеки к вашему созданному проекту выберите нужную версию и скопируйте файлы «RadioPeredacha.c» и «RadioPeredacha.h» для передачи данных и «RadioPriem.c» и «RadioPriem.h» для приёма данных по радио-каналу в папку с вашим проектом. Далее подключите файл «RadioPeredacha.c» для передачи данных и «RadioPriem.c» для приёма данных по радио-каналу к вашему проекту в CodeVisionAVR нажав в меню ==> «Project», ==> «Configure», во вкладке «Files» нажмите кнопку «Add» и выберите в папке с вашим проектом эти файлы. Затем в вашем файле «.c» где объявлена функция «main» добавьте в нужном месте строку (#include <RadioPeredacha.h>) для передачи и (#include <RadioPriem.h>) для приёма данных по радио-каналу.
    После этого нужно настроить файл «RadioPeredacha.h» для передачи и «RadioPriem.h» для приёма данных по радио-каналу. О том как это сделать написано в этих файлах. Теперь вы можете вызывать функции библиотеки.

Версия v1 «Стробирование»
    Входной сигнал на любую ножку микроконтроллера AVR. Функция «RadioPriem» стробирует входной радио-сигнал и должна вызываться с периодичностью в 8 раз меньше чем период следования одного бита передатчика. Фиксирует все 1-ные логические уровни и использует их в своих расчётах.

    Для тестирования этой версии библиотеки соберите на монтажной плате схему представленную ниже

    В папке «Тест» находится пример проекта а также прошивка и установка (Fuse Bits) для микроконтроллера. Потребление памяти после компиляции этого проекта для приёмника и передатчика представлены ниже.

Версия v2 «INT0 + INT1»
    Входной сигнал на две ножки микроконтроллера AVR «INT0» и «INT1». Для «INT0» необходимо настроить прерывание по нарастающему фронту а для «INT1» по спадающему фронту. Два отдельных таймера/счётчика. Оба этих таймера/счётчика используются в монопольном режиме. В процессе работы функция «RadioPriem» изменяет их период работы. Для одного из них необходимо настроить прерывание в котором будет вызываться функция «RadioPriem». Этот таймер/счётчик выполняет функцию внутреннего тактового сигнала. Второй используется как таймер для измерения периода каждого входного радио-сигнала.

    Для тестирования этой версии библиотеки соберите на монтажной плате схему представленную ниже

    В папке «Тест» находится пример проекта а также прошивка и установка (Fuse Bits) для микроконтроллера. Потребление памяти после компиляции этого проекта для приёмника и передатчика представлены ниже.

Версия v3 «АЦП»
    Входной сигнал на любой вывод «ADC» микроконтроллера AVR. Требуется 1 АЦП (аналого-цифровой преобразователь), который будет работать в монопольном режиме. Для него необходимо настроить прерывание в котором будет вызываться функция «RadioPriem». Это прерывание стабильно срабатывает после каждых 13-ти тактов тактовой частоты модуля АЦП и используется в качестве внутреннего тактового сигнала при радио-приёме. Так как АЦП в микроконтроллерах AVR для точного измерения умеет делать максимум 15 000 измерений в секунду, то по этому доступна только одна скорость передачи данных по радио-каналу равная (приблизительно период 1-во бита = 1 миллисекунда (1000 бит/сек)). И эта 1 миллисекунда будет оцифрована максимум (15 000 / (в одной секунде 1000 миллисекунд)) 15 раз.

    Для тестирования этой версии библиотеки соберите на монтажной плате схему представленную ниже

    В папке «Тест» находится пример проекта а также прошивка и установка (Fuse Bits) для микроконтроллера. Потребление памяти после компиляции этого проекта для приёмника и передатчика представлены ниже.

Тестирование
    Результаты тестирования всех трёх библиотек представлены ниже. Тестирование проводилось вручную путём нажатия на кнопку на плате передатчика и визуального наблюдения загоревшегося светодиода на плате приёмника. Всего было передано 100 пакетов по 5 пользовательских байт для каждого режима. Пустая ячейка в таблице означает что тестирование в этом режиме не проводилось. Я забыл вам нарисовать схему передатчика с микроконтроллером Attiny45, ну да ладно так тоже пойдёт.

    Все три версии этих библиотек вы можете скачать ниже.

Файлы:
Архив RAR

Все вопросы в Форум.