IOT123 - I2C HEARTBEAT BRICK: 6 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-13 06:58

КИРПИЧЫ IOT123 - это модульные блоки DIY, которые можно смешивать с другими КИРПИЧами IOT123, чтобы добавить функциональность узлу или носимому устройству. В их основе лежат двухсторонние прототипы квадратного сечения дюйма с соединенными между собой сквозными отверстиями.

Предполагается, что некоторое количество этих КИРПИЧОВ будет на нескольких узлах (главные MCU - ESP8266 или ATTINY84) на сайте. MCU не нуждается в предварительных знаниях о назначении датчиков или программных потребностях. Он сканирует узлы I2C, а затем запрашивает дамп свойств (данные датчика) от каждого ведомого устройства. Эти КИРПИЧЫ обеспечивают питание 5,0 В, 3,3 В и другую линию AUX, которую можно настроить.

Этот I2C HEARTBEAT BRICK указывает, жив ли ведомое устройство ATTINY, а также трафик I2C и имеет одно свойство:

СТАТУС («ЖИВУЮ»)

PB1 (белый) указывает на здоровье ATTINY.

PB3 (желтый) переключается с запросами I2C от мастера.

PB4 (оранжевый) переключается с приемом I2C от мастера.

Сквозные отверстия, примыкающие к ATTINY85, остались неиспользованными, чтобы можно было использовать программатор pogo pin, в то время как DIP8 припаян к печатной плате. Еще одна абстракция - упаковка КИРПИЧОВ в маленькие цилиндры, которые подключаются к концентратору D1M WIFI BLOCK и перекачивают значения на сервер MQTT.

Шаг 1. Материалы и инструменты

Есть полный список материалов и источников.

1. Бумажная печатная плата (7 x 7 отверстий)
2. Светодиоды (красный, зеленый, синий)
3. Резисторы (3 шт. По 1 кОм)
4. ATTINY85 20ПУ (1)
5. 1 "двусторонняя макетная плата (1)
6. Мужской заголовок 90º (3P, 3P)
7. Мужской заголовок (2P, 2P)
8. Перемычка шунта (1)
9. Монтажный провод (~ 7)
10. Припой и железо (1)

Шаг 2: Подготовьте ATTINY85

ПРИМЕЧАНИЕ. Если вы собираетесь интегрировать Crouton, воспользуйтесь библиотекой отсюда и используйте установленный пример "attiny_heartbeat"

AttinyCore от Boards Manager не требуется. Записать загрузчик «EEPROM Retained», «8mHZ Internal» (все конфигурации показаны выше).

Репозиторий кода можно найти здесь.

ZIP-архив библиотеки можно найти здесь.

Инструкции по «Импорту библиотеки ZIP» здесь.

После установки библиотеки вы можете открыть пример attiny_heartbeat.

Чтобы загрузить прошивку в ATTINY85, вы можете найти более подробную информацию в этих инструкциях:

www.instructables.com/id/Programming-the-….

www.instructables.com/id/How-to-Program-A…

www.instructables.com/id/Programming-the-…

www.instructables.com/id/How-to-Program-A…

www.instructables.com/id/Programming-the-…

Лучше всего протестировать через макетную плату, прежде чем продолжить.

Если у вас есть ДАТЧИКИ ASSIMILATE, убедитесь, что адрес ведомого устройства отличается в комбинации хоста ДАТЧИК / MCU, например. все субъекты Relay могут иметь один и тот же адрес, если у вас есть только один субъект Relay на MCU / узле.

Шаг 3: Сборка индикаторов

Индикаторы должны быть полностью настраиваемыми. Это сигналы событий от главной цепи, которые отображаются как Heartbeats. Для этой сборки мы будем использовать светодиодные индикаторы; ваша сборка может использовать реле (да, VCC сломан) или другой визуальный / сигнальный индикатор. Номиналы резисторов будут зависеть от личных предпочтений от того, насколько яркими они вам нужны.

1. Сверху вставьте синий светодиод в RED1 (+) и BLACK1 (G), а снизу припаяйте.
2. Внизу согните провод от RED1 так, чтобы он касался медной площадки на SILVER8, и подрежьте.
3. Внизу обрежьте вывод от ЧЕРНОГО 1 над припоем.
4. Сверху вставьте зеленый светодиод в RED2 (+) и BLACK2 (G), а снизу припаяйте.
5. Внизу согните провод от RED2 так, чтобы он касался медной площадки на SILVER9, и обрежьте.
6. Внизу обрезать вывод от ЧЕРНОГО 2 над припоем.
7. Сверху вставьте красный светодиод в RED3 (+) и BLACK3 (G), а снизу припаяйте.
8. Внизу согните провод от RED3 так, чтобы он касался медной площадки на SILVER10, и подрежьте.
9. Внизу обрезать вывод от ЧЕРНОГО 3 над припоем.
10. Сверху вставьте резистор 1 кОм в сквозные отверстия SILVER1 и SILVER4.
11. Внизу проследите, обрежьте и припаяйте вывод СЕРЕБРЯНЫЙ1 на ЧЕРНЫЙ1.
12. Сверху вставьте резистор 1 кОм в сквозные отверстия SILVER2 и SILVER4.
13. Внизу проследите, обрежьте и припаяйте вывод СЕРЕБРЯНЫЙ2 на ЧЕРНЫЙ2.
14. Сверху вставьте резистор 1 кОм в сквозные отверстия SILVER3 и SILVER4.
15. Внизу проследите, обрежьте и припаяйте вывод от SILVER3 к BLACK3.
16. Внизу припаяйте провода к SILVER4 и обрежьте их примерно на 5 мм.
17. Снизу припаяйте черный провод к SILVER4.
18. Внизу припаяйте белый провод к SILVER5, чтобы обеспечить непрерывность вывода от RED1.
19. Внизу припаяйте желтый провод к СЕРЕБРЯНОМУ 6, обеспечивая непрерывность от КРАСНОГО2.
20. Внизу припаяйте оранжевый провод к SILVER7, обеспечив непрерывность вывода от RED3.

Шаг 4: Сборка главной цепи

Сборка:

1. На передней панели вставьте компоненты ATTINY85 (1), 3-полюсные 90-градусные вилочные разъемы (2) (3), 3-полюсные вилочные разъемы (4) (5) и припаяйте сзади.
2. Сзади проследите желтый провод от ЖЕЛТОГО1 до ЖЕЛТОГО2 и припаяйте.
3. Сзади проследите оранжевый провод от ORANGE1 до ORANGE2 и припаяйте.
4. Сзади проследите синий провод от СИНЕГО 1 до СИНЕГО2 и припаяйте.
5. Сзади проследите зеленый провод от GREEN1 до GREEN2 и припаяйте.
6. Сзади проследите белый провод от БЕЛОГО1 до БЕЛОГО2 и припаяйте.
7. Сзади проследите черный провод от ЧЕРНОГО1 до ЧЕРНОГО2 и припаяйте.
8. Сзади проследите черный провод от ЧЕРНОГО3 до ЧЕРНОГО4 и припаяйте.
9. Сзади проследите красный провод от RED1 до RED2 и припаяйте.
10. Сзади проследите оголенный провод от RED3 до RED4 и припаяйте.
11. Сзади проследите оголенный провод от SILVER1 до SILVER2 и припаяйте.
12. Добавьте перемычку на линию 5V или 3V3.

При использовании индикаторов выше (см. Распиновку):

1. Сзади припаяйте белый провод к PB1.
2. Сзади припаяйте желтый провод к PB3.
3. Сзади припаяйте оранжевый провод к PB4.
4. Сзади припаяйте черный провод к GND.

Шаг 5: Тестирование

Предполагается, что некоторые из этих КИРПИЧОВ будут находиться на нескольких узлах (MCU - ESP8266 или ATTINY84) в среде. Это модульный тест: отправляет команды I2C от UNO на ATTINY, который переключает индикатор приема. Светодиод ATTINY ALIVE горит постоянно.

Ранее мы создали I2C SHIELD для Arduino.

Если вы хотите вместо этого сделать макет:

1. Подключите 5,0 В на UNO к VCC на BRICK.
2. Подключите GND на UNO к GND на КИРПИЧЕ.
3. Подключите A5 на UNO к SCL на BRICK.
4. Подключите A4 на UNO к SDA на BRICK.
5. Подключите подтягивающий резистор 4K7 от SDA к VCC.
6. Подключите подтягивающий резистор 4K7 от SCL к VCC.

Запускаем тест

1. Подключите UNO к компьютеру Dev через USB.
2. Загрузите код в UNO.
3. Откройте консоль Arduino.
4. Выберите 9600 бод (перезапустите UNO и повторно откройте консоль, если необходимо).
5. Адрес ведомого устройства будет напечатан на консоли.
6. Когда введите в поле отправки 2 1 (так 16 2 1), и загорится индикатор получения.
7. Когда введите в поле отправки 2 0 (так 16 2 0), и индикатор получения погаснет.

Специальные команды I2C BRICK для ведомых устройств от ведущего устройства UNO

#включают

константный байт _num_chars = 32;

char _received_chars [_num_chars]; // массив для хранения полученных данных

логическое _has_new_data = false;

voidsetup () {

Serial.begin (9600);

Serial.println ();

Serial.println ("СОБИРАЙТЕ АКТЕР IOT / РЕДАКТОР EEPROM ДАТЧИКА");

Serial.println ("убедитесь, что в окне консоли выбрана новая строка");

Serial.println ();

Serial.println ("АДРЕС 1 ПОДТВЕРДИТЬ ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАДАННЫХ НЕТ (ДЛЯ M2M)");

Serial.println («АДРЕС 2 АКТЕРСКОЙ КОМАНДЫ»);

Serial.println ();

Serial.println («АДРЕСА НА АВТОБУСЕ:»);

scan_i2c_addresses ();

Serial.println ();

Serial.println ("");

}

voidscan_i2c_addresses () {

int device_count = 0;

для (адрес байта = 8; адрес <127; адрес ++)

{

Wire.beginTransmission (адрес);

const byte error = Wire.endTransmission ();

если (ошибка == 0)

{

Serial.println (адрес);

}

}

}

voidloop () {

recv_with_end_marker ();

send_to_i2c ();

}

voidrecv_with_end_marker () {

статический байт ndx = 0;

char end_marker = '\ n';

char rc;

while (Serial.available ()> 0 && _has_new_data == false) {

rc = Serial.read ();

if (rc! = end_marker) {

_received_chars [ndx] = RC;

ndx ++;

if (ndx> = _num_chars) {

ndx = _num_chars - 1;

}

}

еще {

_received_chars [ndx] = '\ 0'; // завершаем строку

ndx = 0;

_has_new_data = true;

}

}

}

voidsend_to_i2c () {

char param_buf [16];

const String Received_string = String (_received_chars);

if (_has_new_data == true) {

int idx1 = полученная_строка.indexOf ('');

Адрес строки = полученная_строка.substring (0, idx1);

int address_int = адрес.toInt ();

if (address_int <8 || address_int> 127) {

Serial.println ("НЕВЕРНЫЙ ВХОД АДРЕСА:");

Serial.println (адрес);

возвращение;

}

int idx2 = полученная_строка.indexOf ('', idx1 + 1);

Строковый код;

if (idx2 == -1) {

код = полученная_строка.substring (idx1 + 1);

}еще{

код = полученная_строка.substring (idx1 + 1, idx2 + 1);

}

int code_int = code.toInt ();

if (code_int <0 || code_int> 5) {

Serial.println ("Неверный ввод кода:");

Serial.println (код);

возвращение;

}

bool has_parameter = idx2> -1;

Строковый параметр;

if (has_parameter) {

параметр = полученная_строка.substring (idx2 + 1, idx2 + 17); // не более 16 символов

if (parameter.length () <1) {

Serial.println («МИН. ДЛИНА ПАРТАМЕТРА 1»);

_has_new_data = false;

возвращение;

}

}еще{

if (code_int> 1) {

Serial.println («ТРЕБУЕТСЯ ПАРАМЕТР!»);

_has_new_data = false;

возвращение;

}

}

Serial.println ();

Serial.print ("input orig =");

Serial.println (полученная_строка);

Serial.print ("адрес =");

Serial.println (адрес);

Serial.print ("код =");

Serial.println (код);

Serial.print ("параметр =");

Serial.println (параметр);

// ОТПРАВИТЬ ЧЕРЕЗ I2C

Wire.beginTransmission (адрес_инт);

Wire.write (code_int);

if (has_parameter) {

параметр.trim ();

strcpy (param_buf, параметр.c_str ());

Wire.write (param_buf);

}

Wire.endTransmission ();

Serial.println ();

Serial.println («ОТПРАВЛЕН ЧЕРЕЗ I2C!»);

Serial.println ();

Serial.println ("");

_has_new_data = false;

}

}

просмотреть rawuno_i2c_command_input.ino, размещенный с ❤ на GitHub

Шаг 6. Дальнейшие действия

Последующий ASSIMILATE ACTOR: HEARTBEAT, который использует этот кирпич, имеет автоматическую настройку для Crouton через метаданные, уже установленные в ATTINY85 здесь. Пакет JSON, отправленный в Crouton, отправляется через последнюю версию прошивки для ICOS10. Вы можете сделать Proof-of-Concept на обычном ESP8266, если сборка пока слишком велика.

Скетч UNO, используемый при тестировании, имеет функцию для сохранения нового адреса подчиненного устройства в EEPROM на ATTINY85, если у вас есть конфликт на целевой шине I2C.