Arduino MCU網(wǎng)絡(luò)

描述

這是一個(gè)正在進(jìn)行的項(xiàng)目。

Arduino 很棒，我喜歡它，是電子和自動(dòng)化的“樂(lè)高”。這里我有這個(gè)項(xiàng)目：它把許多 MCU 板放在一起組成一個(gè)處理器網(wǎng)絡(luò)，NetP 是它的名字。板通過(guò) i2c 總線進(jìn)行通信。我使用了 3.3V 的 Arduino Mini Pro 板。您需要一個(gè) USB 轉(zhuǎn)串行 FTDI 板才能將草圖從 Arduino IDE 傳遞到 Mini Pros。對(duì)于鍵盤(pán)，我必須使用 3.3V 到 5V 的 TTL 電平轉(zhuǎn)換器。

事實(shí)上，很多事情已經(jīng)開(kāi)始了，還有一些事情還有待完成。根據(jù)我們的意愿，其他人將被“發(fā)明”:-)。

已經(jīng)做了什么：

最明顯的部分是控制臺(tái)：一個(gè)鍵盤(pán)和一個(gè)滾動(dòng)顯示器與本地 MCU Netp0 (Console) 交互，并通過(guò)它與本地 i2c 網(wǎng)絡(luò)的其他成員交互：Netp1 (SD)、Netp2 (Updater) 和 Netp3 (時(shí)鐘）等。

代替使用控制臺(tái)的顯示器和鍵盤(pán)，您可以將智能手機(jī)與藍(lán)牙連接，并從那里遠(yuǎn)程執(zhí)行所有操作；為此，我完美地設(shè)置了應(yīng)用程序串行藍(lán)牙終端 1.31，但您也可以使用其他應(yīng)用程序。

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每個(gè) Netp MCU 成員都有一個(gè)特定的 i2c 總線地址 (0x0a)、一個(gè)名稱 (CONSOLE)、一個(gè) ID (p0) 和一個(gè)數(shù)字 (0)。當(dāng)然，i2c 總線上還可以存在其他組件：實(shí)際上只有一個(gè) EEPROM 和一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘板。我們必須為每個(gè)成員或組件使用不同的 i2c 地址。

該系統(tǒng)將是即插即用的。是的，您可以連接一個(gè)新的 Netp 成員，它將在網(wǎng)絡(luò)中被識(shí)別（參見(jiàn)“掃描”命令）。

控制臺(tái) (p0) 功能：

• scan : scan [查詢i2c總線，即掃描，返回總線上的活動(dòng)地址列表，形式為“DDD (0xEE)”...以“'n' found”結(jié)尾]
• ckpower : ckpower [查詢電量情況，即ckpower，返回“v3=3.3 v5=5.0 vraw=7.0-12.0”]
• ? : ? [詢問(wèn)命令列表，即？，返回板載可用命令列表和可用內(nèi)存]
• reset : reset [強(qiáng)制MPU復(fù)位，即reset]
• : [將發(fā)送到處理器，即SD dir /，從處理器返回的結(jié)果]

“掃描”命令每 30 秒執(zhí)行一次以允許即插即用。要知道誰(shuí)有空，只需執(zhí)行“掃描”命令即可查看姓名和地址。要知道控制臺(tái)上執(zhí)行了哪些命令，只需執(zhí)行“？” 命令。要知道在 SD 成員上執(zhí)行了哪些命令，只需執(zhí)行“p1？” 命令。要獲得 SD 上的文件列表，只需執(zhí)行“p1 dir /”... 等等。

SD (p1) 功能：

• ? : ? [尋求幫助，即？，返回船上可用命令和可用內(nèi)存的列表]
• mw/mwa : mw = [寫(xiě)入/修改文件名中的值，即 mw temp01=24 (FileName=Value)，返回“written”]（mwa 將值附加到文件中）
• mr/mra : mr [從對(duì)應(yīng)的文件名中讀取Value，即mr temp01（FileName為temp01，Value為24，返回'Value'或“not found”]（mra會(huì)從文件中讀取多行值）
• reset : reset [重置MPU，即重置]
• dir : dir [讀取從'path'開(kāi)始的文件名，即dir /]，返回文件'names'和'size'的列表...以'n found'結(jié)尾]
• mkdir : mkdir [建立一個(gè)新目錄（以及相關(guān)子目錄），即 mkdir /music，sdmkdir /logic/params/binary，返回“built”或“error”]
• rmdir : rmdir [刪除一個(gè)目錄，即rmdir /music，返回“removed”或“error or not empty”]
• rename : rename [重命名文件，即rename myfile.txt bestfile.txt，返回“renamed”或“not found”]
• del : del [刪除一個(gè)文件，即del myfile.txt，返回“deleted”或“not found”]
• type : type [讀取文件并以模式顯示 0=CHR, 1=BIN, 2=HEX，即輸入 myfile.txt CHR，返回文件內(nèi)容...和文件大小'n'和字節(jié)紅色'n'在最后]
• eeupl : eeupl <文件名> [讀取文件并上傳到EEPROM，寫(xiě)入并驗(yàn)證所有數(shù)據(jù)，即eeupl /mysketch.hex，返回上傳，寫(xiě)入，驗(yàn)證...]

由于內(nèi)存不足，一些命令被禁用；我只保留了我真正需要的那些。我的經(jīng)驗(yàn)表明不要強(qiáng)制使用接近最大值的內(nèi)存，否則您將出現(xiàn)不可預(yù)測(cè)的行為或 MCU。在 SD 草圖上，我認(rèn)為盡可能壓縮代碼以節(jié)省內(nèi)存。也許有些事情可以做得更好。

mw 和 mr 命令對(duì) /MEMORY/ 子目錄進(jìn)行操作，mwa 和 mra 命令對(duì) /LOG/ 子目錄進(jìn)行操作。

更新器（p2）功能：

• ? : ? [尋求幫助，即？，返回船上可用命令和可用內(nèi)存的列表]
• reset : reset [重置MPU，即重置]

時(shí)鐘（p3）功能：

• ? : ? [尋求幫助，即？，返回船上可用命令和可用內(nèi)存的列表]
• reset : reset [重置MPU，即重置]
• red : red [打開(kāi)或關(guān)閉紅色LED，即紅色打開(kāi)，返回“ON”或“OFF”]
• green : green [打開(kāi)或關(guān)閉綠色LED，即綠燈亮，返回“ON”或“OFF”]
• dht : dht [從DHT板獲取溫度和濕度，即DHT，返回值]
• gettemp : gettemp [從RTC板獲取溫度，即gettemp，返回溫度值]
• gettime : gettime [從RTC板獲取時(shí)間，即gettime，按DD/MM/YYYY HH:MM:SS返回時(shí)間值]
• settime : settime [設(shè)置RTC板的時(shí)間，即settime 31/12/2018 10:20:30，按DD/MM/YYYY HH:MM:SS返回時(shí)間值]

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組件列表：

• 4 x Arduino Mini Pro 3.3v
• 微型 SD 卡適配器
• MicroSD 存儲(chǔ)卡
• RTC zs-042 模塊
• DHT-11傳感器
• Protoboard 電源從 7-12V 到 3.3V 和 5V
• 4 個(gè)原型板
• 紅色 LED
• 綠色 LED
• 2 x 470uF 25V 電容器
• 100nF電容
• HC05藍(lán)牙模塊
• FTDI USB-串口轉(zhuǎn)換器
• 顯示器 2.4" TFT LCD 240x320 RGB，驅(qū)動(dòng)IC ILI9341
• USB迷你鍵盤(pán)
• TTL電平轉(zhuǎn)換器 3.3V <-> 5V 用于鍵盤(pán)USB
• USB母頭+數(shù)據(jù)線
• 有源蜂鳴器
• EEPROM i2c 1024
• 按鈕
• 100歐姆電阻
• 4 x 5k1 歐姆電阻
• 2k2歐姆電阻
• 6k8電阻
• 2 x 120 歐姆電阻
• 許多電線...

Fritzing示意圖（也見(jiàn)下載部分）

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i2c通訊BUS協(xié)議：

Netpx成員通過(guò) i2c BUS（Wire.h 庫(kù)）使用由消息和事件制作的自定義協(xié)議在它們之間進(jìn)行通信。

當(dāng)您從控制臺(tái)鍵盤(pán)編寫(xiě)命令時(shí)，即“SD dir /”，首先將名稱“SD”轉(zhuǎn)換為查看 netRegisterNames[] 矩陣的真實(shí)地址（即 0x0b），然后使用 askCommandOnPx( ）。另一方面，生成一個(gè)事件 receiveEvent() 并在本地執(zhí)行請(qǐng)求的命令并將其數(shù)據(jù)發(fā)回。這些消息的 ID 是 chr(7) BEL 字節(jié)。

在掃描命令期間，使用 whois() 和 Wire.requestFrom() 將另一條消息發(fā)送到 BUS，用于向特定地址（即 0x0c）的潛在 Netpx 成員請(qǐng)求名稱和其他信息。如果沒(méi)有正確的回答，則將其視為“其他設(shè)備”。另一方面生成事件 netWhoIsEvent()。這些消息的 ID 是 chr(5) ENQ 字節(jié)。

做什么（我的愿望清單）：

首先，我將有一個(gè)命令請(qǐng)求隊(duì)列：實(shí)際上，您可以從控制臺(tái)發(fā)送要執(zhí)行的命令并等待它結(jié)束。如果您連續(xù)快速發(fā)送兩個(gè)或多個(gè)命令，則可能會(huì)忽略第一個(gè)命令之后的所有命令。因此，有了這個(gè)新功能，所有命令都將被寫(xiě)入命令隊(duì)列并以正確的順序一次執(zhí)行一個(gè)。

其次，我將有一個(gè)調(diào)度程序，一個(gè)在特定時(shí)間或每個(gè)特定時(shí)間執(zhí)行的命令列表，等等。這個(gè)作為命令列表的文件應(yīng)該可以從控制臺(tái)以交互方式進(jìn)行編輯。

第三，最雄心勃勃的愿望是將更新/新的草圖存儲(chǔ)在 SD 的特定目錄中，并讓 UPDATER 提供將它們傳遞到 EEPROM，然后再安裝到最終目標(biāo) MCU。待更新的目標(biāo)MCU應(yīng)自行提供讀取EEPROM和自動(dòng)更新；因?yàn)檫@個(gè)功能需要修改正常的引導(dǎo)加載程序...

有什么想法或建議嗎？

當(dāng)我有新聞、改進(jìn)、新零件、新想法等時(shí)，我會(huì)在這些頁(yè)面中通知您。請(qǐng)讓我知道您對(duì)這個(gè)正在進(jìn)行的項(xiàng)目有何看法。

好好享受！