Форум arduino.ua

Honey

Учасник

З Київ

Зареєстрований: 2020-09-26

Повідомлень: 433

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Як можна з Вами зв'язатись

Зліва під аватаркою натискаєте на "E-mail" і відправляєте повідомлення.

Cherep_VM

Учасник

З Чернівецька обл.

Зареєстрований: 2020-08-28

Повідомлень: 13

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Всім миру та добра.
Працюю з МК Silabs (C8051F310, ...F320, ...F330, ...F340, ...F480) в середовищі "Silicon Labs Simplicity Studio v3 Keil", тому створюю самостійно "бібліотеки" для роботи з різними периферійними модулями. Недавно тут, на arduino.ua магазині, придбав модуль Honey для того щоб зчитувати та зберігати значення газового лічильника.

По даташиту розібрався як зчитувати значення лічильників...

//======================================================================================//
U8	DS2423_getCounters(U8 *vROM, U8 nomCounters)
{
lng				xClk;
U8		data	vB;
	vDS2423_Err=1;							//якщо перевірка буде хибна, то помилка 0х01.
	if (*vROM!=0xFF)						//перевіряю, чи в масиві є S/N.
	{										//в масиві є прописаний S/N, тоді...
		vDS2423_Err++;						//якщо перевірка буде хибна, то помилка 0х02.
		if (*vROM==0x1D)					//перевіряю, чи це S/N датчиків DS2423.
		{									//так, це S/N цих датчиків температури, тоді...
			if (lWire_Macth_ROM(vROM)==0)	// зброс всіх датчиків і передача S/N потрібного датчика.
			{										// якщо вдало, то.....
				vDS2423_Err=0;						// помилок не має.
									lWire_WR(0xA5);	// запис команди "READ_MEM_COUNTER"
				if (nomCounters==0)	lWire_WR(0xC0);	// запис молодшого адресу сторінки лічильника "А"
				else				lWire_WR(0xE0);	// ------------------------------------------ "В"
									lWire_WR(0x01);	// запис старшого  адресу сторінки (16 сторінок по 32 байта)
				for (vB=0;	vB<42;	vB++)	vArrayRAM[vB]=lWire_RD();// зчитую з датчика в буфер vArrayRAM[], 42 байта.
				//........тепер розбираю байти масива vArrayRAM[].....................................................//
				// vArrayRAM[ 0]...vArrayRAM[31] - 32 байта RAM-сторінки.
				xClk.b[3]=vArrayRAM[32];		// 4 байта
				xClk.b[2]=vArrayRAM[33];		// лічильника
				xClk.b[1]=vArrayRAM[34];		//
				xClk.b[0]=vArrayRAM[35];		//
				// vArrayRAM[36]...vArrayRAM[39] - 4 байта з нульовими значеннями.
				// vArrayRAM[40]...vArrayRAM[41] - 2 байта CRC.
				if (xClk.l==0xFFFFFFFF)	vDS2423_Err=2;	// помилка зчитування RAM.
				else									// інакше - все ОК, тоді...
				{
					vDS2423_Counter.l	=xClk.l;		// зберігаю значення лічильника та
					vDS2423_Bat			=((5.0-0.68)*vArrayRAM[24]/256)*1000;// значення батареї живлення DS2423.
				}
			}
			else	vDS2423_Err=lWire_Err;	// помилка збросу датчиків(0х80-лінія зайнята;0х81-датчики відсутні;0х82-лінія зайнята)
		}
	}
 	return(vDS2423_Err);
}
//======================================================================================//

, а от як підраховувати CRC щось ні як не получається.
Допоможіть, будь ласка, з алгоритмом підрахунку CRC, бо сам осилити поліном Х16+Х15+Х2+1 не зможу.
Пробував функцію "DS2423.prototype._check_crc16 = function (buf)" яка є в пост#10 першої сторінки цієї теми, тохи перероблено...

U16 crc16(const U8 * input, U16 len)
{
static const U8 oddparity[16] = { 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0 };
U16 cdata;
U16	xCRC;
U16 iInx;

	xCRC=0;
    for (iInx = 0 ; iInx < len ; iInx++)
    {
      // Even though we're just copying a byte from the input, we'll be doing 16-bit computation with it.
      cdata  = input[iInx];
      cdata  = (cdata ^ xCRC) & 0xFF;
      xCRC >>= 8;

      if (oddparity[cdata & 0x0F] ^ oddparity[cdata >> 4])  xCRC ^= 0xC001;

      cdata <<= 6;
      xCRC   ^= cdata;
      cdata <<= 1;
      xCRC   ^= cdata;
    }
    return xCRC;
}

щось не те получається.

Знайшов ще таку реалізацію...

U16 CalcCRCbyAlgorithm(U8 * pDataBuffer, U16 usDataLen)
{
	/* Use the Modbus algorithm as detailed in the Watlow comms guide */

//const U16 POLYNOMIAL = 0xA001;
const U16 POLYNOMIAL = 0xA001;
U16 wCrc;
U16 iByte, iBit;

	/* Initialize CRC */
	wCrc = 0xFFFF;

	for (iByte = 0; iByte < usDataLen; iByte++)
	{

		wCrc ^= *(pDataBuffer + iByte);		/* Exclusive-OR the byte with the CRC */
		for (iBit = 0; iBit <= 7; iBit++)	/* Loop through all 8 data bits */
		{
			/* If the LSB is 1, shift the CRC and XOR the polynomial mask with the CRC */
			/* Note - the bit test is performed before the rotation, so can't move the << here */
			if (wCrc & 0x0001)
			{
				wCrc >>= 1;
				wCrc  ^= POLYNOMIAL;
			}
			else
			{
				wCrc >>= 1;	/* Just rotate it */
			}
		}
	}
	return wCrc;
}

Теж не той результат.

Прошу вашої допомоги.

Наперед...Дякую.

Остання редакція Cherep_VM (2024-09-08 20:40:41)

Cherep_VM

Учасник

З Чернівецька обл.

Зареєстрований: 2020-08-28

Повідомлень: 13

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Honey

Учасник

З Київ

Зареєстрований: 2020-09-26

Повідомлень: 433

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Ось вам приклад, щоб розібратися:

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

uint16_t crc16_update(uint16_t crc, uint8_t a)
{
  int i;
  crc ^= a;
  for (i = 0; i < 8; ++i) {
    if (crc & 1)
      crc = (crc >> 1) ^ 0xA001;
    else
      crc = (crc >> 1);
  }
  return crc;
}

int main()
{
  uint8_t buf[10] = {11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18};
  uint16_t crc;
  int i;

  /* додавання crc до повідомлення */
  crc = 0;
  for (i = 0; i < 8; i++)
    crc = crc16_update(crc, buf[i]);
  buf[i++] = ~(crc & 0xff);
  buf[i++] = ~(crc >> 8);

  /* перевірка повідомлення з crc */
  crc = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
    crc = crc16_update(crc, buf[i]);
  if (crc == 0xb001)
    printf("crc okn");
  else
    printf("crc errorn");
}

Перевіряти контрольну суму можна тим же способом, що і заповнювали, або використати властивість, що контрольна сума повідомлення разом його інвертованою контрольною сумою завжди буде 0xb001.

Звичайно crc16_update() можна оптимізувати, наприклад, як у вашому прикладі з oddparity.

Зверніть увагу, що в ds2423 при першому читанні сторінки контрольна сума обчислюється не лише над даними, чотирма нульовими байтами і чотирма байтами лічильника, але ще спочатку і над самою командою (0xa5) і двома байтами адреси (а для наступних сторінок, якщо читаємо далі підряд, вже лише над всіма байтами сторінки, 4 нульовими байтами і 4 байтами лічильника). Також не обов'язково вичитувати всі 32 байти сторінки, якщо потрібен лише лічильник, можна почати з останнього байту сторінки, ось тут приклад, як найпростіше прочитати лише байти лічильника.

Honey

Учасник

З Київ

Зареєстрований: 2020-09-26

Повідомлень: 433

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Для вашого прикладу на фото:

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

uint16_t crc16_update(uint16_t crc, uint8_t a)
{
  int i;
  crc ^= a;
  for (i = 0; i < 8; ++i) {
    if (crc & 1)
      crc = (crc >> 1) ^ 0xA001;
    else
      crc = (crc >> 1);
  }
  return crc;
}

int main()
{
  uint8_t buf[45] = {
    0xa5, 0xc0, 0x01, // READMEMCOUNTER, address
    0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
    0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
    0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
    0xbb,0x00,0x00,0x60,0x00,0xed,0x00,0x41,
    0x31,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
    0xe3, 0x1b
  };
  uint16_t crc;
  int i;

  crc = 0;
  for (i = 0; i < 43; i++)
    crc = crc16_update(crc, buf[i]);
  printf("crc = 0x%02x 0x%02xn", (uint8_t)~(crc & 0xff), (uint8_t)~(crc >> 8));

  crc = 0;
  for (i = 0; i < 45; i++)
    crc = crc16_update(crc, buf[i]);
  if (crc == 0xb001)
    printf("crc okn");
  else
    printf("crc errorn");
}

Вивід:

crc = 0xe3 0x1b
crc ok

Cherep_VM

Учасник

З Чернівецька обл.

Зареєстрований: 2020-08-28

Повідомлень: 13

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Ага, цікаво получається...., не сподівався що ще треба включати в підрахунок код команди та адрес сторінки. Попробую.
Дякую за поради!!!
Взагалі-то мені підрахунок CRC потрібно для того щоб щось прописувати в RAM-сторінки..., готуюсь до таких операцій. Якщо тільки зчитувати лічильники, то можна обходитись і без CRC.
Дуже вдячний за допомогу! Вечерком буду пробувати.

Honey

Учасник

З Київ

Зареєстрований: 2020-09-26

Повідомлень: 433

Re: Счетчик импульсов для умного дома

На правах реклами)
Коли відточите навички читання/записування сторінок, спробуйте ось цей мій пристрій.

Cherep_VM

Учасник

З Чернівецька обл.

Зареєстрований: 2020-08-28

Повідомлень: 13

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Цікаво, цікаво...., планую прикупити ще 3шт ваших DS2423-аналогів і за одно прикуплю парочку модулів розширення портів.
В процесі освоєння модуля DS2423-аналога, виявив те що він чутливий до рівня напруги в шині(використовував паразитне живлення модуля). При "стандартних" формуваннях часових затримок імпульсів для слотів читання/запису, цей модуль, час від часу, перезавантажувався(зчитував 0xFFFFFFFF лічильника), а DS18B20 працював без боїв. Підключивши осциллок, побачив, що є нестабільність, просадка рівня імпульсів, нижче 4,5В(шина підтягнута до +5В резистором 1кОм), через що модуль перезавантажувався. Тоді, "погрався" з тивалостями імпульсів(трохи збільшив) до тих пір щоб рівень був одинакових, що на передачу, що на прийом, і не нижчий за 4,8В. Проблема зникла! Обкатав на кабелі 10м більше доби, збоїв не було.
Може комусь пригодиться, формування сигналів....

#define inBit1Wire(inBit)
	LineWire	=0;				delay_us( 8);
	LineWire	=1;				delay_us( 1);
	inBit		=LineWire;		delay_us(40);
	LineWire	=1;				delay_us(90);

#define	ouBit1Wire(ouBit)
	LineWire	=0;				delay_us( 9);
	LineWire	=ouBit;			delay_us(40);
	LineWire	=1;				delay_us(90);

А це були формування "старих" сигналів....

#define inBit1Wire(inBit)
	pin_1Wire	=0;				delay_us(2);
	pin_1Wire	=1;				delay_us(12);
	inBit		=pin_1Wire;		delay_us(70);
	pin_1Wire	=1;				delay_us(5);

#define	ouBit1Wire(ouBit)
	pin_1Wire	=0;				delay_us(5);
	pin_1Wire	=ouBit;			delay_us(70);
	pin_1Wire	=1;				delay_us(5);

pin_1Wire - біт порта МК, до якого підєднані датчики.
inBit, ouBit - програмний біт, читання/передачі, які групуються в байти.

Остання редакція Cherep_VM (2024-09-09 12:41:41)

Honey

Учасник

З Київ

Зареєстрований: 2020-09-26

Повідомлень: 433

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Це штатний режим роботи, при напрузі зовнішнього живлення <~4.5V (VCC або паразитного через DQ), лічильник вимикає 1-wire інтерфейс але продовжує рахувати імпульси. Пов'язано це з тим, що споживання лічильника йде з трьох джерел - з батарейки, з VCC, з DQ - кожне через діод, яка напруга більша, звідти і споживання, коли зовнішнє живлення (VCC, DQ) лічильник вважає низьким, то щоб менше споживати від батарейки, він вимикає інтерфейсну частину. Тобто VCC або DQ має бути >4.5V, про це сказано в характеристиках пристрою, що VCC і DQ мають бути в межах 4.5 .. 5.5V.
При паразитному живленні струм споживання йде через резистор підтяжки і напруга DQ, звичайно, просідає. При підтяжці 1кОм можна заживити 1, максимум 2 лічильники (я не робив детальних досліджень). Мінімум, що допускає специфікація 1-wire це підтяжка 500 Ом.

Honey

Учасник

З Київ

Зареєстрований: 2020-09-26

Повідомлень: 433

Re: Счетчик импульсов для умного дома

У вас трохи неправильні таймінги. Відправка нуля - це ~59мкс нуль на шині і не менше 1мкс одиниця, відправка одиниці - 5..10мкс нуль і ~55мкс одиниця. Слейв робить зчитування шини через 30-35мкс після падаючого фронту (тобто десь посередині) і визначає, там передали 0 чи 1. А якщо слейв хоче передати нуль, то він по падаючому фронту замикає шину на землю на 30-40мкс, тобто мастер повинен робити зчитування десь посередині - приблизно на 15..20й мікросекунді.

Honey

Учасник

З Київ

Зареєстрований: 2020-09-26

Повідомлень: 433

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Приблизно так (псевдокод):
write_0 {
  bus_low
  delay 59
  bus_hiz
  delay 11
}
write_1_read {
  bus_low
  delay 10
  bus_hiz
  delay 5
  r = bus_read
  delay 55
  return r
}

Cherep_VM

Учасник

З Чернівецька обл.

Зареєстрований: 2020-08-28

Повідомлень: 13

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Напевно, вхід DQ має певну ємність, більша ніж у DS18B20, яка "поволі" заряджається і часу в 5мкс між слотами(старий варіант формування імпульсів), коли лінія звільнена, не встигає досягти +5В. А от коли час між слотами збільшив до 90мкс, то все стало нормально. Да, можна було зменшити опір резистора і можливо все теж стало-б нормальок.

У вас трохи неправильні таймінги.......

Так, я знаю...ви маєте рацію!
Раніше формував їх по специфікації на DS18B20. Тепер, коли "вирівнював" рівні імпульсів, емпірично, підігнав їх до стабільної роботи протоколу. Тобто щоб затримки були мінімально-оптимальні.
При нагоді, ще раз їх перегляну.

Honey

Учасник

З Київ

Зареєстрований: 2020-09-26

Повідомлень: 433

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Я б ось це

#define inBit1Wire(inBit)
	LineWire	=0;				delay_us( 8);
	LineWire	=1;				delay_us( 1);
	inBit		=LineWire;		delay_us(40);
	LineWire	=1;				delay_us(90);

змінив на таке

#define inBit1Wire(inBit)
	LineWire	=0;				delay_us( 8);
	LineWire	=1;				delay_us(11);
	inBit		=LineWire;		delay_us(30);
	LineWire	=1;				delay_us(90);

бо лінія може не встигнути піднятись за 1мкс

Cherep_VM

Учасник

З Чернівецька обл.

Зареєстрований: 2020-08-28

Повідомлень: 13

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Так, я вас правильно зрозумів. Якраз з цією паузою(delay_us( 1);) і посилено працював. Через те що мій переносний осцилл не може нормально, на таких тривалостях, працювати, синхронізуватись, я не можу сказати, що вказавши паузу в 1мкс, то вона дійсно буде в 1мкс....підозрюю, що там буде трохи більше і тому протокол працює без проблем. Зараз запущу домашній осцилл і ретельніше все перевірю.
З 2019 року реалізував дома щось типу "розумний дім". Срільнуло мені в голову зробити керування батареями опалення контролерами і показувати їхню роботу на ПК(планшет). Так і зробив і вже 5 років система працює. Контролери батарей мають по три датчики DS18B20(температура кімнати, температура батареї, температура теплотраси) і керує електроклапаном(12В) який то відкриває батарею, то закриває в залежності від заданої температури. Я до чого веду....обкатавши нові таймінги протоколу 1Wire, прописав їх в контролери(7шт) і вже тиждень все працює нормально. Але менш з тим...зараз попробую реалізувати ваші поради.

https://forum.arduino.ua/img/members/29 … shot_3.jpg

Остання редакція Cherep_VM (2024-09-09 21:03:23)

Cherep_VM

Учасник

З Чернівецька обл.

Зареєстрований: 2020-08-28

Повідомлень: 13

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Встановив ваші, рекомендовані, таймінги...все Ок! Буду з ними працювати...це ж буде по феншую!
З підрахунком CRC визначився, все "грає та співає" !!! 
Вдячний за ваші поради та підказки.
Інтуїтивно розумію, що треба, але про всяк випадок спитаю...
Тепер, коли буду щось писати в сторінку, то теж, в підрахунок CRC включати байти команди та адреса, я правильно розумію?

Honey

Учасник

З Київ

Зареєстрований: 2020-09-26

Повідомлень: 433

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Тепер, коли буду щось писати в сторінку, то теж, в підрахунок CRC включати байти команди та адреса, я правильно розумію?

Треба дивитися даташит, шукаєте там Memory function flow chart, вам спочатку потрібна буде команда OFh для запису в скретчпад, бачите там "Master RX CRC16 of Command, Address, Data" - це значить, що потрібно включати, наступною командою 55h потрібно скопіювати скретчпад в сторінку.

Cherep_VM

Учасник

З Чернівецька обл.

Зареєстрований: 2020-08-28

Повідомлень: 13

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Доброго дня.
Завершив створення алгоритму читати/писати в сторінки модуля DS2423..., все грає та співає! 
В кінцевому варіанті реалізовано всього три функції:

U8	DS2423_getCounters     (U8 nomCounters);    //зчитую значення лічильника та значення напруги батарейки живлення модуля.
U8	DS2423_ReadRAM_COUNTER (U16 vAdr, U8 vKolB); //зчитую сторінку повністю(vKolB=42), або частково(vKolB<42).
U8	DS2423_WriteRAM        (U16 vAdr, U8 *vRAM, U8 vKolB);//запис в сторінку "write_Scratchpad"+"read_Scratchpad"+"copy_Scratchpad".

Тепер залишилось модуль прилаштувати до газового лічильника, підключити до контролера і там модернізувати програму(під цей модуль).
Ще "погрався" з читанням/запису в користувацьку область(24байта) пам'яті модуля...чудово, можна де що зберігати.
Щиро вдячний за допомогу!
Всім здоров'я та вдачі!

Остання редакція Cherep_VM (2024-09-15 15:19:29)

Cherep_VM

Учасник

З Чернівецька обл.

Зареєстрований: 2020-08-28

Повідомлень: 13

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Адаптувати програму контролера було легше ніж присобачити модуль DS2423. Получилось ось так....

Cherep_VM

Учасник

З Чернівецька обл.

Зареєстрований: 2020-08-28

Повідомлень: 13

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Ще стикнувся з проблемою...МК контролера 3,2 вольтове, тому живлення відбувається від одного літіонового акума 3,6В, а лінію DQ треба "підвязати" до +5В...звідки взяти?    Прийшлось "приліпити" маленьку повишалку(DC-DC 2,5..4,2В --> 5,1В). Добре що в коробочці контролера ще було вільне місце. 

Honey

Учасник

З Київ

Зареєстрований: 2020-09-26

Повідомлень: 433

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Якщо піни вашого МК не толерантні до 5В, то скористайтесь такою схемою (фактично схема перетворювача логічних рівнів):

Між GPIO4 на схемі (це ваш вихід МК) і +3.3V можна додати резистор 10-100кОм, або програмно використати вбудований в МК.

Cherep_VM

Учасник

З Чернівецька обл.

Зареєстрований: 2020-08-28

Повідомлень: 13

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Проблема не в пінах МК(сімейство C8051F300...F380 та інші), вони мають толерантність до 5В, а в тому, що напруга джерела живлення схеми не перевищує 4,2В. Бо схема розроблялась коли я ще не знав про ваш модуль і для простоти живлення, вибрав варіант джерела від одного елемента акума. Чому від акума, бо треба було забезпечити автономність контролера, бо датчик з газ.лічильника - геркон і треба було мати постійну можливість його контролювати. Тепер, автономність забезпечує ваш модуль. І потреба в акумі відпадає, але переробляти вже не буду. Ну то таке..., добре що були в наявності мініатюрні модулі DC-DCповишалки.

Honey

Учасник

З Київ

Зареєстрований: 2020-09-26

Повідомлень: 433

Re: Счетчик импульсов для умного дома

датчик з газ.лічильника - геркон

Можна використати SS49E (аналоговий датчик Холла), але він потребує налаштування threshold-ів, це робиться записом в пам'ять лічильника і я для цієї процедури написав веб-інтерфейс (інструкція), що вже вимагає щоб лічильник був підключений до лінукса на якому має бути запущений owhttpd. Тут один користувач викладав урізану лише для ds2423 "емуляцію" owhttpd на мікроконтролері.

Cherep_VM

Учасник

З Чернівецька обл.

Зареєстрований: 2020-08-28

Повідомлень: 13

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Ага, читав про "емуляцію", але, коли буде потреба, бажання і натхнення, то зможу, під Windows, на Delphi7, написати програму для налаштування DS2423, чи якогось іншого. 

Cherep_VM

Учасник

З Чернівецька обл.

Зареєстрований: 2020-08-28

Повідомлень: 13

Re: Счетчик импульсов для умного дома

Коли відточите навички читання/записування сторінок, спробуйте ось цей мій пристрій.

Завдяки вашим посиланням на документацію по DS2450 та Googl-перекладачу, вдалось зрозуміти алгоритми взаємодії між МК та модулем. Особливо закручено було в записі даних в модуль, тільки переклавши з англійської на українську алгоритм виконання команди WRITE MEMORY [55H], вдалось зрозуміти роботу вашої функції "uint8_t write(uint8_t *addr, uint8_t *buf, uint8_t start, uint8_t cnt)" яку ви, люб'язно, надали для ознайомлення.
"Спілкування" з модулем працює, тепер буду, по тихеньку, вивчати/освоювати його функціонал.
Щиро вдячний за поради!

Остання редакція Cherep_VM (2024-09-21 21:04:50)