Новый модуль приёмника nooLite MR1132 для Arduino18.04.2016 22:36

В этой статье речь пойдёт о новом модуле приёмника сигналов системы nooLite для Ардуино и микроконтроллеров. Чем же замечателен этот модуль? До сих пор не существовало способов получать информацию от датчиков и контролировать прохождение в эфире сигналов от пультов системы nooLite на микроконтроллерах и Ардуино, такая возможность существовала только для компьютеров, при помощи специальных USB адаптеров.

Теперь, с выпуском модуля MR1132, появилась возможность принимать данные о температуре, влажности, освещённости и присутствии людей в помещении с беспроводных датчиков системы nooLite в ваших скетчах на Ардуино, появилась возможность отслеживать команды, отдаваемые силовым блокам nooLite пультами-выключателями и многое другое из того, что раньше было недоступно.

В этой статье я расскажу вам о работе этого модуля и дам работающий скетч, на основе которого вы можете с лёгкостью создавать свои устройства на MR1132. В последующих статьях я расскажу об интеграции этого модуля с популярной системой Arduino Mega Server и о тех замечательных возможностях, которые появятся в связи с этой интеграцией.

Модуль

Модуль MR1132 очень похож на своего брата, модуль MT1132 (о котором уже был цикл статей на Гиктаймс раз, два, три). Разница заключается в том, что модуль MT1132 это передатчик, а модуль MR1132 это приёмник и наибольший эффект можно получить при их совместном использовании.

Ещё один существенный момент заключается в том, что передатчик MT1132 универсален и работает как от напряжения 3,3 В, так и от напряжения 5 В (а значит работает и с 3,3-вольтовыми контроллерами и с 5-вольтовыми), а приёмник — только от 5 В. Это нужно учитывать при проектировании ваших устройств и при необходимости использовать согласователи логических уровней.

Подключение такое же простое, как и у модуля MT1132 — напряжение питания, земля и два контакта RX и TX. RTS можно подтянуть к напряжению питания, но у меня всё работало и без подключения этого вывода.

Работа

Работа модуля происходит по последовательному интерфейсу на скорости 9600. Модуль принимает команды от контроллера и, в свою очередь, выдаёт данные, принимаемые из эфира (от сенсоров и пультов nooLite).

Давайте поподробнее разберём этот момент, чтобы у вас сложилось чёткое понимание того, как работает этот модуль.

Все команды, которые контролер может посылать модулю по последовательному интерфейсу, относятся к «привязке» или «отвязке» приборов nooLite, с которых модуль потом будет получать данные. Больше никаких управляющих команд для этого модуля не существует. Например, вы привязали датчик температуры nooLite PT112 на нулевом канале (всего каналов 32, что отражено в названии модуля) и после этого модуль начнёт принимать данные с этого датчика и выдавать их в последовательный интерфейс (где наша задача их «отловить» и использовать для наших целей).

Если получать данные с какого-либо датчика нам больше не нужно, то мы можем послать команду отвязки (в данном случае на нулевом канале) и приёмник больше не будет выдавать контроллеру информацию с этого датчика.

Что касается информации, принимаемой модулем MR1132 от приборов nooLite, то существует отдельный документ, который описывает формат всех возможных команд. Нас, в контексте этого повествования, из всего этого обширного списка будут интересовать команды датчиков температуры, влажности и движения. Подробно эти команды будут рассмотрены чуть ниже, на примере работы скетча.

Датчики

В наших экспериментах будут использоваться три датчика.

Датчик температуры PT112 и датчик температуры и влажности PT111. Выглядят они одинаково и работают полностью аналогично, разница заключается в том, что PT112 выдаёт только информацию о температуре, а PT111 — о температуре и влажности. Эти датчики могут работать в режиме как просто датчика, так и в режиме термостата и гигростата, но нас будет интересовать режим просто датчика.

Третий датчик — PM111. Это датчик движения, который может непосредственно управлять силовыми блоками nooLite, но нас он будет интересовать только как источник информации о движении и присутствии людей в помещении.

Контроллер

В качестве управляющего контроллера будет использоваться Arduino Mega 2560, и два его последовательных интерфейса — Serial (для визуального контроля информации) Serial2 (для общения с модулем приёмника). Serial1 зарезервирован за модулем передатчика MT1132.

Скетч

В секции setup () запускаются два интерфейса, выводится информационное сообщение о старте скетча и выдаётся команда на привязку приборов nooLite на нулевом канале. Это тестовая команда и вы можете её закомментировать или заменить на другую команду (например, привязки на другом канале или отвязки).

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial2.begin(9600);
  Serial.println("*** Start sketch ***");
  mrBind(0);
  //mrUnbind(0);
}

Перед работой со скетчем вам нужно произвести некоторые предварительные действия, а именно, привязать ваши датчики к модулю по следующей схеме:

PT112 — нулевой канал
PT111 — первый канал
PM111 — второй канал

Для этого вам нужно три раза запустить скетч, меняя команду привязки

mrBind(0);
mrBind(1);
mrBind(2);

и каждый раз нажимать кнопку на соответствующем датчике. Это нужно проделать только один раз, затем команду привязки можно закомментировать. Или вместо неё поставить команду отвязки и отвязать любой из привязанных датчиков.

В секции loop () находится только одна функция mrCheck (), ответственная за «ловлю» сообщений модуля MR1132 из последовательного интерфейса Serial2.

void mrCheck() {
  if (Serial2.available() == 8) {
    mrBuf[0] = Serial2.read();
    mrBuf[1] = Serial2.read();
    mrBuf[2] = Serial2.read();
    mrBuf[3] = Serial2.read();
    if (mrBuf[0] == 79 && mrBuf[1] == 75 && mrBuf[2] == 13 && mrBuf[3] == 10) {
      Serial.println("OK");
    } else {
        mrBuf[4] = Serial2.read();
        mrBuf[5] = Serial2.read();
        mrBuf[6] = Serial2.read();
        mrBuf[7] = Serial2.read();
        mrNewData();
      }
  }
}

Эта функция заполняет массив mrBuf[8] приходящими от модуля данными или транслирует в Serial сообщение «OK», выдаваемые модулем MR1132. Далее, содержимое массива mrBuf[8] разбирается в соответствии с форматом данных команд системы nooLite и этим занимаются соответствующие функции скетча.

Функция mrNewData () выделяет основные данные из массива mrBuf[8] и, в зависимости от пришедшей команды, выдаёт в Serial нужную информацию (канал, команда, температура, влажность, состояние батареи датчика и т. д.).

void mrNewData() {
  mrClearData();
  mrPrintHeader();
  
  mrSetBindState();
  mrPrintBindState();
  mrSetChannel();
  mrPrintChannel();

  mrSetCommand();
  mrSetDatas();

  switch (mrCommand) {
    case 0:
      Serial.print("PIR command: ");Serial.println("OFF");
      break;
    case 2:
      Serial.print("PIR command: "); Serial.println("ON");
      break;
    case 21:
      mrSetDeviceType();
      mrPrintDeviceType();
      if (mrDeviceType == 1) {
        mrSetTemperature();
        mrPrintTemperature();
      }
      if (mrDeviceType == 2) {
        mrSetTemperature();
        mrPrintTemperature();
        mrSetHumidity();
        mrPrintHumidity();
      }
      break;
    default: 
      ;
  } // switch
  mrSetBatteryState();
} // newData()

Функции, содержащие в своём названии слово Print, занимаются выдачей информации в Serial интерфейс для визуального контроля.

Следующие функции занимаются расшифровкой данных, находящихся в массиве mrBuf[8], в соответствии с с форматом данных команд системы nooLite:

mrSetTogl () — значение счётчика пришедших команд
mrSetBindState () — состояние модуля (привязка/норма)
mrSetReceiveBit () — контрольный бит приёма новой команды
mrSetChannel () — номер канала
mrSetCommand () — команда
mrSetFormat () — формат данных
mrSetDeviceType () — тип датчика
mrSetDatas () — заполнение четырёх байт данных
mrSetTemperature () — получение значения температуры
mrSetHumidity () — получение значения влажности
mrSetBrightness () — получение значения освещённости
mrSetBatteryState () — состояние батареи датчика

Посмотреть подробности реализации этих функций вы можете в полном коде скетча, прилагаемом ниже.

Вот полный текст скетча.

Заключение

Вот, собственно, и всё, что необходимо вам, чтобы начать работать с модулем MR1132 и использовать его в своих скетчах и проектах. Этот модуль можно также использовать для контроля сигналов от настенных пультов nooLite и ваша система теперь может знать где и какой пульт сработал и какую команду он послал силовым блокам.

Скоро выходит новая 0.15 версия популярной системы Arduino Mega Server и в этой версии появится встроенная поддержка модулей MR1132 и удобное управление ими прямо с веб-странички и много чего ещё интересного.

© Geektimes