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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kommunikation mit mehreren ATtiny13 ohne Quarz und UART


Autor: Alexey (Gast)
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Hallo,
ich habe eine kleine Schaltung aufgebaut mit einem ATtiny13. Diese 
Schaltung ist in 10-facher Ausfertigung vorhanden und soll über einen 
Master-Controller angesprochen werden.
Da die Serielle Schnittstelle ausfällt (ich verwende den internen 
RC-Oszillator der ist viel zu ungenau) suche ich eine Art um mit einer 
Leitung daten vom Master zu den Slaves zu übertragen.
Bevor jemand Fragt, ich Progge in Bascom, falls jemand ein Problem damit 
hat möchte er sich bitte mit Kommentaren wie "Bascom = Shit / 
Anfängerschrot usw" zurückhalten.

Der Master soll nur Daten an die Slaves übertragen es gibt also nur eine 
Datenrichtung ein Rückkanal ist nicht vorgesehen.
Der Timer im Tiny kann noch verwendet werden der läuft durch ist also 
für andere Sachen auch noch zu verwenden (Macht Soft-PWM 4-Kanalig)

Meine Lösungsansätze gingen in Richtung Manchester-Codierung, aber 
irgendwie peile ich nicht wie dies gehen soll.

Verschieden Lange Impulse als Übertragungsmedium habe ich mir auch schon 
ausgedacht aber wie messe ich diese? Ich kann den Timer nicht anhalten 
und eine ICP-Einheit hat der Tiny nicht. Vorschlag: Langer Impuls = Bit 
ist 0, kurzer Impuls = Bit ist 1 aber wie realisieren?

Datenrate muß nicht schnell sein, 9600Baud reichen locker.

Als Alternative wenns nicht anderweitig zuverlässig geht nehme ich halt 
zwei Leitungen eines ist die Clock und die Andere die Data-Line.
Die Clock wird dann an einen Interrupt-Eingang gehängt der wird auf 
Steigende Flanke Programmiert und liest mir in der ISR dann den Pegel 
der Data line ein. Der Rest ist dann ein wenig Bit-Shifterei.
Ich würde mir aber gerne die 2. Leitung sparen da die Leitungen zwischen 
den Modulen durchaus gerne mal 1-2 meter lang werden können.

Für Vorschläge bin ich Dankbar.

Alexey

Autor: mäxchen (Gast)
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Wieso macht do das nicht über SPI oder I2C?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Alexey (Gast)

>Verschieden Lange Impulse als Übertragungsmedium habe ich mir auch schon
>ausgedacht aber wie messe ich diese? Ich kann den Timer nicht anhalten
>und eine ICP-Einheit hat der Tiny nicht. Vorschlag: Langer Impuls = Bit
>ist 0, kurzer Impuls = Bit ist 1 aber wie realisieren?

Genau so.

>Datenrate muß nicht schnell sein, 9600Baud reichen locker.

Einfach. Kann man über den exteren Interrupt machen.

Interrupt steigende Flanke = Bitanfang
 -> Timer auslesen und speichern
 -> Interrupt auf fallende Flanke ändern

Interrupt fallende Flanke = Bitende
 -> Timer auslesen und vergleichen, Bitdauer ermitteln und dekodieren
 -> Interrupt auf steigende Flanke ändern

MFG
Falk

Autor: Gast (Gast)
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Das was du beschreibst ist ein 1-wire Schnittstelle, die braucht aber 
auch eine genaue Zeit.

Warum soll es denn kein Uart sein?
du könntest ja auch eine online Kalibrierung machen.
Master sendet immer z.B. 0xAA
und die Slaves Trimmen ihren Oszi bis sie das 0xAA empfangen.

Autor: Gast2 (Gast)
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Beim ersten Lesen denke ich, dass die Zeit nur so genau sein muss, dass 
man auch im Worstcase-Fall (Sender maximale Abweichung nach oben - 
Empfaenger maximale Abweichung nach unten) lange und kurze Impulse 
sicher unterscheiden kann. DAS sollte problemlos hinzubekommen sein.

Gast2

Autor: Robert Teufel (Gast)
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Kalibrierung ist der Schluessel, wie schon erwaehnt. Es ist voellig 
unwichtig wie genau die Oszillatoren sind, solange sie ueber Zeit und 
Temperatur aehnliche Drifts haben lassen sie sich sehr gut Kalibrieren. 
Der Master haelt den Kommunikationspin dazu eine vordefinierte Zeit, 
sagen wir mal 1000 Zyklen auf low, dann 1000 Zyklen auf high, die Slaves 
messen und der eine stellt fest, es waren 1050 seiner Zyklen, der andere 
stellt fest es waren nur 940 Zyklen, jetzt kannst die errechnen wie 
schnell die Oszillatoren relativ zueinander laufen und ploetzlich ist 
der UART eine ganz tolle und einfach Alternative. Die Frage bleibt 
natuerlich ob der kleine Speicherbereich des Tiny dazu ausreicht.
In meiner frueheren Abteilung haben wir zuverlaessige Kommunikation 
ueber UART zum PC erzeugt mit Kalibrierung obwohl der Oszillator 20-30% 
vom Sollwert abweichen konnte.

Viel Spass dabei, Robert

Autor: hans (Gast)
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hallo Alexey

immer 2 Bit Übertragen, kurz und dann daten.

Also z.B. 100us high 10us low 100us high 10us low-> Datenbit 0
          100us high 10us low 200us high 10us low-> Datenbit 1

Dadurch das immer mitgeteilt wird was 0 was 1 ist ist es bei
denn empfängern egal ob sie in dieser Zeit bis 10 oder 635 zählen,
sie werten die daten immer nur relativ aus.

gruß hans

Autor: Marvin M. (Gast)
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Warum denn so kompliziert?
Wenn, wie Alexey schreibt, eine zwei-Leiter Übertragung möglich ist, 
dann macht man das so. Die zusätzliche Clock-Leitung tut nicht weh und 
dadurch ist die Übertragung absolut sicher, ohne Trimmung der 
Oszillatoren.

Autor: Bensch (Gast)
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Ganz ehrlich:
So eine Hampelei, um die paar Cent für einen Quarz zu sparen, macht 
eigentlich erst Sinn bei Stückzahlen jenseits von 1000.

Sollte das dein Ziel sein, wäre professionelle Hilfe angesagt, aber die 
kostet auch.....

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Alexey wrote:
> Verschieden Lange Impulse als Übertragungsmedium habe ich mir auch schon
> ausgedacht aber wie messe ich diese? Ich kann den Timer nicht anhalten
> und eine ICP-Einheit hat der Tiny nicht. Vorschlag: Langer Impuls = Bit
> ist 0, kurzer Impuls = Bit ist 1 aber wie realisieren?

Ja, so macht man das.
Es kann auch sinnvoll sein, noch ein Startbit zu definieren.
Z.B.:
0-Bit = 10*T
1-Bit = 20*T
Startbit = 40*T

Du nimmst nen Pin-Change-Interrupt und liest darin den Timer aus und 
bildest die Differenz zum Wert der vorherigen Flanke.
Und dann einfach vergleichen:
5..15 = 0-Bit
16..29 = 1-Bit
30..60 = Startbit

Da Du ja immer bei jedem Bit neu synchronisierst, brauchst Du auch nicht 
die hohe Genauigkeit, wie bei der UART (synchronisiert erst nach 10 
Bits).


Peter

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Bensch wrote:
> So eine Hampelei, um die paar Cent für einen Quarz zu sparen, macht
> eigentlich erst Sinn bei Stückzahlen jenseits von 1000.

Erstens ist das keine Hampelei und zweitens ist es schon ein 
Unterschied, ob ich alle 6 oder nur 4 IOs benutzen kann, weil 2 durch 
den Quarz belegt sind.


Peter

Autor: Alexey (Gast)
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@Bensch,

lies das Datenblatt des Tiny13 der Anschluss eines Quarzes ist 
unmöglich. Allerhöchstens ein Quarzoszillator wäre möglich aber die sind 
teuer, groß und ich habe keinen da.
Außerdem geht das wie man sieht auch. Was ich machen will oder nicht 
überlasse bitte mir, ja?


@Peter Danneger,
Das ist in etwa so etwas was ich vorgehabt hätte nur für was brauche ich 
das Startbit? Ist dieses dazu gedacht die Module zu Synchronisieren? Den 
Sinn des Startbits verstehe ich nicht so ganz vielleicht kannst du mir 
einen Tip geben.
Meine Ansatz war bis jetzt folgender:
Ich sende ein Datenpaket bestehend aus folgenden Parametern:

AAA - BBB - CCC - DDD - EEE - FFF

AAA = Adresse des Moduls das Angesprochen werden soll
B-C-D-E-F = Nutzdaten die dem Modul mitgeteilt werden sollen.
jeder Datenblock besteht aus einem Byte, insgesamt werden dann also pro 
Datenpaket 6 Bytes für ein Modul verschickt.

Wenn die Software im Tiny13 Daten erkennt werden diese komplett 
eingelesen.
Das Erste Byte wird geprüft ob der Wert der Moduladresse entspricht.
Ist dies nicht der Fall werden alle Daten verworfen.
Wenn der Empfangene Wert gleich der Moduladresse ist werden die 
Nutzdaten im Programm weiter verarbeitet.

Ich hoffe daß ich meinen Ansatz damit offen gelegt habe. :)

Autor: Igor Metwet (bastel-wastel)
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Du könntest noch ein weiteres Byte anhängen, in das du eine Prüfsumme 
schreibst - so verhinderst du, dass hin und wieder durch Störungen 
falsche Daten übertragen werden. Für die Prüfsumme einfach alle 
vorherigen Bytes ver-XOR-en und als letztes Byte anhängen. Der 
Rechenaufwand ist relativ gering. Wenn du noch Platz in den Tiny13 hast, 
dann würde ich dir das auf jeden Fall empfehlen.

Ein Startbyte sollte schon sein. Könnte ja sein, dass ein Tiny13 ein 
Byte aus irgendwelchen Gründen nicht oder nur teilweise empfängt. Woher 
soll er dann wissen, wann neue Daten gesendet werden? So kann er immer 
prüfen, ob das erste Byte auch wirklich den definierten Startbytewert 
hat. Ist das nicht der Fall, dann weiß der Tiny13, dass er nicht 
mitgekommen ist und nun wieder auf den Anfang des neuen Protokolls 
warten muss.

Autor: Alexey (Gast)
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@ Igor Metwet

Danke für die Infos, nun leuchtet mir ein warum ein startbyte sinn 
macht. :)
Dann werde ich mal beginnen das Programm zu schreiben.

Alexey :)

Autor: Alexey (Gast)
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Hallo ich schon wieder,

ich glaube das mit dem Interrupt war ein Schuss ins Knie.

Nach meinem Verständniss des Datenblattes auf (ich glaube auf Seite 45) 
wird nach dem aktivieren des Externen Interrupts dieser von ALLEN Pins 
ausgelöst auch von denen die als Ausgang geschaltet sind. Da ich ja ne 
PWM laufen habe dürfte der Controller nur noch mit der Interruptroutine 
externer Interrupts beschäftigt sein.

Ich will nur an einem Pin das der Controller auf eine Steigende Flanke 
reagiert. Ist dies möglich mit dem Tiny13? Wenn nicht muß ich mir 
bezüglich der Datenübertragung was anderes Überlegen.

Alexey

Autor: Alexey (Gast)
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Ich noch mal,

Habe das Problem glaube ich gelöst, wenn ich die Register PCMSK des 
Tiny13 vor Hand befummle dann gehts :) Steht auch so in der FAQ auf der 
MCSelec Seite unter Support. Da habe ich das gefunden. Morgen werde ich 
mal einen Prototypen Programmieren und das ganze "in Hardware" 
austesten.


Alexey :))

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