Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik AVR Projekt Störmeldeanzeiger I2C/TWI


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von Thomas B. (m_168)


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Hallo Forum!
Ich bin neu hier und auch erst seit kurzem hat mich das Mü-Fieber 
gepackt.
Ein absolut wertvolles Hobby und wahnsinnig interessant.
Als erstes will ich mich aber vorstellen.
Mein Name ist Thomas B. aus Österreich und bin beruflich in der 
Industrieautomatisierung tätig.
Seit Dezember 2014 befasse ich mich in meiner Freizeit mit 
Realisierungen in der Welt der
Mikrocontroller. Verwende hauptsächlich ATmegas (zB 168) und 
programmiere in C auf Atmel Studio 6.2.
Mein aktuelles Projekt, eine Störmeldeanzeige via Display 2x16 und 
Blitzlicht für unsere
Wasserversorgungsanlage. Es werden Werte und Störungen erfasst, 
ausgewertet und angezeigt.
Die Anlage funktioniert zu meiner vollen Zufriedenheit, hier im Anhang 
der Quellcode.
Ich muss zugeben, daß diese Art der Programmierung mit den 
while-Schleifen nicht ideal ist, aber
ich habs nicht besser hinbekommen. Nun möchte ich die Anlage mit 
Anbindung an das Internet, zur
Ferndiagnose erweitern. Über das I2C Bus, soll ein 2. ATmega168 mit dem 
Status beschrieben werden,
ausgewertet und über UART in ein UART-LAN Converter weiter gesendet 
werden.
Dazu habe ich einige Ansätze, jedoch keine Lösung.
Ich wende mich an euch um dieses Vorhaben zu diskutieren, um zu lernen 
und letztendlich eine funktionierende
Lösung zu haben. Ich möchte mich in den bestehenden und noch kommenden 
Beiträgen einbringen und helfen wo
ich kann. Würde mich sehr freuen, über Resonanz und Menschen die sich 
meinen quälenden Wissensdurst annehmen.
m_168

von dummy (Gast)


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>Über das I2C Bus, soll ein 2. ATmega168 mit dem
>Status beschrieben werden,
>ausgewertet und über UART in ein UART-LAN Converter weiter gesendet
>werden.

Wozu? Nimm lieber einen ATMega mit zwei UARTs.
Dann sparst du das I2C Geraffel.

von Thomas B. (m_168)


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Stimmt. Ich hab mir leider den UART  für das Display verbaut. Ich habe 
HW mäßig keine andere Möglichkeit, ausser alles neu zu machen.. Lieber 
den komplizierten Weg, da lernt man mehr :-)

von achim (Gast)


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Hallo Thomas
dein Projekt gefällt mir jetzt schon. Da ich auch mit dem I2C Bus 
arbeite können wir uns vielleicht ergänzen. Habe hier einiges zu laufen. 
Kannst ja mal nach "modulares Board" suchen. Dort habe ich schon ein 
Teil meiner Hardware drin. Es sind auch einige Programme dazu. Habe 
einiges zum Thema geschrieben. Habe auch einiges zum Multitasking auf 
dem AT 1284 geschrieben. Bin dabei es mit dem I2C Bus zu verbinden und 
verschieden Sachen zu nutzen.
achim

von Thomas B. (m_168)


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Achim, schön zu hören (lesen).
Den Artikel "modulares Board" habe ich mir kurz angesehen und bin total 
begeistert. Tolle Aktion! Das Thema "Multitasking" ist eben der 
springende Punkt... ich werde mir etwas Zeit nehmen, mich damit 
auseinander zu setzten. Im meinem Fall habe ich mit vorgestellt, den 
Controller als Slave Transmitter, über Interrupt vom Master anzuspechen.
Der Controller sendet 1 Statusbyte (Bitfeldkonfiguration) und 2 Byte 
geteilter ADC Wert.
Am Master IC wird der 2x8 Bit ADC Wert wieder zusammen geführt und das 
Statusbyte ausgewertet. Danach über
UART versendet.
Der Vorteil besteht darin, daß nur dann eine Kommunikation stattfindet, 
wenn auch ein Anfrage dafür vorliegt.
m_168

von achim (Gast)


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Sieh dir mal diese Seiten an.
http://playground.boxtec.ch/doku.php/tutorials/start
Dort habe ich die Sachen zum Multitasking beschrieben.
Bitte nicht verwchseln mit ROS und so. Mein Ziel dabei ist es, etwas 
einfaches zu machen, was man nachvollziehen kann. Habe auch die 
Tasterentprellung von Peter dazu schon fertig und im Einsatz. Dann 
kannst du dir noch die Seiten von Timo Gruss suchen. Der hat den 1284 
als Master und den 2313 als Slave drin. Meine Seite ist noch lange nicht 
fertig. Habe noch so ca. 20 fertige Hardware Teile. Besonders das 
schalten von Spannungen (230V)und Triax, Displays (4x20 und Graphik), 
Drehgeber, Fernbedienung fehlt noch.
achim

von Falk B. (falk)


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@Thomas B. (m_168)

>    code_HM_V1_12.txt (4,75 KB, 6 Downloads)

Warum schicktst du uns nicht einfach die originale Datei mit dem 
Originalen Namen.c. Dann wird die nämlich auch schön angezeigt?

>Ich bin neu hier und auch erst seit kurzem hat mich das Mü-Fieber
>gepackt.

Naja.

>Seit Dezember 2014 befasse ich mich in meiner Freizeit mit
>Realisierungen in der Welt der
>Mikrocontroller.

Also ein Greenhorn.

>Die Anlage funktioniert zu meiner vollen Zufriedenheit, hier im Anhang
>der Quellcode.

Die Einrückungen sind defekt. Die sollte man als Leerzeichen vom Editor 
einfügen lassen, nicht als echte Tabs.

>Ich muss zugeben, daß diese Art der Programmierung mit den
>while-Schleifen nicht ideal ist,

???

> aber
>ich habs nicht besser hinbekommen.

Für den Anfang ist das OK.

>Ferndiagnose erweitern. Über das I2C Bus, soll ein 2. ATmega168 mit dem
>Status beschrieben werden,
>ausgewertet und über UART in ein UART-LAN Converter weiter gesendet
>werden.

Bleib mal bei einem uC. Damit hast du als Anfänger mehr als genug zu 
tun.
Das Auslager einer derartig einfachen Funktion auf einen 2. uC macht 
mehr Aufwand als es direkt zu erledigen. Man kann auch einen 
Software-Uart nutzen.

von Thomas B. (m_168)


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Hallo Falk.
Danke für deine Kommentare und Hinweise.
Jawohl, Greenhorn :-) (übersetzt: grün hinter den Ohren..)

Die Originaldatei habe ich nicht zur Hand, weil auf anderen Computer 
zuhause... Das TXT File ist aus meiner Dokumentation. Natürlich gibt es 
wohl viele Möglichkeiten, einige habe ich geprüft und verworfen. Müsste 
ich das Gerät noch einmal bauen, würde ich einiges anders machen.... Um 
eine Uart Kommunikation sinnvoll aufzubauen, müsste das Programm auch 
rund laufen. Aufgrund der "Warte Funktionen", wird der Prozessablauf im 
Störungsfall aber immer wieder angehalten. Das war auch so beabsichtigt, 
jedoch für eine direkte Ausgabe über UART nicht sinnvoll.
Einen 2. uC zu verwenden hat auch den Grund, um die Anlage mit einigen 
Funktionen erweitern zu können (zB Durchflusswerte, Temperaturen, 
FailSave Operationen, Umschaltungen, GSM Modul,...was auch immer...)
Ich finde ausserdem, man sollte dem TWI ausreichend Aufmerksamkeit 
schenken, weil das einem viele Möglichkeiten auftut. Letztendlich geht 
es nicht immer darum den einfachsten Weg zu gehen, sondern um sich den 
Herausforderungen zu stellen.
m_168

von Frank K. (fchk)


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Thomas B. schrieb:

>  Letztendlich geht
> es nicht immer darum den einfachsten Weg zu gehen, sondern um sich den
> Herausforderungen zu stellen.
> m_168

Wenn ich Dein Chef wäre, hättest Du jetzt einen Anschiss bekommen. Im 
Beruf geht es darum, die vorgegebene Aufgabe mit den geringsten Kosten 
und der bestmöglichen Qualität zu lösen, und Arbeitszeiten sind auch 
Kosten.

fchk

von Thomas B. (m_168)


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An Frank K.
Ich weiß zwar nicht inwieweit mir das weiterhilft, aber musste 
vielleicht einfach mal gesagt werden! Genau so ist es! Da erzählst du 
mir nichts neues, bin selber in einer beruflichen Situation, wo es nur 
darum geht.
Diese Anakdote bezieht sich aber aufs lernen. In der Schule macht man 
doch auch Aufgaben die auf einen Lernerfolg ausgerichtet sind und nicht 
auf Effizienz. Dachte nicht dass es hier um Belehrungen zu 
Charaktereigenschaften und Idealismus geht, trozdem danke für dein 
Kommentar, ich wede mich mit "Weisen" Sprüchen etwas zurück halten.
m_168

von Sebastian W. (wangnick)


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Thomas B. schrieb:
> Ich muss zugeben, daß diese Art der Programmierung mit den
> while-Schleifen nicht ideal ist, aber
> ich habs nicht besser hinbekommen.

Sieh mal jede überwachte Funktion als kleinen Zustandsautomaten. Zur 
Zeit sind die Zustände und deren Übergange a) nicht sauber 
herausgearbeitet, und b) wird bei einigen Zuständen in einigen Automaten 
auf den nächsten Übergang gewartet, ohne dass die anderen Automaten 
weiter bedient werden.

Um dass zu "beheben" müsstest Du dir aber Gedanken über die 
gleichzeitige Darstellung aller Zustände auf den Display machen. So 
könnte man zum Beispiel bei mehreren Fehlerfällen gleichzeitig auf einem 
Teil des Displays die Fehler nacheinander und zyklisch anzeigen ...

Thomas B. schrieb:
> Über das I2C Bus, soll ein 2. ATmega168 mit dem Status beschrieben
> werden, ausgewertet und über UART in ein UART-LAN Converter weiter
> gesendet werden. Dazu habe ich einige Ansätze, jedoch keine Lösung.

1. Es gibt die Möglichkeit, per Software-UART jeden Pin als UART-TX 
bzw. RX zu verwenden.

2. Im Übertragungsprotokoll auf jeden Fall eine Checksum vorsehen. Bits 
auf Leitungen kippen immer wieder gerne mal um.

3. TWI/I2C ist ein interessantes Feld. Der Atmega168 kann sowohl Master 
als auch Slave in Hardware. Das macht es aber nicht unbedingt einfacher. 
In jedem Fall würde ich mir an Deiner Stelle (falls nicht schon 
vorhanden) einen Logicanalyser zulegen (Ich habe seit langem einen 
Saleae-Klon aus China, und seit kurzem einen originalen Saleae Logic Pro 
16). Zudem: Wie lang soll die Leitung zwischen den beiden uC werden? Bei 
langen Leitungen kommen andere, auch interessante, Effekte ins Spiel ...

So weit erst einmal. Viel Erfolg!

LG, Sebastian

: Bearbeitet durch User
von Thomas B. (m_168)


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Hallo Sebastian.
Herzlichen Dank für dein Feedback.
Die Funktionen mit den Zuständen wollte ich ursprünglich mit einer 
switch-case ausführen, danach habe ich mit Interrupts gearbeitet. Alles 
verworfen, weil zu viele Probleme auftraten. Die Anzeige macht ganz 
genau dass was sie soll und beinhaltet keinerlei Kompromisse. Aufgrund 
von Prioritäten und verschiedene Behandlungen (quittierbar, nicht 
quittierbar, nur Alarm rücksetzten/nicht quittieren,....) musste eine 
ganz spezielle Lösung entwickelt werden, ohne die Übersicht zu 
verlieren. (Zum besseren Verständnis siehe pdf im Anhang)
Die Möglichkeit eines S-UART ist mir bewusst, sehe aber mit der TWI 
Methode trotzdem mehr Möglichkeiten. Das ganze geschieht mit 
Erweiterungsplatinen und dadurch spielen Leitungslängen keine Rolle.

Sebastian Wangnick schrieb:
> TWI/I2C ist ein interessantes Feld. Der Atmega168 kann sowohl Master
> als auch Slave in Hardware. Das macht es aber nicht unbedingt einfacher.

Deswegen bin ich hier....

Logicanalyser ist eine wunderbare Sache und wer hat der hat. Ich leider 
nicht, komme aber dz noch mit meinem Oszi ganz gut zurecht.

von Falk B. (falk)


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@ Thomas B. (m_168)

>quittierbar, nur Alarm rücksetzten/nicht quittieren,....) musste eine
>ganz spezielle Lösung entwickelt werden, ohne die Übersicht zu
>verlieren. (Zum besseren Verständnis siehe pdf im Anhang)

Nicht wirklich übersichtlich. Auch die komplexesten Abläufe kann man 
recht übersichlich in einem Zustandsdiagramm darstellen. Das solltest du 
tun, du willst ja was lernen.

Siehe Statemachine.

>Logicanalyser ist eine wunderbare Sache und wer hat der hat. Ich leider
>nicht, komme aber dz noch mit meinem Oszi ganz gut zurecht.

Na immerhin. Damit kommt man auch recht weit. Aber so ganz ohne 
"schnelle Augen" (Oszi, Logicanalyzer) kommt man heut nicht mehr allzu 
weit, auch als Bastler mit uCs.

von Thomas B. (m_168)


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Hallo Falk,
ich muss dir absolut recht geben, es sei eine gute Angewohnheit, auch 
bei kleinen überschaubaren Dingen eine ordendliche Sturktur abzubilden. 
In diesem Fall erstellte ich zumindest eine Anweisungsliste und eine
Funktionstabelle. Wie erwähnt versuchte ich es damals mit der 
switch-case Methode, kam aber nicht sehr weit..
Der Artikel über FSM wird mir helfen, in Zukunft Programmstrukturen 
besser abzubilden und somit den Prozessor am laufen zu halten. Danke 
dafür!
Ich nehme es mir zu Herzen und werde versuchen das Programm dahingehend 
abzuändern und hoffe damit eine Basis für meine weiterführende 
Kommunikation zu gewinnen.
m_168

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