Suche hilfe bei einem CAN BUS Projekt mit 22x Arduinos

[D. Z. (zoundgalaxy)]

Hallo zusammen,

ich habe mehrere Arduinos (ca. 21 Micro 1x DUE) an verschiendenen 
Positionen und möchte diese miteinander verbinden.

Da die Strecken nicht unbedingt so nah beieinander liegen (ges. < 12m) 
und 22 USB Ports doch etwas viel sind, würde ich diese gerne per Can Bus 
verbinden.

Leider finde ich keine gute oder zumindest für mich verständliche 
Erklärung (absoluter Anfänger) oder Leitfaden/Beispiele. Kennt sich 
jemand damit aus bzw kann mir das erklären, oder dabei helfen, das 
Problem zu lösen.


Setup:

21x Arduino Micro sollen mit 1x Due komunizieren.


Beispiel:

Modul 1:
6x Taster inkl. je eine RGB LED für Rückmeldung, sowie 4 RGB LED für 
Dekobeleuchtung
Taster 1 bis 6 geben die Buchstaben A,B,C,D,E und F aus.
Je nachdem, wie der Zustand ist, wechselt die LED von rot auf grün oder 
umgekehrt.

Die erste Taste gibt somit zb nach Betätigung von Taster T1 ein (A) aus 
und die LED wechselt von Rot auf grün. Tastet man erneut, wird wieder 
ein (A) ausgegeben und die LED wechselt auf rot zurück.
(Schaltung ist korrekt auf einem Board aufgebaut, entprellt und 
funktioniert)


Die Signalkette bei einem Tastendruck wäre dann beispielsweise:

Taster T1 wird gedrückt
vom Arduino Micro (AM1) wird ein Signal zur LED gesendet, dass diese von 
der aktuellen, zur wechselnden Farbe wechseln soll
gleichzeitig
vom Micro (AM1) soll ein Signal über Can Bus zum Due (AD1) gesendet 
werden
vom Due (AD1) geht dann das Signal über das USB Kabel zum PC
auf dem PC wird dann ein A (Keyboardsimulation) ausgegeben


Die Signalkette bei einem Farbwechsel der Deko RGB LEDs wäre dann 
beispielsweise:

von einer Software wird ein Wert X ausgegeben
dieser wird per USB zum Due (AD1) gesendet
vom Due (AD1) soll ein Signal über Can Bus zu den Micro´s (AM1 bis AM20) 
gesendet werden
die Micro´s (AM1 bis AM20) geben dann den Wert an die RGB LEDS aus, 
welche dann ihre Farbe ändern


Ziel:

Das gesamte System soll, wie oben beschrieben, die Signale und Abfragen 
von (Micro und Due) über Can Bus ausgeben, beziehungsweise Senden und 
Empfangen.


Lg

Dee

[Helmut -. (dc3yc)]

Hallo,
ich glaube nicht, dass dafür der CAN-Bus das richtige Übertragungsmedium 
ist, denn du brauchst für jeden Arduino noch einen CAN-Controller. Das 
Protokoll ist für diesen Micro zu aufwändig. Schau doch mal, ob es nicht 
auch mit RS422/RS485 zu lösen wäre und auf der Kommandoebene reine 
ASCII-Texte ausreichen?

Servus,
Helmut.

[Jens M. (schuchkleisser)]

Ein CAN ist für diese Aufgabe genau richtig, nur: der AVR kann direkt 
kein CAN.
Dafür gibt's aber Shields, bzw. ziemlich sicher auch Boards, und der 
dort enthaltene Chip (z.B. MCP2515) kümmert sich ganz allein um das 
Protokoll.
Damit ist Quittierung, Codierung, Fehlerkontrolle, Kollisionserkennung 
und Vorfilterung in Hardware erledigt, der AVR muss nur noch Nachrichten 
erzeugen und auswerten.
Da CAN ja Events mit bis zu 8 Byte Nutzlast verschickt, wird die 
Geschichte soar relativ einfach.

[D. Z. (zoundgalaxy)]

Hallo,

Das Problem ist, dass in einer vorangegangenen Diskussion immer wieder 
der Arduino Mirco, der Due und die MCP 2515 als am sinnvollsten gesehen 
wurden.

Nach einer etwas längeren Pause habe ich aktuell wieder damit angefangen 
und zum Preis von 4,50 für ein Arduino Micro + MCP2515 ist es im 
verhältnis recht Preiswert.

Aber danke für dein versuch.

lg

[D. Z. (zoundgalaxy)]

Hallo Jens,

dein ....soar relativ einfach.... ist hoffentlich das Zeichen, dass du 
dich damit auskennst und mir genau verklickern kannst, wie die Sch.... 
aussehen muss bzw ich das hin bekomme.

lg

[Jens M. (schuchkleisser)]

Den MCP hab ich noch nicht benutzt, sondern PICs mit eingebautem CAN.
Aber es gibt Shields und Libraries für Arduino, da sollte es auch nicht 
so schwer sein.

Im Prinzip musst du nur eine Nachricht "komponieren" und dem Chip geben, 
der kümmert sich um den Versand.
Dazu gibt es einen Status, den du abfragen musst, der sagt dir Fehler 
und Erfolg, außerdem ob Post für dich da ist.
Normalerweise hat der CAN-controller auch Filter, damit kannst du 
bestimmte Events ignorieren oder freigeben, und der Controller gibt 
einen Interrupt ab wenn eine Nachricht angekommen ist auf die der Filter 
passt.
Der AVR kann sich also voll und ganz darauf konzentrieren, Nachrichten 
zu entziffern bzw. zu schreiben, der CC macht die Post.
Was du in die Payload schreibst und welche IDs welche Farbe oder Taste 
sind ist völlig deiner Fantasie überlassen.
Das ist das eigentliche Problem. CAN wird mit so einem Controller vom 
Umfang eher wie ein Display oder eine RTC. Das hat mit einer 
Schnittstelle nicht viel zu tun, da Fehlerbehandlung und einiges Mehr in 
der Hardware des Controllers laufen.
Also: 2 Shields kaufen, verstrippen und spielen. Dann kommst du schnell 
dahinter.

[D. Z. (zoundgalaxy)]

Die Module sollten in den nächsten Wochen kommen. Die Arudino Skatche 
habe ich ja soweit zusammen, aber ich habe kein Plan wie ich das mit dem 
Can hin bekommen soll. Bin, wenn man es so will, absoluter Neuling auf 
der Micro Controller Bereich und habe mir die ersten 19 der benötigten 
22 Skatche zusammen basteln können (funktioniert auch alles im "solo" 
Betrieb per USB). Aktuell hängt es noch bei 3 Punkten under anderem halt 
dem Can BUS. Ich verstehe es einfach nicht. Was ein Bus ist, ist mir 
klar und so aber der Skatch, wie ich jettzt was schreiben muss auf 
Controller 1 2 3 usw - kein Plan.

[Jens M. (schuchkleisser)]

- Setze Filter auf Nachricht mt ID 1, 2 & 3, das sind R, G und B
- Warte bis Filter IRQ auslöst
- Lies Nachricht
-- ID=1? Dann R = Payload
-- ID=2? Dann G = Payload
-- ID=3? Dann B = Payload

Das Sendeende funzt ähnlich:
- Bekomme RGB
- Erzeuge Nachricht mit ID 1 Payload = R
- Warte bis abgeschickt
- Erzeuge Nachricht mit ID 2 Payload = G
- ...

[D. Z. (zoundgalaxy)]

Könntest du mir anhand von dem nachfolgendem Skatch (für den Arduino 
Mirco 1 bis 8)das mal zeigen. Der andere Skatch vom DUE ist noch nicht 
angefangen.

Eine Besonderheit wäre noch, dass es durch eine IF/ELSE Abfrage einmal 
Solo und einmal über CAN BUS betrieben werden soll.

Sprich, wenn der Schalter offen ist, wird es "Solo" betrieben. Wenn der 
Schalter geschlossen ist, wird es im "CAN-Modus" betrieben.

#include <Keyboard.h>
#include <FastLED.h>
#define LED_PIN     9
#define NUM_LEDS    10
#define BUTTON_KEY1 97
#define BUTTON_KEY2 98
#define BUTTON_KEY3 99
#define BUTTON_KEY4 100
#define BUTTON_KEY5 101
#define BUTTON_KEY6 102
CRGB leds[NUM_LEDS];

const int buttonPin1 = 2;
const int buttonPin2 = 4;
const int buttonPin3 = 5;
const int buttonPin4 = 6;
const int buttonPin5 = 7;
const int buttonPin6 = 8;

int merker1 = 0;
int merker2 = 0;
int merker3 = 0;
int merker4 = 0;
int merker5 = 0;
int merker6 = 0;

int buttonState1;
int buttonState2;
int buttonState3;
int buttonState4;
int buttonState5;
int buttonState6;

int lastButtonState1 = LOW;
int lastButtonState2 = LOW;
int lastButtonState3 = LOW;
int lastButtonState4 = LOW;
int lastButtonState5 = LOW;
int lastButtonState6 = LOW;

unsigned long lastDebounceTime1 = 0;
unsigned long lastDebounceTime2 = 0;
unsigned long lastDebounceTime3 = 0;
unsigned long lastDebounceTime4 = 0;
unsigned long lastDebounceTime5 = 0;
unsigned long lastDebounceTime6 = 0;

unsigned long debounceDelay = 50;

void setup() {

  Serial.begin(9600);
  pinMode(buttonPin1, INPUT);
  pinMode(buttonPin2, INPUT);
  pinMode(buttonPin3, INPUT);
  pinMode(buttonPin4, INPUT);
  pinMode(buttonPin5, INPUT);
  pinMode(buttonPin6, INPUT);

  FastLED.addLeds<WS2812, LED_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
  Keyboard.begin();
}

void loop() {

  //*********************Taster 1******************************

  int reading1 = digitalRead(buttonPin1);
  if (reading1 != lastButtonState1) {
    lastDebounceTime1 = millis();
  }
  if ((millis() - lastDebounceTime1) > debounceDelay) {
    if (reading1 != buttonState1) {
      buttonState1 = reading1;
      int reading = digitalRead(buttonPin1);
      if ((buttonState1 == HIGH) && (merker1 == 2)) {
        lastDebounceTime1 = millis();
        leds[0] = 0x00FF00;
        FastLED.show();
        Keyboard.press(BUTTON_KEY1);
        Keyboard.releaseAll();
        merker1 = 1;
      }
      else if ((buttonState1 == HIGH) && (merker1 == 1))
      {
        leds[0] = 0xFF0000;
        FastLED.show();
        Keyboard.press(BUTTON_KEY1);
        Keyboard.releaseAll();
        merker1 = 0;
      }
    }
  }
  else if ((buttonState1 == LOW) && (merker1 == 0))
  {
    leds[0] = 0xFF0000;
    FastLED.show();
    merker1 = 2;
  }
  lastButtonState1 = reading1;

    //*********************Taster 2******************************

    int reading2 = digitalRead(buttonPin2);
    if (reading2 != lastButtonState2) {
      lastDebounceTime2 = millis();
    }
    if ((millis() - lastDebounceTime2) > debounceDelay) {
      if (reading2 != buttonState2) {
        buttonState2 = reading2;
        int reading2 = digitalRead(buttonPin2);
        if ((buttonState2 == HIGH) && (merker2 == 2)) {
          lastDebounceTime2 = millis();
          leds[1] = 0x00FF00;
          FastLED.show();
          Keyboard.press(BUTTON_KEY2);
          Keyboard.releaseAll();
          merker2 = 1;
        }
        else if ((buttonState2 == HIGH) && (merker2 == 1))
        {
          leds[1] = 0xFF0000;
          FastLED.show();
          Keyboard.press(BUTTON_KEY2);
          Keyboard.releaseAll();
          merker2 = 0;
        }
      }
    }
    else if ((buttonState2 == LOW) && (merker2 == 0))
    {
      leds[1] = 0xFF0000;
      FastLED.show();
      merker2 = 2;
    }
    lastButtonState2 = reading2;

    //*********************Taster 3******************************

    int reading3 = digitalRead(buttonPin3);
    if (reading3 != lastButtonState3) {
      lastDebounceTime3 = millis();
    }
    if ((millis() - lastDebounceTime3) > debounceDelay) {
      if (reading3 != buttonState3) {
        buttonState3 = reading3;
        int reading3 = digitalRead(buttonPin3);
        if ((buttonState3 == HIGH) && (merker3 == 2)) {
          lastDebounceTime3 = millis();
          leds[2] = 0x00FF00;
          FastLED.show();
          Keyboard.press(BUTTON_KEY3);
          Keyboard.releaseAll();
          merker3 = 1;
        }
        else if ((buttonState3 == HIGH) && (merker3 == 1))
        {
          leds[2] = 0xFF0000;
          FastLED.show();
          Keyboard.press(BUTTON_KEY3);
          Keyboard.releaseAll();
          merker3 = 0;
        }
      }
    }
    else if ((buttonState3 == LOW) && (merker3 == 0))
    {
      leds[2] = 0xFF0000;
      FastLED.show();
      merker3 = 2;
    }
    lastButtonState3 = reading3;

    //*********************Taster 4******************************

    int reading4 = digitalRead(buttonPin4);
    if (reading4 != lastButtonState4) {
      lastDebounceTime4 = millis();
    }
    if ((millis() - lastDebounceTime4) > debounceDelay) {
      if (reading4 != buttonState4) {
        buttonState4 = reading4;
        int reading4 = digitalRead(buttonPin4);
        if ((buttonState4 == HIGH) && (merker4 == 2)) {
          lastDebounceTime4 = millis();
          leds[3] = 0x00FF00;
          FastLED.show();
          Keyboard.press(BUTTON_KEY4);
          Keyboard.releaseAll();
          merker4 = 1;
        }
        else if ((buttonState4 == HIGH) && (merker4 == 1))
        {
          leds[3] = 0xFF0000;
          FastLED.show();
          Keyboard.press(BUTTON_KEY4);
          Keyboard.releaseAll();
          merker4 = 0;
        }
      }
    }
    else if ((buttonState4 == LOW) && (merker4 == 0))
    {
      leds[3] = 0xFF0000;
      FastLED.show();
      merker4 = 2;
    }
    lastButtonState4 = reading4;

    //*********************Taster 5******************************

    int reading5 = digitalRead(buttonPin5);
    if (reading5 != lastButtonState5) {
      lastDebounceTime5 = millis();
    }
    if ((millis() - lastDebounceTime5) > debounceDelay) {
      if (reading5 != buttonState5) {
        buttonState5 = reading5;
        int reading5 = digitalRead(buttonPin5);
        if ((buttonState5 == HIGH) && (merker5 == 2)) {
          lastDebounceTime5 = millis();
          leds[4] = 0x00FF00;
          FastLED.show();
          Keyboard.press(BUTTON_KEY5);
          Keyboard.releaseAll();
          merker5 = 1;
        }
        else if ((buttonState5 == HIGH) && (merker5 == 1))
        {
          leds[4] = 0xFF0000;
          FastLED.show();
          Keyboard.press(BUTTON_KEY5);
          Keyboard.releaseAll();
          merker5 = 0;
        }
      }
    }
    else if ((buttonState5 == LOW) && (merker5 == 0))
    {
      leds[4] = 0xFF0000;
      FastLED.show();
      merker5 = 2;
    }
    lastButtonState5 = reading5;

    //*********************Taster 6******************************

    int reading6 = digitalRead(buttonPin6);
    if (reading6 != lastButtonState6) {
      lastDebounceTime6 = millis();
    }
    if ((millis() - lastDebounceTime6) > debounceDelay) {
      if (reading6 != buttonState6) {
        buttonState6 = reading6;
        int reading6 = digitalRead(buttonPin6);
        if ((buttonState6 == HIGH) && (merker6 == 2)) {
          lastDebounceTime6 = millis();
          leds[5] = 0x00FF00;
          FastLED.show();
          Keyboard.press(BUTTON_KEY6);
          Keyboard.releaseAll();
          merker6 = 1;
        }
        else if ((buttonState6 == HIGH) && (merker6 == 1))
        {
          leds[5] = 0xFF0000;
          FastLED.show();
          Keyboard.press(BUTTON_KEY6);
          Keyboard.releaseAll();
          merker6 = 0;
        }
      }
    }
    else if ((buttonState6 == LOW) && (merker6 == 0))
    {
      leds[5] = 0xFF0000;
      FastLED.show();
      merker6 = 2;
    }
    lastButtonState6 = reading6;

  leds[6] = 0x0000FF;
  FastLED.show();
  leds[7] = 0x0000FF;
  FastLED.show();
  leds[8] = 0x0000FF;
  FastLED.show();
  leds[9] = 0x0000FF;
  FastLED.show();
}

[D. Z. (zoundgalaxy)]

Und bevor ich es vergesse, das ist der vorläufige und nicht der 
Cleancode!

[Jens M. (schuchkleisser)]

Das musst du ja gar nicht unterscheiden.
Wenn eine CAN-Nachricht kommt, kann die ja "Taste gedrückt" bedeuten und 
in den gleichen IFs abgefragt werden.
Wenn du dann einen CAN-Node hast, bestückst du die Taster nicht, an 
einem Taster-node ist eben kein CAN-Controller, das Programm merkt das 
im setup() und ignoriert den niemals kommenden INT.
Wenn du magst kann eine Node gleichzeitig den Zustand ja auch wieder 
absenden, so das die Tasten aller Nodes wie parallel geschaltet wirken.

Dazu müsstest du nur den Teil der Tastenerkennung und der eigentlichen 
Aktion teilen, die Aktionsfunktion kannst du dann aus der 
Tastenerkennung und aus der CAN-Erkennung aufrufen, schon funzt beides 
parallel.
Die letzte CAN-Nachricht merken und wenn schonmal bekommen ignorieren.
Ablauf dann
- Taste gedrückt? Dann Farbe setzen und CAN verschicken, Nachricht 
merken
- CAN bekommen? Dann Nachricht prüfen. Anders wie eben: Farbe setzen, 
sonst nix machen

Nur mal schnell gegoogelt: https://github.com/autowp/arduino-mcp2515
Einfach mal einlesen und mit 2 Nodes spielen, dann kommst du drauf.

[D. Z. (zoundgalaxy)]

Nein... ich glaube du hast mich falsch verstanden, bzw. ich habe es 
etwas zu ungenau geschrieben.

Einen Schalter, der per Mechanismus mit einer Klappe verbunden ist deckt 
entweder dem CAN BUS PORT (in Position 1) oder den USB Port (in Position 
2)ab.

2x Betriebsmodis:

Modi 1

- der Schalter steht auf offen (Position 1)
- die Klappe verdeckt den CAN BUS Port
- das USB Kabel kann angesteckt werden
- der Arduino wird über USB betrieben

Modi 2

- der Schalter steht auf geschlossen (Position 2)
- die Klappe verdeckt den USB Port
- das CAN BUS Kabel kann angesteckt werden
- der Arduino wird über CAN BUS betrieben

Heisst zb:

If Klemme X Low ..... Modi 1 /ELSE..... Modi 2

[Flip B. (frickelfreak)]

Du kommst aus der SPS- Richtung?

hier findet man  eine anleitung zu can mit dem MCP2515 
https://github.com/autowp/arduino-mcp2515

Schau dir auch mal C-grundlagen wie arrays, funktionen und for-schleifen 
an. Damit kannst du deinen code auf ca. 40 zeilen kürzen und somit 
übersichtlicher und verständlicher machen.

[D. Z. (zoundgalaxy)]

Ja hatte mal was mit SPS zu tun aber das liegt schon jahre zurück.
Ja den Link kenne ich, aber ich komm da einfach nicht rein.

Und wie schon gesagt, es ist der vorläufige nicht der Clearcode.
Der nachfolgende ist der Clearcode, aber ich weis noch nicht ob er 
richtig ist bzw. funktioniert, da ich den gerade nicht testen kann.

#include <Keyboard.h>
#include "FastLED.h"
#define NUM_LEDS 16
#define DATA_PIN 9

CRGB leds[NUM_LEDS];
const unsigned long debounceDelay = 50;
unsigned long jetzt;                     

struct Taster {                          
  Taster(const byte pin, const char zeichen, const byte ledindex): pin(pin), zeichen(zeichen), ledindex(ledindex), ledZustand(0), aktZustand(0), altZustand(0), vorhin(0) {}

  void init()
  {
    pinMode(pin, INPUT_PULLUP);
    aktZustand = digitalRead(pin);
    altZustand = aktZustand;
    leds[ledindex] = CRGB(CRGB::Green);
    FastLED.show();
  }
  void run()
  {
    aktualisieren();                        
    if (steigend())                         
    {
      Serial.print(zeichen);                
      Keyboard.press(zeichen);
      Keyboard.releaseAll();
      ledZustand = !ledZustand;             
      if (ledZustand) {
        leds[ledindex] = CRGB(CRGB::Red);
      } else {
        leds[ledindex] = CRGB(CRGB::Green);
      }
      FastLED.show();                       
    }
  }

  void aktualisieren()
  {
    altZustand = aktZustand;
    if (jetzt - vorhin >= debounceDelay)    
    {
      aktZustand = digitalRead(pin);
      if (altZustand != aktZustand)
      {
        vorhin = jetzt;
      }
    }
  }

  bool steigend()                           
  {
    if (!altZustand && aktZustand)
    {
      return true;
    }
    return false;
  }
  /* nicht benutzt
    bool zustand()
    {
      return aktZustand;
    }

    bool fallend()
    {
      if (altZustand && !aktZustand)
      {
        return true;
      }
      return false;
    }
  */
  const byte pin;
  const char zeichen;
  const byte ledindex;
  bool ledZustand;
  bool aktZustand;
  bool altZustand;
  unsigned long vorhin;
};

Taster taster[] {                           
  // Tasterpin, Buchstabe, LED-Index
  {3, 'a', 0},                              
  {4, 'b', 1},
  {5, 'c', 2},
  {6, 'd', 3},
  {7, 'e', 4},                              
  {8, 'f', 5},
};

void setup() {
   pinMode(2, OUTPUT);
 pinMode(3, OUTPUT);
 pinMode(4, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Anfang");
  FastLED.addLeds<WS2812, DATA_PIN, RGB>(leds, NUM_LEDS);
  FastLED.show();
  for (Taster &t : taster) t.init();
}

void loop() {
  jetzt = millis();                      
  for (Taster &t : taster) t.run();


 
  FastLED.show();
  leds[10] = 0x0000FF;
  FastLED.show();
  leds[11] = 0x0000FF;
  FastLED.show();
  leds[12] = 0x0000FF;
  FastLED.show();
  leds[13] = 0x0000FF;
  FastLED.show();
  leds[14] = 0x0000FF;
  FastLED.show();
  leds[15] = 0x0000FF;
  FastLED.show();
}

[keine Freunde haber (Gast)]

Hi

Nur, damit's hier keine Unstimmigkeiten gibt - Cross-Postings auf
- http://forum.arduino.cc/index.php?topic=595441.msg4044647
- arduino-forum.de, dort ist der Link auf arduino.cc aber ungültig ;)

@mc-big-d
Viel Spaß weiterhin, die Leute an sämtlichen Fronten zu verarschen ...

[Laber N. (labernicht)]

Geh den Leuten nicht auf den Sack und heul wo anders rum. Wenigstens 
kümmert er sich um eine Lösung und teilt seine Infos. Aber wegen so 
vollpfosten wie dir Forenrambo werden es immer weniger die ihr Wissen 
teilen.

Wenn du nichts sinnvolles dazu beitragen willst, verschone uns doch 
Bitte mit deinen Posts.

@D. Z.

Fang erstmal an mit den ersten Schritten. Besorg dir die MCP2515 und 
lade dir den Beispiel Scatch. Dann wird es nach und nach auch Sinn 
ergeben.

PS Nicht mein Original Account da mir diese Kinder sonst auf den nerv 
gehen

[D. Z. (zoundgalaxy)]

Danke dir ja kp was der hat naja egal....

Ja, ich bekomme die Tage erst die MCP´s, dann werde ich es mal mit den 
Beispielcodes versuchen. Hab gehofft, dass ich es vorher verstehe und 
die Skatche vorher schon schreiben kann, aber es klappt nicht so.

[Dietmar (Gast)]

RS485 -> SP485 <- Bauteil gibts auch als THT für einen Apfel und ein Ei 
;)
Mach die Baudrate nicht so hoch, sonst hast du eine hohe Bitfehlerrate 
mit den bei Arduino üblichen Quarzen.

Gruß

[D. Z. (zoundgalaxy)]

Die Bauteile an sich habe ich alle schon bzw sind schon bestellt. Den 
Scatch schreiben ist eher das Problem. Aber trotzdem danke für die Info.