Maple-SignalDuino

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Maple-SignalDuino
Maple-SignalDuino, links als LAN-, rechts als USB-Version
Allgemein
Protokoll diverse
Typ Transceiver
Kategorie
Technische Details
Kommunikation Funk, 433MHz oder 868MHz
Kanäle f
Betriebsspannung 3,3V nach Spannungsregler
Leistungsaufnahme
Versorgung USB
Abmessungen 79 x 27 mm
Sonstiges
Modulname modifiziertes SIGNALduino
Hersteller Eigenbau

Einleitung

Der Maple-SignalDuino (Maple-SDuino) ist ein I/O Gerät zur Funkübertragung basierend auf dem Maple-Mini, der ursprüglich von LeafLabs entwickelt wurde. Der STM32F103 bietet deutlich mehr Ressourcen als die Atmel/Microchip Mega-328 Mikrocontroller der bisherigen Arduino Plattformen.

Einfacher SIGNALduino mit nur einem cc1101 Modul (alternativ)

Es wird dabei nur das CC1101_1 (B) - für OOK/ASK verwendet.

Schaltplan siehe Maple-SignalDuino#Aufbau der Hardware. Es kann auch die Platine von @Ranseyer verwendet werden, wenn nur das zweite cc1101 Modul bestückt wird.

Beispielschaltplan Maple-SIGNALduino

Es ist keine cc1101 Modul konfiguration notwendig, das Modul B wird automatisch initialisiert.

Zur Inbetriebnahme ist folgendes notwendig:

Software

Dieses Projekt ist NICHT zu verwechseln mit dem Originalprojekt. Es handelt sich hierbei um einen Clone von RFFHEM und SIGNALduino.

Neuerungen

Bei dieser Version für den Maple Mini gibt es u.a. die folgenden Neuerungen:

  • Das Sendekommando kann eine maximale Länge von 600 Zeichen haben.
  • Der Messagepuffer hat nun eine maximale Größe von 1500 Pulsen Es gibt nun zwei neue Konfigurationsvariablen ::CSmaxMsgSizex256 - damit kann die Größe des Messagepuffers konfiguriert werden. Der Wert wird mit 256 multipliziert, d.h. 4 ergibt eine Messagepuffergröße von 1024
CSmaxMuPrintx256 - damit kann die maximale Länge von MU-Nachrichten konfiguriert werden. Der Wert wird mit 256 multipliziert
  • Die zweite und folgenden MS-Nachrichten werden nun mit der vorherigen MS-Nachricht verglichen; sind sie gleich, wird am Ende ein "Q" ausgegeben. Werden drei gleiche MS-Nachrichten in Folge empfangen, so werden die folgenden MS-Nachrichten nicht mehr ausgegeben. Per default werden vier MS-Nachrichten ausgegeben, dies kann z.B. mit  CSmscnt=8 auf acht erhöht werden. Wenn aktiviert, dann steht bei get config (CG): MSEQ=1; CEQ -  aktivieren, dann werden die folgenden gleichen MS-Nachrichten nicht mehr ausgegeben CDQ - deaktivieren
  • CR - configRadio Mit CRE<A-D> kann ein cc1101 Modul aktiviert werden. z.B. CREA aktiviert das erste cc1101 Modul A MIt CRD<A-D> kann ein cc1101 Modul deaktiviert werden. z.B. CRDA deaktiviert das erste cc1101 Modul A
  • Der Befehl b wurde erweitert: b<A-D><0-9>  damit wird ein cc1101 (A-D) mit einer Speicherbank (0-9) initialisiert. z.B. mit bA3 wird das das erste cc1101 Modul A mit der Speicherbank 3 initalisiert. b<A-D> damit wird ein cc1101 (A-D) selektiert. Die Befehle zum lesen und schreiben vom EEPROM und cc1101 Registern werden auf das selektierte cc1101 angewendet. Z.B. mit bA wird das erste cc1101 Modul A selektiert. mit nachgestelltem W wird es im EEPROM gespeichert
  • br - damit wird von allen cc1101 eine Bankinfo ausgegeben
  • bs - damit wird eine Übersicht von allen Bänken ausgegeben
  • Mit V (get Version) bekommt man eine Übersicht über die Module z.B. (R: A1 B0*). Mit * wird das selektierte cc1101 Modul markiert. Ein "-" hinter dem Modul (A-D), bedeutet, dass dieses Modul nicht richtig erkannt wurde, ein "i" bedeutet, dass das Modul zwar korrekt erkannt wurde, aber noch keiner Bank zugeordnet wurde. Wenn ein Modul nicht aufgeführt ist, dann ist es noch deaktiviert.
  • Mit XQ und XE wird jetzt bei allen cc1101 der Empfang deaktiviert oder aktiviert. Wird bei XQ oder XE ein A-D drangehängt, dann können einzelne Empfänger aktiviert oder deaktiviert werden. Bei der USB Version ist durch anhängen von W ein XQW zu empfehlen. Mit XQW wird nach einem Reset der Empfang des cc1101 nicht automatisch aktiviert. Dies kann in einigen Fällen zur Optimierung der Initialisierung beim Fhem Modul nötig sein und ist an "irx0" in der Version erkennbar.
  • Die Datenkomprimierung für MS- und MU-Nachrichten (config: Mred=1) ist nun nicht mehr notwendig.

Kompilieren

Wer es selber compilieren will: https://github.com/Ralf9/SIGNALDuino/tree/dev-r41x_cc1101 (siehe auch diesen Forenbeitrag)

Flashen

Es empfiehlt sich sowohl den Bootloader als auch die Firmware im zunächst unbestückten Zustand des MapleSduino auf selbigen zu flashen. Im Forum wird immer wieder mal von nichtfunktionierenden Bauteilen wie Maple, LAN Modul oder auch nicht korrekt funktionierenden CC1101 Modulen berichtet. Sind alle Bauteile auf entsprechenden Platinen erst einmal verlötet ist es sehr schwierig defekte Bauteile zu entlöten bzw. auszutauschen.

Bootloader flashen

Ab der Version 4.1.0-dev200427 ist für die bin Files der Bootloader2.0 erforderlich. Der Bootloader muss nur einmalig geändert werden, ist der benötigte Bootloader einmal auf dem MapleSduino drauf kann die Firmwarew beliebig oft geflasht werden.

Um den Flashvorgang zu vereinfachen dient folgendes kleines Skript: 

#! /bin/sh
while (true); do
echo "Debug-Port des MAPLE per FTDI-USB2Seriell Wandler anschliessen (RX+TX gekreuzt)! , Bot-Taste halten und erst dann MAPLE mit Spannung versorgen. "
sudo stm32flash -w maple_mini_boot20.bin -v /dev/ttyUSB0
#sudo dfu-util --verbose --device 1eaf:0003 --cfg 1 --alt 2 --download MapleCUNx4_W5500_BL.bin
#sudo dfu-util -d 1eaf:0003 -a 1 -D ~/src/IRMP_STM32/bootloader/map.bin
if [ $? -eq 0 ]
then break
fi
sleep 1
done
exit

Der Bootloader als .bin Datei steht hier zum Download bereit. Weitere Details zum Flashen des Bootloaders

Firmware flashen

Ist der benötigte Bootloader erst einmal geflasht kann die Firmware des MapleSduino geflasht werden. Abhängig davon wie der MapleSduino in das System eingebunden werden soll ( USB, LAN oder WIFI) gibt es momentan jeweilige Binaries für USB, LAN und Wifi/serial (tx/rx vom DBG Anschluss)

  • LAN gibt es momentan nur für den MapleSduino, siehe in diesem Forenbeitrag.
  • serial ist z.B. für eine wifi-serial bridge mit dem ESP (z.B. ESP-link)

Es gibt für den MapleSduino und den MapleCul verschiedene Binaries:

Die "Maple_sduino....bin" ist für den MapleSduino

Die "Maple_cul_....bin" ist für den MapleCUL und MapleCUN.

sudo dfu-util -d 1eaf:0003 -a 2 -D Maple_sduino_USB_411dev200627.bin -R

oder

sudo dfu-util -d 1eaf:0003 -a 2 -D Maple_cul_USB_411dev200627.bin -R

Hier steht ein kleines Script zur Verfügung welches den Flashvorgang sehr vereinfacht und hier ist die Firmware zu finden: https://github.com/Ralf9/SIGNALDuino/releases

Die verfügbare a-culw Firmware ist in diesem Forenbeitrag beschrieben und herunterladbar.

Hardware

Als Hardware wird der STM32F103CBT6 Maple Mini verwendet:

Aufbau der Hardware

Schaltplan

Ab der Version 4.1.0 werden bis zu vier cc1101 Module (A-D) unterstützt

Beim MapleSduino sind die cc1101 Module an SPI2 angeschlossen:

  • 28 MOSI
  • 29 MISO
  • 30 SCLK

CC1101_0 (A)

  • 31  CSN  (Chip Select)
  • 11  GD02 (Receive)
  • 10  GD00  (send), optional für die a-culw

CC1101_1 (B) - 433 MHz für OOK/ASK

  • 12  CSN  (Chip Select)
  • 18  GD02 (Receive)
  • 17  GD00  (send)

CC1101_2 (C)

  • 15  CSN  (Chip Select)
  • 16  GD02 (Receive)
  • 13  GD00  (send), optional für die a-culw
Platine

Es gibt von Ranseyer eine Platine.

Der Maple-Mini kann auf zwei unterschiedliche Arten auf dieser Platine bestückt werden:

  1. normal (die USB Buchse und reset/but Taste sind oben, somit sind die beiden Taster direkt zu betätigen)
  2. gedreht (USB Buchse ist unten in der Aussparung und kann zB. mit Heisskleber fixiert werden, reset/but Taster sind durch entsprechende Löcher/Langloch in der Platine zu betätigen)

Zur Orientierung ist Pin 31 auf der Platine beschriftet.

Es können bis zu 3 CC1101 Module/Stamps an der Platine betrieben werden. 2 Module 868MHz und 433MHz werden direkt auf die Platine gelötet. Das dritte Modul/Stamp wird Mithilfe einzelner Adern an die Platine (Lötaugen CC3A-VCC,GND,MOSI,SCK und CC3B-CS2,Out2,IN2,MISO2) angeschlossen

Wichtig: Bei den V0.1 und V0.2 Platinen ist die Beschriftung 433 und 868 MHz manuell zu ändern!

Teile

Funkmodule nach Wahl:

Empfohlen:

  • Puffer-Kondensator 10-500uF. Z.B. als C5 mit 10uF: Conrad Artikelnummer 457966

Optional:

Antennen: Infos dazu gibt es reichlich im Internet, auch im Antennenthread im FHEM-Forum

Nutzung in FHEM

Austausch des FHEM Moduls 00_SIGNALduino.pm

Für die komfortable Bedienung und für FSK ist ein angepasstes 00_SIGNALduino Modul notwendig. Weitere Informationen:

Wird die ursprüngliche 00_SIGNALduino.pm genutzt so bedarf es recht umständliche Zeichenfolgen um z.B den jeweiligen Sendemodus eines CC1101 Moduls zu konfigurieren. So lautet z.B. die Zeichenfolge für die Konfiguration des Sendemodus Mode 1 - IT+ 17.241 kbps (LaCrosse)

get sduino raw CW0001,0246,0302,042D,05D4,06FF,0700,0802,0D21,0E65,0F6A,1089,115C,1206,1322,14F8,1556,1700,1818,1916,1B43,1C68,1D91,2211,23E9,242A,2500,2611,3D00,3E04,404d,4131,425f,4349,4454,452b,4600

Wird die angepasste 00_SIGNALduino.pm steht folgender Befehl im FHEM Device zur Verfügung

set sduino rfmode

Ein update auf die angepasste 00_SIGNALduino.pm  kann gemacht werden mit 

update all https://raw.githubusercontent.com/Ralf9/RFFHEM/master/controls_ralf9_signalduino.txt

oder die Datei 00_SIGNALduino.pm ins FHEM Verzeichnis und die signalduino_protocols.pm ins lib Verzeichnis kopieren, dann fhem neustarten.

Hier gibt es noch weitere Details zu dem Thema

USB-ID ermitteln (bei der USB Variante)

Info green.pngWeitere Hintergrundinformationen zu dieser Art der Adressierung von USB-Geräten allgemein sind in diesem Beitrag zu finden.

Im Terminal den folgenden Befehl ausführen: 

ls -l /dev/serial/by-id

Das ergibt z.B. diese Ausgabe: 

lrwxrwxrwx 1 root root 13 28. Jun 19:13 usb-STMicroelectronics_MAPLEMINI_F103CB_CDC_in_FS_Mode_XXXXXXXXX-if00 -> ../../ttyACM0

SIGNALduino Definition

Für die USB-Version:

define <eigener-SIGNALduino-Name> SIGNALduino /dev/serial/by-id/usb-STMicroelectronics_MAPLEMINI_F103CB_CDC_in_FS_Mode_XXXXXXXX-if00@115200

Für die LAN-Version:

define <eigener-SIGNALduino-Name> SIGNALduino 192.168.0.244:23

Bei der LAN Version ist in der Grundeinstellung DHCP vom Maple-SignalDuino aktiviert.

Soll der Maple-SignalDuino eine feste IP im Netz bekommen so kann z.B mit Hilfe einer Telnet Verbindung die Netzwerk Konfig des Maple-SignalDuino geändert werden. CUN Netzwerk einrichten

Fehlersuche, Diverse

Der Stromverbrauch der Transceiver ist typischerweise 17 mA für RX und 34 mA für TX pro Modul. Bei Inaktivität: 4 Transceiver, LAN-Modul, MAPLE ca 100mA.

Wenn der SlowRF nicht mehr funktioniert: Per Default ist das cc1101 Modul der Bank 0 zugeordnet, dies kann mit get Version kontrolliert werden. Es muß in Version "B0" stehen z.B. (R: B0). Es kann auch ein Factory Reset vom Modul B versucht werden, dazu muß das Modul B selektiert sein (R: B0*) 

get sduino raw e

Antwort: 

ccFactoryReset done
r=B b=0 rx=0 ccmode=0 sync=D391 ccconf=10B07157C43023B900070018146C070090 boffs=0000

Wenn es immer noch nicht funktioniert kann auch mit "eC" ein factory Reset der Konfigeinstellungen im EEPROM durchgeführt werden. 

get sduino raw eC

Antwort: 

Init eeprom to defaults
detect B: Partn=0 Ver=0x14

Wenn ein nativer Mode (FSK) nicht mehr funktioniert: Dazu muss das entsprechende cc1101 Modul selektiert sein. Mit "get Version" kann dies kontrolliert werden. Ein "-" bedeutet, daß das Modul nicht erkannt wurde z.B. (A-). Ein "i" bedeutet, das dem Modul keine Bank zugeordnet wurde z.B.(Ai).

Es kann versucht werden mit den raw Befehlen "e" und "CW..." die Bank neu zu konfigurieren. Wenn dies alles nicht hilft, kann mit dem raw Befehl "eC" ein factory Reset der Konfigeinstellungen gemacht werden.

Links

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