ZigBee

Vajalikud teadmised: [HW] Kontrollermoodul, [HW] Kombomoodul, [AVR] USART, [LIB] Jadaliides,
[LIB] Graafiline LCD

XBee moodul.

ZigBee on odav, lihtne ja madala voolutarbega IEEE 802.15.4 standardil baseeruv spetsifikatsioon juhtmevabade võrkude rakendusteks. See on mõeldud kasutamiseks madala andmeedastuskiirusega lihtsatesse juhtmevaba ühendust nõudvatesse seadmetesse, näiteks igasugu infotablood, tööstuslik- ja koduautomaatika. ZigBee iseorganiseeruv võrk on üsna säästliku energiatarbega erinevalt Bluetooth rakendustest, moodulite ärkamise ajad on kiired ja ärkveloleku aeg on minimiseeritud. ZigBee töötab 2.4 GHz sagedusalas.

Kodulabori sidemooduli plaadil on alus ZigBee mooduli „Xbee“ paigaldamiseks. Suhtlus selle Xbee mooduliga toimub kasutades kontrolleri USART liidest. ZigBee funktsioonide sees lülitatakse moodul ümber AT käsustiku peale saates talle “+++” käsu ja edasine seadistamine toimub vastavate AT käskude saatmisega. Kui ühendus on teise mooduliga loodud, siis minnakse tagasi andmeühenduse peale.

Näiteprogramm otsib esmalt ümbruskonnast teisi ZigBee seadmeid ja vastav abifunktsioon kuvab nende aadresside nimekirja ekraanil. Globaalsel 0000FFFF aadressil on eriomadus, sinna saates saavad andmed kätte kõik võrgus kättesaadavad moodulid. Näites luuakse ühendus ühe soovitud mooduliga, misjärel saab nuppe vajutades vastastikku muuta moodulite LED-ide olekut.

#include <homelab/usart.h>
#include <homelab/module/lcd_gfx.h>
#include <homelab/delay.h>
#include <homelab/pin.h>
 
//Lisame ZigBee mooduli toe
#include <homelab/module/zigbee.h>
#include <homelab/xmega/clksys_driver.h>
 
// USART liidese määramine
static usart port = USART(1);
 
// LEDid ja nupud määrata
pin leds[3] = { PIN(H, 5), PIN(H, 4), PIN(H, 3) };
pin buttons[3] = { PIN(H, 0), PIN(H, 1), PIN(H, 2) };
 
// ZigBee moodulite max arv võrgus + broadcast aadress + 1
#define ZIGBEE_MAX_NODES 4
 
int8_t wait_button(uint16_t ms);
 
// Teiste leitavate zigbee moodulite aadresside massiiv
zigbee_node_t nodelist[ZIGBEE_MAX_NODES];
 
 
int main(void)
{
	uint8_t adr = 1;	//ühendatava mooduli jrk. nimekirjas
 
	// seadista LEDide ja nuppude I/O pordid
	for (int i=0; i<3; i++)
	{
		pin_setup_output(leds[i]);
		pin_setup_input(buttons[i]);
	}
 
	// USART liidese seadistamine ZigBee side jaoks
	usart_init_async(port,
	                 USART_DATABITS_8,
	                 USART_STOPBITS_ONE,
	                 USART_PARITY_NONE,
	                 USART_BAUDRATE_ASYNC(57600));
 
	// LCD ekraani algseadistamine
	lcd_gfx_init();
 
	// Ekraani puhastamine
	lcd_gfx_clear();
 
	// Taustavalgustuse tööle lülitamine
	lcd_gfx_backlight(true);
 
	//Oota kuni teisi ZigBee mooduleid otsitakse läbiümbrusest
	lcd_gfx_goto_char_xy(0, 0);
	lcd_gfx_write_string("  ZigBee demo");
 
	lcd_gfx_goto_char_xy(0, 1);
	lcd_gfx_write_string("Otsin...");
 
	// Otsib ümbrusest teisiZigBee mooduleid
	// täidab nodelist massiivi leitud moodulite infoga.
	zigbee_find_nodes(port, nodelist, ZIGBEE_MAX_NODES);
 
	//lcd_gfx_clear();
	lcd_gfx_goto_char_xy(0, 2);
	lcd_gfx_write_string("Leitud:  ");
 
	// Kuvab ekraanil leitud moodulite nimekirja
	// (mis reale kirjutab, kust võtab adr, mitu tk max)
	zigbee_lcd_show_nodes(48, nodelist, ZIGBEE_MAX_NODES);
	hw_delay_ms(3000);
	lcd_gfx_clear();
 
	// Kuvab ekraanil ühendamise teate
	lcd_gfx_goto_char_xy(0, 0);
	lcd_gfx_write_string("Yhendan...");
	lcd_gfx_goto_char_xy(0, 1);
	//kuvab ainult aadressi tagumise osa (8 tähemärki)
	lcd_gfx_write_string((nodelist + adr)->address64l);
 
	// Seadista ZigBee saatma infot valitud ZigBee nodele,
	// antud juhul esimesele [0]
	// (mis porti kasutab, kust võtab adr)
	zigbee_set_destination(port, &nodelist[adr]);
 
	lcd_gfx_clear();
	// Joonistab ekraanile infot
	lcd_gfx_goto_char_xy(0, 0);
	lcd_gfx_write_string("  ZigBee demo");
 
	lcd_gfx_goto_char_xy(0, 1);
	lcd_gfx_write_string("Nupp1: LED1");
 
	lcd_gfx_goto_char_xy(0, 2);
	lcd_gfx_write_string("Nupp2: LED2");
 
	// Hoia meeles eelmist nuppu selleks, et vältida olukorda,
	// kus nuppu all hoides tuleb sada nupuvajutusi järjest.
	// Algatuseks olgu see -1 ehk ükski nupp pole all.
	int8_t previousButton = -1;
 
	// Lõputu tsükkel moodulite andmetevahetuse näitamiseks
	while (true)
	{
		int8_t button;	//muutuja nupuvajutuse registreerimiseks
 
		// Oota nuppu 1 millisekund
		button = wait_button(1);
 
		// Kui eelmises tsüklis oli nupp üleval ja nüüd on all
		if (previousButton == -1 && button != -1)
		{
			// teisenda nupu indeks liites A täht
			// ja saada teisele moodulile
			// A täht on esimene nupp, B täht teine nupp jne
			usart_send_char(port, 'A' + button);
		}
 
		// Loe USART'st
		if (usart_has_data(port))
		{
			// loe bait, teisenda leds massiivi indeksiks
			//ja muuda väljundit.
			pin_toggle(leds[usart_read_char(port) - 'A']);
		}
 
		// Jäta meelde mis nupp oli hetkel alla vajutatud
		previousButton = button;
	}
}
 
// Ootab nupu vajutust ms millisekundit.
//Kui tuleb nupu vajutus, tagastab vastava nupu järjekorra numbri
int8_t wait_button(uint16_t ms)
{
	// Vaikimisi -1 tähendab, et ükski nupp pole vajutatud.
	int8_t button_nr = -1;
	uint16_t counter = 0;
	do
	{
		// vaata kas mõni nupp on all
		for (uint8_t i=0; i<3; i++)
		{
			if (!pin_get_value(buttons[i]))
			{
				button_nr = i;
				break;
			}
		}
 
		// oota 1 millisekund
		hw_delay_ms(1);
 
		// suurenda millisekundi loendurit
		counter++;
	}
	while (button_nr == -1 && (counter < ms));
 
	return button_nr;
}