Daten loggen mit der STI 100 - Platine
Verfasst: Mi 1. Feb 2012, 17:41
Will man größere Datenmengen loggen, reicht das EEPROM des Attiny nicht aus. Hier kann die Platine STI 100 von ELV (Artikel-Nr.: 68-07 59 50) helfen: Mit ihrer Hilfe können nämlich Daten vom Mikrocontroller auf einem handelsüblichen USB-Stick gespeichert werden.
Die Handhabung ist relativ einfach: Die STI 100 - Platine wird mitsamt dem USB-Stick wie in der Abbildung gezeigt an die Attiny-Platine angeschlossen; die drei Jumper werden in Richtung Steckerleiste gesetzt. So wird die STI 100 - Platine für die Kommunikation über die UART-Schnittstelle (ohne Handshake) konfiguriert. Standardmäßig ist die serielle Schnittstelle des STI 100 eingestellt auf 9600 Baud, 1 Startbit, 1 Stoppbit, kein Paritätsbit. Diese Einstellung hat auch unser Attiny, wenn in BASCOM der Befehl $baud = 9600 eingegeben wird.
Die STI 100 - Platine arbeitet zwar mit 3,3 V - Signalen, kommt aber auch ohne Pegelwandler mit den 5 V - Signalen des Attiny zurecht.
Die Befehle zum Umgang mit dem USB-Stick ähneln den DOS-Kommandos. Hier eine kleine Auswahl:
Die Befehle können auf zwei verschiedene Arten an die STI 100 - Platine gegeben werden: Einmal über ASCII-Befehle und einmal über hexadezimale Befehle. Standardmäßig ist der STI 100 auf ASCII-Befehle eingestellt. Eine Umstellung erfolgt mit dem SCS-Befehl. Die hexadezimalen Befehle sparen etwas Speicherplatz und sind im Umgang mit dem Mikrocontroller etwas einfacher (So vermeiden sie Probleme mit dem Literalzeichen “\”.); aber sie sind weniger gut einprägsam. Deswegen soll in unserem einführenden Beispiel der ASCII-Befehlssatz benutzt werden.
Unser Mikrocontroller soll 10 Temperaturwerte über einen LM75-Baustein messen und auf dem USB-Stick in einer Datei namens tempera5.txt im Stammverzeichnis abspeichern. Zunächst laden wir (bei abgetrenntem STI 100; dazu +5V-Verbindung kappen) das Programm auf den Attiny. Dann schalten wir die Attiny-Platine aus, stellen die +5V-Verbindung zur STI 100-Platine wieder her und schalten die Attiny-Platine wieder an. Die STI 100 - Platine sendet im Rahmen des Initialisierungsvorgangs mehrere Zeichenketten. Dies dauert manchmal einige Sekunden. Wenn alles in Ordnung ist, sendet sie als letzte Zeichenkette das Prompt-Zeichen “D:\>”. (Einer meiner USB-Sticks bereitete Probleme: In diesem Fall war die letzte Rückmeldung “No Disk”. Solche Meldungen ergaben sich auch bei anderen USB-Sticks, als die Batteriespannung zu niedrig war.)
Unser Attiny-Programm überprüft bei der Initialisierung ankommenden Zeichenketten: Erst wenn das letzte Zeichen der Zeichenkette ein “>” ist, dann wird die Datei “tempera5.txt” geöffnet und das eigentliche Loggen kann beginnen. Die Einzelheiten entnimmt man dem beigefügten Sourcecode.
Hier nur drei Bemerkungen:
1. Die STI 100 - Befehle werden mit einem <cr> (Ascii-Code 13) abgeschlossen. Der BASCOM-Befehl print schließt gewöhnlich die zu sendende Zeichenkette mit einem <cr><lf> ab. Das zusätzliche LineFeed-Zeichen würde die Kommunikation stören. Deswegen werden alle Print-Befehle mit einem Semikolon beendet; dadurch werden die <cr><lf>-Steuerzeichen unterdrückt. Die <cr>-Zeichen werden dann über printbin cr gesendet.
2. Beim WRF-Befehl muss die Anzahl der Bytes unserer Temperaturangabe stehen. Bei uns sind das 3 Bytes: 2 Bytes für den Temperaturwert selbst, der mit dem Print-Befehl als Zeichenkette gesendet wird, und 1 Byte für das Leerzeichen, welches hier als Abgrenzungszeichen (Delimiter) eingesetzt wird. Die STI 100 - Platine erwartet für diese Angabe eine Zahl aus 4 Bytes; die 3 führenden Bytes sind dann 0 und das letzte ist 3.
3. Wenn man der Datei die Extension “csv” gibt, dann kann sie auch mit Tabellenkalkulationsprogrammen (z. B. Open Office.org Calc) weiter bearbeitet werden. Für diesen Fall empfiehlt sich als Delimiter ein Semikolon (->Zeile> oder ein <cr>-Zeichen (->Spalte).
- sti100_an_attiny_Platine2_klein.jpg (71.53 KiB) 13468 mal betrachtet
Die Handhabung ist relativ einfach: Die STI 100 - Platine wird mitsamt dem USB-Stick wie in der Abbildung gezeigt an die Attiny-Platine angeschlossen; die drei Jumper werden in Richtung Steckerleiste gesetzt. So wird die STI 100 - Platine für die Kommunikation über die UART-Schnittstelle (ohne Handshake) konfiguriert. Standardmäßig ist die serielle Schnittstelle des STI 100 eingestellt auf 9600 Baud, 1 Startbit, 1 Stoppbit, kein Paritätsbit. Diese Einstellung hat auch unser Attiny, wenn in BASCOM der Befehl $baud = 9600 eingegeben wird.
Die STI 100 - Platine arbeitet zwar mit 3,3 V - Signalen, kommt aber auch ohne Pegelwandler mit den 5 V - Signalen des Attiny zurecht.
Die Befehle zum Umgang mit dem USB-Stick ähneln den DOS-Kommandos. Hier eine kleine Auswahl:
- Befehlstabelle (Auswahl)
- befehlstabelle.jpg (97.71 KiB) 13468 mal betrachtet
Die Befehle können auf zwei verschiedene Arten an die STI 100 - Platine gegeben werden: Einmal über ASCII-Befehle und einmal über hexadezimale Befehle. Standardmäßig ist der STI 100 auf ASCII-Befehle eingestellt. Eine Umstellung erfolgt mit dem SCS-Befehl. Die hexadezimalen Befehle sparen etwas Speicherplatz und sind im Umgang mit dem Mikrocontroller etwas einfacher (So vermeiden sie Probleme mit dem Literalzeichen “\”.); aber sie sind weniger gut einprägsam. Deswegen soll in unserem einführenden Beispiel der ASCII-Befehlssatz benutzt werden.
Unser Mikrocontroller soll 10 Temperaturwerte über einen LM75-Baustein messen und auf dem USB-Stick in einer Datei namens tempera5.txt im Stammverzeichnis abspeichern. Zunächst laden wir (bei abgetrenntem STI 100; dazu +5V-Verbindung kappen) das Programm auf den Attiny. Dann schalten wir die Attiny-Platine aus, stellen die +5V-Verbindung zur STI 100-Platine wieder her und schalten die Attiny-Platine wieder an. Die STI 100 - Platine sendet im Rahmen des Initialisierungsvorgangs mehrere Zeichenketten. Dies dauert manchmal einige Sekunden. Wenn alles in Ordnung ist, sendet sie als letzte Zeichenkette das Prompt-Zeichen “D:\>”. (Einer meiner USB-Sticks bereitete Probleme: In diesem Fall war die letzte Rückmeldung “No Disk”. Solche Meldungen ergaben sich auch bei anderen USB-Sticks, als die Batteriespannung zu niedrig war.)
Unser Attiny-Programm überprüft bei der Initialisierung ankommenden Zeichenketten: Erst wenn das letzte Zeichen der Zeichenkette ein “>” ist, dann wird die Datei “tempera5.txt” geöffnet und das eigentliche Loggen kann beginnen. Die Einzelheiten entnimmt man dem beigefügten Sourcecode.
Hier nur drei Bemerkungen:
1. Die STI 100 - Befehle werden mit einem <cr> (Ascii-Code 13) abgeschlossen. Der BASCOM-Befehl print schließt gewöhnlich die zu sendende Zeichenkette mit einem <cr><lf> ab. Das zusätzliche LineFeed-Zeichen würde die Kommunikation stören. Deswegen werden alle Print-Befehle mit einem Semikolon beendet; dadurch werden die <cr><lf>-Steuerzeichen unterdrückt. Die <cr>-Zeichen werden dann über printbin cr gesendet.
2. Beim WRF-Befehl muss die Anzahl der Bytes unserer Temperaturangabe stehen. Bei uns sind das 3 Bytes: 2 Bytes für den Temperaturwert selbst, der mit dem Print-Befehl als Zeichenkette gesendet wird, und 1 Byte für das Leerzeichen, welches hier als Abgrenzungszeichen (Delimiter) eingesetzt wird. Die STI 100 - Platine erwartet für diese Angabe eine Zahl aus 4 Bytes; die 3 führenden Bytes sind dann 0 und das letzte ist 3.
3. Wenn man der Datei die Extension “csv” gibt, dann kann sie auch mit Tabellenkalkulationsprogrammen (z. B. Open Office.org Calc) weiter bearbeitet werden. Für diesen Fall empfiehlt sich als Delimiter ein Semikolon (->Zeile> oder ein <cr>-Zeichen (->Spalte).
Code: Alles auswählen
' Attiny-Platine von E. Eube, G. Heinrichs und U. Ihlefeldt
' plus I2C-Temperatursensor LM75 plus STI1000
' LEDs an PortB.0 (rot), PortB.1 (gelb)
' 10 Temperaturen werden über STI100 auf USB-Stick geschrieben
' STI100 über TTL-COM/USART (verträgt 5 V)
' Speichern der Daten im ASCII-Format durch Leerzeichen getrennt
'
'----------------------------------------------------------------------------
$regfile = "attiny2313.dat" 'Attiny2313
$crystal = 4000000 '4 MHz
$baud = 9600
'******************* Deklarationen ************************
Dim Temperatur As Byte
Dim Adresse As Byte
Dim Dateiname As String * 20
Dim Antwort As String * 20
Dim I As Byte
Const Prompt = ">" 'Der vollständige Prompt D:\> ist wegen des \-Zeichens problematisch
Const Cr = 13 'CR-Steuerzeichen
Declare Sub Messung
Declare Sub Usb_init
Declare Sub Wert_speichern
Declare Sub Schluss
'****************** Initialisierung ***********************
Ddrb = &B11111111 'Port B als Ausgangsport
Ddrd = &B01110000 'D4, D5, D6 als Ausgang; Rest als Eingang
Portd = &B10001111 'Eingänge auf high legen
Config Scl = Portb.7 'Konfigurieren von I2C
Config Sda = Portb.5
Adresse = 153 'Adresse des LM75 (kann auch anders sein!)
Dateiname = "tempera5.txt" 'keine überlangen Dateinamen
'**********************************************************
'******************** Hauptprogramm ***********************
Call Usb_init
If Antwort = Prompt Then
Portb.0 = 1 'rote LED an: jetzt USB-Stick nicht entfernen
For I = 1 To 10
Portb.1 = 1 'gelbe Led blinkt während Messung
Call Messung
Call Wert_speichern
Portb.1 = 0
Wait 2
Next I
Call Schluss
Portb.0 = 0 'rote LED aus; USB-Stick kann entfernt werden
End If
End
'**********************************************************
'******************* Unterprogramme ***********************
Sub Messung
I2cstart
I2cwbyte Adresse
I2crbyte Temperatur , Nack 'Kein Acknowledge
I2cstop
Waitms 300
End Sub
Sub Usb_init
Do
Input Antwort Noecho
Antwort = Right(antwort , 1) 'wegen Problemen mit \ nur auf > testen
Loop Until Antwort = Prompt 'vierte Antwort sollte Prompt sein
Portb.2 = 1 'USB-Stick eingeloggt
Waitms 100
Portb.2 = 0
Wait 1
Printbin Cr 'Puffer bei sti100 leeren; denn: ggf. sendet Attiny am Anfang ein sinnloses Zeichen. Kann entfernt werden, wenn STI100 nach dem Attiny eingeschaltet wird.
Input Antwort Noecho
Print "OPW " ; Dateiname; 'semikolon verhindert CR LF
Printbin Cr 'CarriageReturn ohne LineFeed
Input Antwort Noecho
Antwort = Right(antwort , 1)
If Antwort = Prompt Then 'Datei geöffnet
Portb.1 = 1
Waitms 100
Portb.1 = 0
End If
End Sub
Sub Wert_speichern
Print "WRF " ;
Printbin 0
Printbin 0
Printbin 0
Printbin 3 '2 Ziffern und 1 Leerzeichen-> 3 Bytes
Printbin Cr
Print Temperatur ; " ";
Input Antwort Noecho
End Sub
Sub Schluss
Print "CLF " ; Dateiname;
Printbin Cr
Input Antwort Noecho
End Sub