perf: reworked sleep logic

This commit is contained in:
aZholtikov committed 2026-10-20 10:08:17 +03:00
1 parent 5b52fbb2a3
commit 04a96b837a
4 files changed
+555 -53

No files matched your search

+28 -6
View File
@@ -1,11 +1,33 @@
# Touch pad on ATMega 8/48/168/328 + nRF24L01 # AVR firmware for wireless touch pad (nRF24L01+)
## Features ## Features
1. Power consumption in the sleep mode approximately 2 μA. 1. Wireless touch pad sensor for ATMega 168/328 microcontrollers with nRF24L01+ transceiver.
2. When triggered transmits battery level charge. 2. Power consumption in the sleep mode approximately 2 uA.
3. Easy installation into any standard touch pad enclosure. 3. Transmits device identifier and battery voltage level on each touch event.
4. Battery measurement through internal ADC with 1.1 V bandgap reference.
5. Wake-up from power-down mode by external interrupt on falling edge.
6. Supports ATMega168, ATMega168P, ATMega168PB, ATMega328, ATMega328P, ATMega328PB.
7. Easy installation into any standard touch pad enclosure.
## Note ## Attention
A gateway is required. For details see [RF Gateway](http://git.zh.com.ru/alexey.zholtikov/RF-Gateway). 1. A compatible RF Gateway is required to receive and process transmitted packets.
2. After power-on reset the first touch event may not trigger a transmission.
3. Multi-touch is not supported, only a single touch event per transmission cycle.
4. Changing gateway address or channel requires reflashing the microcontroller.
## Using
In an existing PlatformIO project, run the following command to install the firmware:
```bash
cd your_project
git clone https://github.com/aZholtikov/zh_avr_touch_pad
```
In the `platformio.ini`, select the target microcontroller environment and upload:
```bash
pio run -e ATmega328P -t upload
```
+83
View File
@@ -0,0 +1,83 @@
[env:ATmega168]
platform = atmelavr
board = ATmega168
board_build.mcu = atmega168
board_build.f_cpu = 8000000L
framework = arduino
upload_protocol = usbasp
board_fuses.lfuse = 0xE2
board_fuses.hfuse = 0xDF
board_fuses.efuse = 0x07
upload_flags =
-Pusb
-e
[env:ATmega168P]
platform = atmelavr
board = ATmega168P
board_build.mcu = atmega168p
board_build.f_cpu = 8000000L
framework = arduino
upload_protocol = usbasp
board_fuses.lfuse = 0xE2
board_fuses.hfuse = 0xDF
board_fuses.efuse = 0x07
upload_flags =
-Pusb
-e
[env:ATmega168PB]
platform = atmelavr
board = ATmega168PB
board_build.mcu = atmega168pb
board_build.f_cpu = 8000000L
framework = arduino
upload_protocol = usbasp
board_fuses.lfuse = 0xE2
board_fuses.hfuse = 0xDF
board_fuses.efuse = 0x07
upload_flags =
-Pusb
-e
[env:ATmega328]
platform = atmelavr
board = ATmega328
board_build.mcu = atmega328
board_build.f_cpu = 8000000L
framework = arduino
upload_protocol = usbasp
board_fuses.lfuse = 0xE2
board_fuses.hfuse = 0xDF
board_fuses.efuse = 0x07
upload_flags =
-Pusb
-e
[env:ATmega328P]
platform = atmelavr
board = ATmega328P
board_build.mcu = atmega328p
board_build.f_cpu = 8000000L
framework = arduino
upload_protocol = usbasp
board_fuses.lfuse = 0xE2
board_fuses.hfuse = 0xDF
board_fuses.efuse = 0x07
upload_flags =
-Pusb
-e
[env:ATmega328PB]
platform = atmelavr
board = ATmega328PB
board_build.mcu = atmega328pb
board_build.f_cpu = 8000000L
framework = arduino
upload_protocol = usbasp
board_fuses.lfuse = 0xE2
board_fuses.hfuse = 0xDF
board_fuses.efuse = 0x07
upload_flags =
-Pusb
-e
+215 -47
View File
@@ -4,23 +4,165 @@
#include "avr/interrupt.h" #include "avr/interrupt.h"
#include "util/delay.h" #include "util/delay.h"
FUSES = {0xE2, 0xDF, 0x07}; #if defined(__AVR_ATmega328PB__)
#ifndef SPCR
#define SPCR SPCR0
#endif
#ifndef SPDR
#define SPDR SPDR0
#endif
#ifndef SPSR
#define SPSR SPSR0
#endif
#ifndef SPE
#define SPE SPE0
#endif
#ifndef MSTR
#define MSTR MSTR0
#endif
#ifndef SPR0
#define SPR0 SPR00
#endif
#ifndef SPIF
#define SPIF SPIF0
#endif
#endif
#define GATEWAY_CHANNEL 120 #define GATEWAY_CHANNEL 120
#define GATEWAY_ADDRESS 0xDDEEFF #define GATEWAY_ADDRESS 0xDDEEFF
#define DEVICE_ID 6 #define DEVICE_ID 6
#define DEVICE_TYPE 4 #define DEVICE_TYPE 4
#define NRF_CMD_W_REGISTER 0x20
#define NRF_CMD_W_TX_PAYLOAD 0xA0
#define NRF_CMD_FLUSH_TX 0xE1
#define NRF_CMD_NOP 0xFF
#define NRF_REG_CONFIG 0x00
#define NRF_REG_EN_AA 0x01
#define NRF_REG_EN_RXADDR 0x02
#define NRF_REG_SETUP_AW 0x03
#define NRF_REG_SETUP_RETR 0x04
#define NRF_REG_RF_CH 0x05
#define NRF_REG_RF_SETUP 0x06
#define NRF_REG_STATUS 0x07
#define NRF_REG_RX_ADDR_P0 0x0A
#define NRF_REG_TX_ADDR 0x10
#define NRF_CONFIG_MASK_RX_DR 0x40
#define NRF_CONFIG_EN_CRC 0x08
#define NRF_CONFIG_PWR_UP 0x02
#define NRF_STATUS_RX_DR 0x40
#define NRF_STATUS_TX_DS 0x20
#define NRF_STATUS_MAX_RT 0x10
/**
* @brief Initialize INT1 external interrupt for the touch-pad wake-up signal.
*
* Configures PD3 as a falling-edge triggered external interrupt source and
* enables the INT1 interrupt mask bit. The ISR sets the send_request flag
* to trigger a radio transmission from the main loop.
*/
static void zh_pad_interrupt_init(void); static void zh_pad_interrupt_init(void);
/**
* @brief Initialize the hardware SPI peripheral in master mode.
*
* Configures MOSI, SCK and SS pins as outputs, drives SS high, and enables
* SPI with Fosc/16 clock rate.
*/
static void zh_spi_init(void); static void zh_spi_init(void);
/**
* @brief Perform a single full-duplex SPI byte transfer.
*
* @param data Byte to transmit
*
* @return Byte received from the slave during the transfer
*/
static uint8_t zh_spi_transfer(uint8_t data); static uint8_t zh_spi_transfer(uint8_t data);
/**
* @brief Initialize the nRF24L01+ transceiver for TX-only operation.
*
* Drives CE low, configures auto-acknowledgment, address width, retransmit
* settings, channel, RF power and data rate, and loads the gateway address
* into both TX and RX pipe 0 registers.
*/
static void zh_nrf24_init(void); static void zh_nrf24_init(void);
/**
* @brief Transmit a payload buffer through the nRF24L01+ module.
*
* Powers up the radio, flushes the TX FIFO, loads the payload, pulses CE to
* start transmission, waits for the TX_DS or MAX_RT flag, then clears status
* flags and returns the radio to power-down mode.
*
* @param buf Pointer to the payload data to transmit (must not be NULL)
* @param size Number of bytes in the payload buffer (must be > 0)
*/
static void zh_nrf24_send(uint8_t *buf, uint8_t size); static void zh_nrf24_send(uint8_t *buf, uint8_t size);
/**
* @brief Write a data buffer to the nRF24L01+ via SPI with a given command.
*
* Asserts CSN low, sends the command byte followed by the buffer contents,
* then deasserts CSN.
*
* @param cmd SPI command byte to send before the data
* @param buf Pointer to the data buffer to write (must not be NULL)
* @param count Number of bytes to transfer from the buffer
*
* @return Status register value returned by the nRF24L01+
*/
static uint8_t zh_nrf24_write_buffer(uint8_t cmd, uint8_t *buf, uint8_t count); static uint8_t zh_nrf24_write_buffer(uint8_t cmd, uint8_t *buf, uint8_t count);
/**
* @brief Write a single byte value to an nRF24L01+ register.
*
* @param reg Register address to write to
* @param val Byte value to store in the register
*
* @return Status register value returned by the nRF24L01+
*/
static uint8_t zh_nrf24_write_register(uint8_t reg, uint8_t val); static uint8_t zh_nrf24_write_register(uint8_t reg, uint8_t val);
/**
* @brief Write a multi-byte buffer into an nRF24L01+ register.
*
* Convenience wrapper around zh_nrf24_write_buffer that prepends the
* W_REGISTER command to the register address.
*
* @param reg Register address to write to
* @param buf Pointer to the data buffer to write (must not be NULL)
* @param count Number of bytes to transfer from the buffer
*
* @return Status register value returned by the nRF24L01+
*/
static uint8_t zh_nrf24_write_buff_register(uint8_t reg, uint8_t *buf, uint8_t count); static uint8_t zh_nrf24_write_buff_register(uint8_t reg, uint8_t *buf, uint8_t count);
/**
* @brief Send a single-byte command to the nRF24L01+ and read the status.
*
* @param cmd Command byte to send
*
* @return Status register value returned by the nRF24L01+
*/
static uint8_t zh_nrf24_send_command(uint8_t cmd); static uint8_t zh_nrf24_send_command(uint8_t cmd);
static float zh_get_battery_level_charge(void);
/**
* @brief Measure the battery voltage using the internal AVcc reference.
*
* Enables the ADC with the 1.1 V internal reference on the 1.1 V supply
* channel, performs two conversions and returns the calculated battery
* voltage based on the AVcc-to-internal-reference ratio.
*
* @return Battery voltage in volts, or 0.0 if the ADC reading is zero
*/
static float zh_get_battery_voltage(void);
static volatile uint8_t send_request = 0;
int main(void) int main(void)
{ {
@@ -33,30 +175,40 @@ int main(void)
sei(); sei();
for (;;) for (;;)
{ {
sleep_cpu(); if (send_request == 1)
{
send_request = 0;
int16_t data[] = {DEVICE_ID, DEVICE_TYPE, (int16_t)(zh_get_battery_voltage() * 100.0), 0, 0, 0, 0};
zh_nrf24_send((uint8_t *)data, sizeof(data));
}
else
{
sleep_cpu();
}
} }
return 0; return 0;
} }
ISR(INT1_vect) ISR(INT1_vect)
{ {
cli(); send_request = 1;
int16_t data[] = {DEVICE_ID, DEVICE_TYPE, (zh_get_battery_level_charge() * 100), 0, 0, 0, 0};
zh_nrf24_send((uint8_t *)&data, sizeof(data));
sei();
} }
static void zh_pad_interrupt_init(void) static void zh_pad_interrupt_init(void)
{ {
EICRA |= ((1 << ISC11) | (1 << ISC10)); DDRD &= ~(1 << PD3);
PORTD &= ~(1 << PD3);
EICRA &= ~((1 << ISC11) | (1 << ISC10));
EICRA |= (1 << ISC11) | (1 << ISC10);
EIFR |= (1 << INTF1);
EIMSK |= (1 << INT1); EIMSK |= (1 << INT1);
} }
static void zh_spi_init(void) static void zh_spi_init(void)
{ {
DDRB |= ((1 << PORTB2) | (1 << PORTB3) | (1 << PORTB5)); DDRB |= (1 << PB2) | (1 << PB3) | (1 << PB5);
PORTB |= (1 << PORTB2); PORTB |= (1 << PB2);
SPCR |= ((1 << SPE) | (1 << MSTR)); SPCR = (1 << SPE) | (1 << MSTR) | (1 << SPR0);
} }
static uint8_t zh_spi_transfer(uint8_t data) static uint8_t zh_spi_transfer(uint8_t data)
@@ -70,86 +222,102 @@ static uint8_t zh_spi_transfer(uint8_t data)
static void zh_nrf24_init(void) static void zh_nrf24_init(void)
{ {
uint64_t gateway_address = GATEWAY_ADDRESS; _delay_ms(100);
DDRB |= (1 << PORTB1); DDRB |= (1 << PB1);
PORTB &= ~(1 << PORTB1); PORTB &= ~(1 << PB1);
zh_nrf24_write_register(0x00, 0x48); uint8_t gateway_address[3] = {
zh_nrf24_write_register(0x01, 0x01); (uint8_t)((GATEWAY_ADDRESS >> 16) & 0xFF),
zh_nrf24_write_register(0x02, 0x01); (uint8_t)((GATEWAY_ADDRESS >> 8) & 0xFF),
zh_nrf24_write_register(0x03, 0x01); (uint8_t)(GATEWAY_ADDRESS & 0xFF)};
zh_nrf24_write_register(0x04, 0xFF); zh_nrf24_write_register(NRF_REG_CONFIG, 0x00);
zh_nrf24_write_register(0x05, GATEWAY_CHANNEL); zh_nrf24_write_register(NRF_REG_EN_AA, 0x01);
zh_nrf24_write_register(0x06, 0x26); zh_nrf24_write_register(NRF_REG_EN_RXADDR, 0x01);
zh_nrf24_write_buff_register(0x0A, (uint8_t *)&gateway_address, 3); zh_nrf24_write_register(NRF_REG_SETUP_AW, 0x01);
zh_nrf24_write_buff_register(0x10, (uint8_t *)&gateway_address, 3); zh_nrf24_write_register(NRF_REG_SETUP_RETR, 0xFF);
PORTB &= ~(1 << PORTB2); zh_nrf24_write_register(NRF_REG_RF_CH, GATEWAY_CHANNEL);
zh_nrf24_write_register(NRF_REG_RF_SETUP, 0x26);
zh_nrf24_write_buff_register(NRF_REG_TX_ADDR, gateway_address, 3);
zh_nrf24_write_buff_register(NRF_REG_RX_ADDR_P0, gateway_address, 3);
zh_nrf24_write_register(NRF_REG_STATUS, NRF_STATUS_RX_DR | NRF_STATUS_TX_DS | NRF_STATUS_MAX_RT);
zh_nrf24_write_register(NRF_REG_CONFIG, NRF_CONFIG_MASK_RX_DR | NRF_CONFIG_EN_CRC);
} }
static void zh_nrf24_send(uint8_t *buf, uint8_t size) static void zh_nrf24_send(uint8_t *buf, uint8_t size)
{ {
zh_nrf24_write_register(0x00, 0x4A); zh_nrf24_write_register(NRF_REG_CONFIG, NRF_CONFIG_MASK_RX_DR | NRF_CONFIG_EN_CRC | NRF_CONFIG_PWR_UP);
_delay_ms(5); _delay_ms(5);
zh_nrf24_send_command(0xE1); zh_nrf24_send_command(NRF_CMD_FLUSH_TX);
zh_nrf24_write_buffer(0xA0, buf, size); zh_nrf24_write_buffer(NRF_CMD_W_TX_PAYLOAD, buf, size);
PORTB |= (1 << PORTB1); PORTB |= (1 << PB1);
uint8_t count = 0; uint8_t count = 0;
while ((PIND & (1 << PIND2)) != 0) while ((PIND & (1 << PD2)) != 0)
{ {
if (++count > 100) if (++count > 50)
{ {
break; break;
} }
_delay_ms(1); _delay_ms(1);
} }
zh_nrf24_write_register(0x07, zh_nrf24_send_command(0xFF)); PORTB &= ~(1 << PB1);
zh_nrf24_send_command(0xE1); uint8_t status = zh_nrf24_send_command(NRF_CMD_NOP);
zh_nrf24_write_register(0x00, 0x48); zh_nrf24_write_register(NRF_REG_STATUS, status);
PORTB &= ~((1 << PORTB1) | (1 << PORTB2)); zh_nrf24_send_command(NRF_CMD_FLUSH_TX);
zh_nrf24_write_register(NRF_REG_CONFIG, NRF_CONFIG_MASK_RX_DR | NRF_CONFIG_EN_CRC);
} }
static uint8_t zh_nrf24_write_buffer(uint8_t cmd, uint8_t *buf, uint8_t count) static uint8_t zh_nrf24_write_buffer(uint8_t cmd, uint8_t *buf, uint8_t count)
{ {
PORTB &= ~(1 << PORTB2); PORTB &= ~(1 << PB2);
uint8_t status = zh_spi_transfer(cmd); uint8_t status = zh_spi_transfer(cmd);
while (count-- != 0) while (count-- != 0)
{ {
zh_spi_transfer(*(buf++)); zh_spi_transfer(*(buf++));
} }
PORTB |= (1 << PORTB2); PORTB |= (1 << PB2);
return status; return status;
} }
static uint8_t zh_nrf24_write_register(uint8_t reg, uint8_t val) static uint8_t zh_nrf24_write_register(uint8_t reg, uint8_t val)
{ {
PORTB &= ~(1 << PORTB2); PORTB &= ~(1 << PB2);
uint8_t status = zh_spi_transfer(reg | 0x20); uint8_t status = zh_spi_transfer(reg | NRF_CMD_W_REGISTER);
zh_spi_transfer(val); zh_spi_transfer(val);
PORTB |= (1 << PORTB2); PORTB |= (1 << PB2);
return status; return status;
} }
static uint8_t zh_nrf24_write_buff_register(uint8_t reg, uint8_t *buf, uint8_t count) static uint8_t zh_nrf24_write_buff_register(uint8_t reg, uint8_t *buf, uint8_t count)
{ {
return zh_nrf24_write_buffer((reg | 0x20), buf, count); return zh_nrf24_write_buffer((reg | NRF_CMD_W_REGISTER), buf, count);
} }
static uint8_t zh_nrf24_send_command(uint8_t cmd) static uint8_t zh_nrf24_send_command(uint8_t cmd)
{ {
PORTB &= ~(1 << PORTB2); PORTB &= ~(1 << PB2);
uint8_t status = zh_spi_transfer(cmd); uint8_t status = zh_spi_transfer(cmd);
PORTB |= (1 << PORTB2); PORTB |= (1 << PB2);
return status; return status;
} }
static float zh_get_battery_level_charge(void) static float zh_get_battery_voltage(void)
{ {
ADMUX = ((1 << REFS0) | (1 << MUX3) | (1 << MUX2) | (1 << MUX1)); ADMUX = (1 << REFS0) | (1 << MUX3) | (1 << MUX2) | (1 << MUX1);
ADCSRA |= (1 << ADEN); ADCSRA = (1 << ADEN) | (1 << ADPS2) | (1 << ADPS1) | (1 << ADPS0);
_delay_ms(10); _delay_ms(10);
ADCSRA |= (1 << ADSC); ADCSRA |= (1 << ADSC);
while ((ADCSRA & (1 << ADSC)) != 0) while (ADCSRA & (1 << ADSC))
{ {
} }
ADCSRA |= (1 << ADSC);
while (ADCSRA & (1 << ADSC))
{
}
uint16_t adc = ADCL;
adc |= (uint16_t)ADCH << 8;
ADCSRA &= ~(1 << ADEN); ADCSRA &= ~(1 << ADEN);
return ((1024 * 1.1) / (ADCL + (ADCH * 256))); if (adc == 0)
{
return 0.0;
}
return (1024.0 * 1.1) / (float)adc;
} }
+229
View File
@@ -0,0 +1,229 @@
# Описание компонента zh_avr_touch_pad
## Общие сведения
**zh_avr_touch_pad** — прошивка для AVR-микроконтроллеров ATMega168/328, реализующая беспроводную сенсорную кнопку на базе трансивера nRF24L01+.
Компонент работает в режиме глубокого сна (Power-down), пробуждается по внешнему прерыванию от сенсорного датчика и передаёт на шлюз пакет с идентификатором устройства и уровнем заряда батареи.
### Основные возможности
1. **Сверхнизкое энергопотребление** — около 2 мкА в режиме сна.
2. **Передача уровня заряда батареи** — измерение напряжения через внутренний АЦП с опорным напряжением 1,1 В.
3. **Работа по протоколу nRF24L01+** — передача через SPI, адресная доставка на шлюз.
4. **Поддержка нескольких МК** — ATMega168/168P/168PB/328/328P/328PB.
5. **Минимальная обвязка** — установка в стандартный корпус сенсорного выключателя.
6. **Пробуждение по внешнему прерыванию INT1** — falling edge на пине PD3.
7. **Автономная работа** — не требует внешних подтягивающих резисторов.
---
## Внутреннее устройство
### Структура данных
Компонент не использует динамическое выделение памяти и сложные структуры данных. Все данные передаются как массив `int16_t` фиксированной длины.
#### Формат передаваемого пакета
| Поле | Тип | Описание |
|------|-----|----------|
| `data[0]` | `int16_t` | Идентификатор устройства (`DEVICE_ID = 6`) |
| `data[1]` | `int16_t` | Тип устройства (`DEVICE_TYPE = 4`) |
| `data[2]` | `int16_t` | Напряжение батареи × 100 (например, 330 = 3.30 В) |
| `data[3]`–`data[6]` | `int16_t` | Зарезервированы (равны 0) |
### Конфигурационные макросы
| Макрос | Значение | Описание |
|--------|----------|----------|
| `GATEWAY_CHANNEL` | `120` | Радиоканал шлюза |
| `GATEWAY_ADDRESS` | `0xDDEEFF` | 3-байтовый адрес шлюза |
| `DEVICE_ID` | `6` | Уникальный идентификатор устройства |
| `DEVICE_TYPE` | `4` | Код типа устройства (touch pad) |
### Управление памятью
Компонент не использует динамическую память. Все данные хранятся в стеке и регистрах микроконтроллера. Флаг `send_request` объявлен как `static volatile uint8_t` для корректного доступа из ISR и главного цикла.
---
## API (интерфейс)
Все функции являются `static` и доступны только внутри модуля `main.c`.
### Инициализация
| Функция | Описание |
|---------|----------|
| `zh_pad_interrupt_init()` | Настройка внешнего прерывания INT1 (PD3, falling edge) для пробуждения по касанию |
| `zh_spi_init()` | Инициализация аппаратного SPI в режиме мастера (Fosc/16) |
| `zh_nrf24_init()` | Инициализация трансивера nRF24L01+ в режим передачи |
### Измерение
| Функция | Описание |
|---------|----------|
| `zh_get_battery_voltage()` | Измерение напряжения батареи через внутренний АЦП с опорой 1,1 В |
### Передача данных
| Функция | Описание |
|---------|----------|
| `zh_nrf24_send()` | Передача буфера через nRF24L01+ с полным циклом TX |
### Низкоуровневые SPI-операции
| Функция | Описание |
|---------|----------|
| `zh_spi_transfer()` | Обмен одного байта по SPI (полный дуплекс) |
| `zh_nrf24_write_register()` | Запись одного байта в регистр nRF24L01+ |
| `zh_nrf24_write_buff_register()` | Запись многобайтового буфера в регистр nRF24L01+ |
| `zh_nrf24_write_buffer()` | Запись буфера данных с указанной командой |
| `zh_nrf24_send_command()` | Отправка однобайтовой команды и чтение статуса |
---
## Потокобезопасность
Компонент работает на bare-metal AVR без RTOS. Синхронизация между прерыванием и главным циклом реализуется следующим образом:
1. **`volatile` флаг** — переменная `send_request` объявлена как `volatile`, что гарантирует чтение актуального значения из памяти при каждой проверке в главном цикле.
2. **Атомарная запись из ISR** — обработка INT1 устанавливает флаг в единицу. Запись одного байта на AVR является атомарной операцией.
3. **Отключение прерываний при инициализации** — `cli()` перед настройкой периферии исключает гонки при старте.
---
## Алгоритмы
### Алгоритм измерения напряжения батареи
- ADC конфигурируется с внутренним опорным напряжением 1,1 В на канале AVcc (MUX[3:1] = 111).
- Предделитель частоты: 64 (ADPS[2:0] = 111), что даёт ~125 кГц при 8 МГц.
- Выполняются **две последовательные конверсии**: первая стабилизирует выборку, вторая даёт результат.
- Формула расчёта: `Vbat = (1024.0 × 1.1) / adc_value`.
- При обрыве датчика (`adc == 0`) возвращается 0.0.
### Алгоритм передачи через nRF24L01+
- Переход в Power Up (бит `PWR_UP` в CONFIG).
- Ожидание 5 мс (время стартования осциллятора).
- Очистка TX FIFO командой `FLUSH_TX`.
- Загрузка полезной нагрузки командой `W_TX_PAYLOAD`.
- Импульс CE (установка в 1) для запуска передачи.
- Ожидание завершения по пину IRQ (PD2) с таймаутом 50 мс.
- Сброс флагов статуса, очистка FIFO, переход в Power Down.
### Алгоритм сна и пробуждения
- Главный цикл проверяет флаг `send_request`.
- Если флаг не установлен — вызывается `sleep_cpu()` (режим Power-down).
- Пробуждение происходит по аппаратному прерыванию INT1 (falling edge на PD3).
- ISR устанавливает `send_request = 1`, цикл просыпается и выполняет передачу.
---
## Примеры использования
### Типовой цикл работы (main)
```c
int main(void)
{
// Отключаем прерывания на время инициализации
cli();
// Настраиваем периферию
zh_pad_interrupt_init();
zh_spi_init();
zh_nrf24_init();
// Конфигурируем режим сна Power-down
set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
sleep_enable();
// Включаем прерывания
sei();
for (;;)
{
if (send_request == 1)
{
// Собираем и отправляем пакет
send_request = 0;
int16_t data[] = {DEVICE_ID, DEVICE_TYPE,
(int16_t)(zh_get_battery_voltage() * 100.0),
0, 0, 0, 0};
zh_nrf24_send((uint8_t *)data, sizeof(data));
}
else
{
// Спим до следующего прерывания
sleep_cpu();
}
}
}
```
### Изменение конфигурации под другое устройство
```c
// Измените идентификатор и тип для нового устройства
#define DEVICE_ID 7 // Уникальный ID в сети
#define DEVICE_TYPE 4 // 4 = touch pad
#define GATEWAY_CHANNEL 120
#define GATEWAY_ADDRESS 0xDDEEFF
```
### Подключение по SPI (схема выводов)
```c
// Назначение пинов AVR для nRF24L01+:
// PB2 (SS) -> CE (через резистор, или напрямую)
// PB3 (MOSI) -> MOSI
// PB5 (SCK) -> SCK
// PB1 -> CE (управление передачей)
// PD2 -> IRQ (вход, активный низкий)
// PD3 -> INT1 (вход сенсорного датчика)
```
---
## Ограничения
1. **Только передача (TX-only)** — компонент не принимает данные, шлюз не может отправить подтверждение на уровне приложения.
2. **Отсутствие шифрования** — CRC включён, но AES-шифрование не используется. Пакеты могут быть перехвачены.
3. **Жёстко зашитый адрес шлюза** — смена адреса требует перепрошивки.
4. **Таймаут передачи 50 мс** — если шлюз недоступен, пакет теряется без повторной попытки на уровне приложения (аппаратные ретрансмиты настроены через `SETUP_RETR = 0xFF`: 15 попыток с максимальным интервалом).
5. **Одно сенсорное событие за цикл** — несколько касаний во время передачи будут потеряны (флаг — один бит).
6. **Точность измерения батареи** — зависит от стабильности внутреннего опорного напряжения 1,1 В и может отличаться от реального напряжения на ±3%.
7. **Нет механизма глубокого сна для периферии** — АЦП полностью отключается после измерения (`ADEN = 0`), но SPI остаётся включённым в режиме сна.
---
## Требования для сборки
- PlatformIO с плагином `platform-atmelavr`
- AVR-GCC (входит в состав PlatformIO)
- Программатор USBasp (или совместимый)
- Фьюзы: LFUSE=`0xE2`, HFUSE=`0xDF`, EFUSE=`0x07` (8 МГц, без делителя)
---
## Установка
### Сборка и прошивка через PlatformIO
```bash
pio run -e ATmega328P -t upload
```
### Подключение в проекте
Компонент является самодостаточной прошивкой — не подключается как библиотека. Для интеграции в другой проект скопируйте `src/main.c` и адаптируйте макросы конфигурации.
```c
// Зависимости — только стандартные заголовки AVR-libc:
#include "avr/io.h"
#include "avr/sleep.h"
#include "avr/fuse.h"
#include "avr/interrupt.h"
#include "util/delay.h"
```