【Amiccom A8106 RF 無線調光】 RF 通訊實作（中）

Posted By Ryan Hu on 3 月 4, 2019 in 教學文, 無線 | 0 comments

繼第一篇「【Amiccom A8106 RF 無線調光 (2)】 RF 通訊實作（上）」介紹了sample code 的脈絡以及接腳的設定後，第二篇要接著討論發射端的使用以及設定～

發射端（transmitter）

發射端遙控器總共有三個按鍵，上下鍵各一，再外加一個可以記憶此時 PWM 狀態，做出關和亮（亮起來時的狀態是上次全關前的亮度）的功能，遙控器如下圖。

三鍵式遙控器

其中「+」按鈕預計短按控制單一顆燈的 on，長按做亮度遞增的效果，「-」按鈕即為「+」的反向。而最上方的按鈕的功能就如同前述的一樣，可以記錄上一次關燈時的狀態。

「有效」的「按下」

偵測 button 被按這件事我以前是有經驗的，不過還是停留在我知道因為空氣中有很多雜訊，可能導致 input pull-up 的 button state 變成 LOW，明明沒人按，但卻執行被按之後的行為，以前是用「秒數」去決定是否「成功」被按，比如說 state 在 LOW 時維持了 1 秒才算有效。

不過業界不是這樣操作的，直接利用部分程式碼解釋，如下：

#define Button1_SW1 P3_2 // P3_2 is one of the input button pin
unsigned int button1_time_cnt; //global variable
void Timer0ISR (void) interrupt 1 // trigger per 1 ms
{
TF0 = 0; // Clear Timer0 interrupt
TH0 = (65536-t0hrel)>>8; // Reload Timer0 high byte,low byte
TL0 = 65536-t0hrel;
button1_time_cnt <<= 1 ;
button1_time_cnt |= Button1_SW1;
//there are also lots of functions below
//just skip that part...
}

上方的 code 是 timer0 的 ISR，透過 t0hrel 的設定可以將其設為 1 millisec 進來一次，重點是下方的 button1_time_cnt 變數，unsigned int 在此是 2 個 bytes，每 1 millisec 讓這個變數向左平移一個 bit，並且和 Button1_SW1 做 OR 的邏輯運算，如果翻譯成白話就是：

根據 Button1_SW1（P3_2）的 state 為 input pull-up 為 HIGH，因此 button1_time_cnt 為 16 個 1，而因為 timer ISR 的設計，每 1 millisec 就會去檢查一次 Button1_SW1 的 state 並且將其值 assign 給 button1_time_cnt 的 LSB，下次進來 ISR 時又會向左平移，依序執行下去，也就是說，在 main 裡面可以利用 if statement 判斷，button1_time_cnt == 0x0F 時，表示 button1 真的被按了。

這是一個極具彈性的寫法，利用 ISR 有效且精準的掌控 button 被按多久才算是有效，在此為遇到 0x0F 波形時成立（利用示波器真的可以看到）。不過這個寫法是用在短按或是一次性按下的功能，比如說單純 on/off，也就是遙控器最上面那個 button 的功能。

至於長按的部分，目前的寫法是用一開始提到的方式，利用 flag 隨者每 1 millisec ISR 檢查（eg. 判斷 Button2_SW2 是否為 state LOW）而增加，如果 flag 的值比某個值大（自己設定怎樣才算有效的一次長按，在此我是設 1 sec，意即 flag 的值如果 >= 1000 表示長按一次成功）就成立。

RF 傳輸邏輯

當長按一次成功時，transmitter 就會執行發射一次 RF 的動作。首先，發射前總得要知道要挾帶的 data 是什麼，因此得先用個 array 將 data 放進去，以 datasheet 內提到 FIFO mode 的傳輸 packet format 的 playload 最大是 256 bytes，其他像是 preamable，ID code，CRC 在官方的定義的 protocol 都有說明，只不過我要實作的應用不需要用到這麼多功能，我只需要 8 個 bytes 就可以處理完 playload 以及 ID 的需求，以下用部分程式碼來解釋：

#include "globalvar.h" // button2_time_cnt is defined in the header file
#include "function.h"
#define P3_5 1 // if P3_5 is 1, it will be the transmitter
#define period 1000
unsigned char Packet_Tx; // if initialize, this array will be a "constant", which can't be modified in code.
void WriteFIFO(void);
void WriteFIFO(void)
{
unsigned char i;
for (i = 0; i < 8; i++)
RFLIB_WriteReg(TXFIFO_REG + i, Packet_Tx);
}
void main(void)
{
//hardware initialization
//timer0, rf, other settings are done here
if (P3_5)
{
while (1)
{
if (button2_time_cnt >= period)
{
//something here to store the state about the num of light are on
for (i = 0; i < 8; i++)
{
Packet_Tx = 0x11 * (i + 1); // this can be modify, like specify the first two bytes to be the info of ID...
// and third byte will be the state of light...
}
WriteFIFO(); // load data in specific register and wait to transmit
RFLIB_StrobeCmd(CMD_TX); //entry tx & transmit
Delay10us(1);
while ((RFLIB_ReadReg(MODEC1_REG) & 0x80) == 0x80); //wait transmit completed
TimeoutFlag = 0;
RFLIB_StrobeCmd(CMD_RX); //entry rx
Delay10us(1);
while ((RFLIB_ReadReg(MODEC1_REG) & 0x80) == 0x80 && TimeoutFlag == 0); //wait receive completed
if (TimeoutFlag)
{
RFLIB_StrobeCmd(CMD_STBY); //exit rx mode
continue;
}
RxPacket();
Delay10us(1);
}
}
}
else
{
//the part of receiver
}
}

從 TXFIFO 這個 register 開始往下數 8 bytes 就是我會先放我要傳的 data 的地方（從 0x900 ~ 0x93F 都是可以放 data 的位置，共 64 bytes，實際要如何操作到上述最大 playload 256 bytes 我並沒有研究），一旦 RFLIB_StrobeCmd（CMD_TX）執行，東西就會被打出去（RFLIB_StrobeCmd 這個 function 是原先 sample code 就有寫好，也是去設定某 SFR 讓 RF 動作），接著是我覺得最有趣的部分。

由於並不知道 RFLIB_StrobeCmd 這個 function 裡面到底怎麼寫，因此 while （（RFLIB_ReadReg(MODEC1_REG) & 0x80） == 0x80）; 這行會顯得有些莫名其妙。從 datasheet 只知道 MODEC1 這個 register 如果值為 0x80 時為 sleep mode，那表面上看來在我設定完 RFLIB_StrobeCmd（CMD_TX）後，MODEC1 的值應該已經要是 0xC0 的 TX mode 了，這個 while 怎麼樣也不會成立。我後來給自己的解釋是時間差，即真的要將 MODEC1 的值設定成 0xC0 這件事是需要時間的，也就是 transmit 的時間，真的變成 0xC0 才算傳輸完成。

而在 A8106 的 RF protocol 中，transmitter 傳 data 出去後，會把自己設定為 RX mode，去接收是否有來自 receiver 的 ACK bit，如果 Timeout 到了還沒收到就重新在 transmit 一次。

以上是 RF transmit 介紹的精簡版，只挑出了幾個比較大的重點出來，事實上有很多小的眉角需要注意，而且我相信我做到的部分只是 A8016 的冰山一角，這顆埋控能做到的事情絕不如此，有礙於篇幅先停在這裡，下篇會繼續將接收端一併解釋清楚，分享出來，幫自己紀錄。

（本文同步發表於自造者萊恩；責任編輯：葉于甄）