nrf24l01+ mit dem ATtiny84

(English version) Ich habe bereits erklärt, wie man das Funkmodul nrf24l01+ am Arduino bzw. ATmega betreibt. Die Details können in diesem Post nachgelesen werden. Möchte man das Funkmodul jedoch an einem ATtinyx4, wie zum Beispiel dem ATtiny84 betreiben, sind einige Anpassungen nötig.

In diesem Post möchte ich erklären, wie man eine Funkstrecke zwischen einem Arduino und dem ATtiny aufbaut. Ich verwende dazu das ping-Bespiel der Mirf-Library. Der Arduino sendet ein Ping-Signal aus, der ATtiny empfängt es und sendet es zurück.

Voraussetzung ist, dass ihr die ATtiny-Cores für die Arduino IDE installiert habt, wie ich es HIER beschrieben habe.

Nötige Libraries

Das Modul nrf24l01+ kommuniziert über SPI mit dem Mikrocontroller. Der ATtiny hat anders als der ATmega keine hardwareseitige Unterstützung für SPI, SPI muss also softwareseitig emuliert werden. Dies geschieht über das sogenannte Universal Serial Interface (USI). Dafür gibt es zum Glück wie immer eine fertige Library, wir müssen uns also um nix kümmern. Außerdem sind Änderungen an der Mirf-Library notwendig, doch auch hier hat sich schon jemand die Arbeit gemacht und eine passend Lib erstellt. Beide Libs können HIER herunter geladen werden. Nachdem ihr die beiden Ordner "Mirf" und "SPI85" in den entsprechenden "libraries"-Ordner der Arduino IDE kopiert habt, stehen euch die Libs wie gewohnt zur Verfügung.

Hardware

Die Verkabelung erfolgt ähnlich wie im Beispiel mit dem ATmega. Es müssen CSN, CE, SCK, MOSI und MISO sowie VCC und GND angeschlossen werden. Ich weise nochmal darauf hin, dass das Modul mit 3,3V betrieben werden muss! Folgende Grafik zeigt eine mögliche Verkabelung mit dem ATtiny84:

  

Wichtiger Hinweis: im Datenblatt des ATtiny gibt es zwar Pins, die mit MISO, MOSI und SCK bezeichnet sind, diese sind aber NUR zum Anschluss des Programmers (z.B. USBasp geeignet). Das Funkmodul muss mit den Pins USI-DI (entspricht MISO), USI-DO (entspricht MOSI) und USCK (entspricht SCK) verbunden werden. Standardmäßig sind dies die Pins D4 bis D6 (siehe Grafik oben). Prinzipiell sind die Pins aber frei wählbar. Wichtig ist, dass USI-DI nicht auf den MISO-Pin des Programmers gelegt werden darf. Dieses gilt ebenso für USI-DO und den MOSI-Pin. 

Software

Auf dem Arduino läuft unverändert das Beispiel "ping_client" der Mirf-Library. Auf dem ATtiny läuft eine angepasst Version des Beispiels "ping_server":

#include <SPI85.h>
#include <Mirf.h>
#include <MirfHardwareSpi85Driver.h>

// This USI was defined in SPI85.cpp
// Not to be confused with SPI (MOSI/MISO) used by ICSP pins
// Refer to page 61 of attiny84 datahseet
// USI pins could be redefined here
//#define USI-DO  5
//#define USI-DI  4
//#define USCK   6

#define CE    7    
#define CSN   3 

void setup(){

  
  /*   * Set the SPI Driver.   */

  Mirf.spi = &MirfHardwareSpi85;
    
  /*   * Setup pins / SPI.   */
  
  Mirf.cePin = CE;
  Mirf.csnPin = CSN;
  Mirf.init();
  
  /*   * Configure reciving address.   */
   
  Mirf.setRADDR((byte *)"serv1");
  
  /*   * Set the payload length to sizeof(unsigned long) the   * return type of millis().   *   * NB: payload on client and server must be the same.   */
   
  Mirf.payload = sizeof(unsigned long);
  
  /*   * Write channel and payload config then power up reciver.   */
   
  Mirf.config();

}

void loop(){
  /*   * A buffer to store the data.   */
   
  byte data[Mirf.payload];
  
  /*   * If a packet has been recived.   *   * isSending also restores listening mode when it    * transitions from true to false.   */
   
  if(!Mirf.isSending() && Mirf.dataReady()){

    /*     * Get load the packet into the buffer.     */
     
    Mirf.getData(data);
    
    /*     * Set the send address.     */
     
     
    Mirf.setTADDR((byte *)"clie1");
    
    /*     * Send the data back to the client.     */
     
    Mirf.send(data);
    
    /*     * Wait untill sending has finished     *     * NB: isSending returns the chip to receving after returning true.     */
      
    
  }
}

Der einzige Unterschied im Vergleich zur Version für den ATmega ist, dass SPI85.h sowie MirfHardwareSpi85Driver.h eingebunden werden und im setup() MirfHardwareSpi85 als SPI-Treiber ausgewählt wird:

Mirf.spi = &MirfHardwareSpi85;

Wenn ihr den Code mit eurem Programmer auf den ATtiny übertragt, sollte der pingende Arduino nun eine Antwort vom ATtiny bekommen.

Ein kleiner Hinweis zum Schluss: bei mir gab es Probleme mit dem Upload der Software über den USBasp, sobald das Funkmodul am ATtiny angeschlossen war. Das liegt vermutlich daran, dass sich der USBasp sowie das Modul die Pins am ATtiny teilen. Ich muss daher während dem flashen des ATtiny die Spannungsversorgung des Funkmoduls unterbrechen, dann klappt alles problemlos.