Experimentelle Firmware für einen Tankregler, der die Temperatur und den Druck eines Tanks regeln kann, und über Modbus-RTU (RS485) von einem Master gesteuert / abgefragt werden kann.
Das Programm ist für den Atmega2560 (Arduino Mega 2560) geschrieben.
Die aktuell einzige externe Abhängigkeit ist die [U8g2-Library von olikraus](https://github.com/olikraus/u8g2), da diese sehr groß ist (> 30 MB), und deshalb nicht in dieses Repository aufgenommen wird. Diese lässt sich einfach mit dem Arduino Library Manager installieren.
- Das Macro *_FAST_STEP_MS* (Millisekunden, nach denen eine gedrückte Menütaste ein MenuEvent auslöst) darf nicht auf unter 100 gesetzt werden, da die Displayroutinen sonst zu sehr blockieren und Modbus nicht mehr funktioniert. Dabei muss jedenfalls der Konstruktor ***U8G2_ST7920_128X64_F_HW_SPI*** für das Display verwendet werden, da die Displayroutinen sonst zu langsam sind (siehe Liste unten). Eine Erhöhung der SPI-Clockrate kommt leider nicht in Frage, da im Test das Display dabei nicht mehr richtig funktionierte. Folgend die ungefähr benötigten Zeiten (abhängig vom Konstruktor) in ms, um den Displayinhalt aufzubauen (Homescreen, Startmenü):
- *U8G2_ST7920_128X64_1_HW_SPI*: 192, 125
- *U8G2_ST7920_128X64_2_HW_SPI*: 131, 92
- *U8G2_ST7920_128X64_F_HW_SPI*: 87, 67
- Der Durchschnittswert der Temperatur wird nicht mehr gebildet (außer das Macro *_MODBUS_AVERAGE_TEMPERATURES* ist 1 - dafür reicht der RAM aber eh nicht ;-) ).
- ***0x03***: Temperatur 2 - noch nicht genutzt – gibt *0xFFFF* zurück
- ***0x04***: Druck - Durchschnittswert zwischen 2 Abfragen (der letzten 409,6 Sekunden bzw. der letzten Referenzierung - siehe Holding-Register ***0xC0***) als INT16 in Hundertstel-Bar, einzeln vorkommende Sensorfehler werden ignoriert, bei häufigeren Fehlern wird *0xFFFF* zurückgegeben
- ***0x05***: Vergangene Zehntelsekunden seit letzter Referenzierung bzw Reglerstart. Ein Überlaufen der Variable wird vom Regler nicht geprüft, da der interne 12 Bit Timer viel früher überläuft, und dabei das ‚Überlauf-Bit‘ im Input-Register ***0x01*** gesetzt wird.
- ab ***0x06***
- Bit 0...11 geben den Zeitpunkt relativ zur gespeicherten Referenz (alles in 1/10-Sekunden – siehe Holding-Register ***0xC0***) an. Sobald dieser Offset aber den Wert *0x0FFF* erreicht, wird er nicht mehr geändert, bis die Referenzzeit aktualisiert wird.
- Bit 12...14 bezeichnen den geschalteten Ausgang (z.B.: x011-xxxx-xxxx-xxxx für ‚Druckabfall‘)
- Bit 15 gibt an, ob der der Ausgang ein- / ausgeschaltet wurde.
- ***0xC0***: Es muss ein vom vorigen Wert abweichender Wert (z.B. ein Zähler – beim ersten Mal jedenfalls NICHT *0xFFFF*, da das Register damit initialisiert ist und kein Unterschied festgestellt werden könnte) übergeben werden. Der Regler verwendet diesen Wert prinzipiell für nichts, außer dass der interne 12 Bit-Timer (1/10 Sekunden) und der Event-Counter auf 0 zurückgesetzt werden (siehe Input-Register ***0x00*** und ***0x06***), wenn sich dieser Wert ändert. Der Master kann entweder
- den entsprechenden Zeitstempel im speichern, und den Zeitstempel der Antwort (siehe Input-Register ***0x06***) dazu addieren, um den tatsächlichen Zeitpunkt des Ereignisses zu ermitteln, oder
- den in ***0x05*** gespeicherten Referenzzeitpunkt (Zehntelsekunden seit Reglerstart bzw. letzter Referenzierung (siehe Holding-Register ***0xC0***)) mit dem Event-Zeitpunkt und dem aktuellen Zeitstempel des Masters gegenrechnen.
