Arduino.ru

Ну, кому что нравится. Многие  и на Модбасе делают, и на 1-wire, и даже на I2C пытаются.  А свободная топология прокладки кабелей - весьма лакомый кусочек.

Насчет дешeвизны MCP2515: цена у него почти такая же, как у Ардуино Мини Про.

Что же касается "распростаненности CAN" - так ведь UART еще более стандартный и широко распростаненный. Построить CSMA/CD займет несколько десятков строчек кода. Надстройка над CAN-ом, позволяющая передавать длинные сообщения по кусочкам, займет больше.  Даже просто общение с MCP2515 займет больше. Не говоря уж о куче всяких разномастных регистров у него (как и любого другого CAN контроллера), с которыми надо работать - настраивать фильтры и маски, обрабатывать ошибки, и т.д. и т.п.

Есть еще одна проблема, которую я пока не затронул. Работа любой системы состоит из двух этапов: конфигурирования и, собственно, самой работы. Вот про конфигурирование все как-то забывают. А делать конфигурирование при помощи CAN - нетривиальное занятие: получится или сложно, или ограниченно по возможностям, или вообще и то и другое.

Любительские системы обычно полагаются на непосредственный доступ к узлам и прямую заливку кода программатором.  "Своя ноша не тянет", подумаешь, лишний десяток раз, пока все не отладишь: слазить на чердак, вытащить узел, принести его к РС, залить скомпилированный конкретно под него код, опять залезть на чердак и поставить его на место.

Профессиональные системы позволяют конфигурировать узлы уже после установки. Но программное обеспечение, которое позволяет это делать, сложное.

Используя UART, Ардуино и свой протокол, эту проблему можно решить, например, так. В протокол вводятся две обязательные к исполнению всеми узлами команды:

- "Сброс" - программный сброс для конкретного узла (выбор узла производится по уникальному адресу узла или по его серийному номеру), после чего у него запускается бутлодер

- "Пауза" - запрет всем узлам реагировать на любой трафик в сети на некоторое время, скажем, на 10 сек

Подав эти две команды, можно дистанционно залить скетч в выбранный узел.

если почитать посты выше, то можно увидеть, что мой , скажем так, коллега по CANу, решил этот вопрос при помощи ESP wifi. И теперь заливает прошивки по воздуху. К тому же по wifi, я так понял, у него будет дублирование общения с узлами в случае возникновения проблем с шиной CAN. 

Я видел это сообщение, но не придал ему особого значения. Подумал, что вы шлюз в интернет на WiFi делаете, что было бы логично. А вы, значит, в каждый узел собрались WiFi ставить, просто для заливки кода? Но если у вас в каждом узле уже есть WiFi, зачем вам вообще CAN? И неужели лишних 80 мА  тока потребления не жалко тратить на одну только редко используемую заливку кода?

Разобрался я с фильтрами.

#ifdef ARD_DUE    
  CAN3.init_Mask(0,1,0x0000FF00);                // Init first mask...
  CAN3.init_Mask(1,1,0x0000FF00);                // Init second mask... 
  CAN3.init_Filt(1,1,0x00000000); //Broadcast    // Init first filter... 
  CAN3.init_Filt(2,1,0x00000400); //Node addr    // Init second filter...
  CAN3.setMode(MCP_NORMAL);                     // Set operation mode to normal so the MCP2515 sends acks to received data.

#else
  CAN0.init_Mask(0,1,0x0000FF00);                // Init first mask...
  CAN0.init_Mask(1,1,0x0000FF00);                // Init second mask... 
  CAN0.init_Filt(1,1,0x00000000); //Broadcast    // Init first filter... 
  CAN0.init_Filt(2,1,0x00000400); //Node addr    // Init second filter...
  CAN0.setMode(MCP_NORMAL);                     // Set operation mode to normal so the MCP2515 sends acks to received data.

#endif

как дела со стабильностью ? разобрался в чем косяк? 

Нет, перебрал скорости, терминаторы, всеравно глючит, и видимо все же CAN контроллер, начинает выдавать в мегу то, что он получает Standart ID то нули, т.е получается нужно видимо фильтровать лишнее. Вот разбираюсь.

Тут пример https://yadi.sk/d/ozOcbX7B3V5hYy can_mask1 и can_mask2

попробуй такой скетч залить на узлы и мастер (выбираешь соответственно адрес , тип и железо МК вверху скетча. ) Поставь на ночь и  наблюдай канхакером что будет происходить. 

#include <mcp_can.h>
#include <SPI.h>

// Выбираем аппаратную часть узла

#define ARD_UNO
//#define ARD_MEGA
//#define ARD_DUE


#ifdef ARD_UNO 
#define can CAN0
MCP_CAN can(10); 
#endif
#ifdef ARD_MEGA
#define can CAN0
MCP_CAN can(53); 
#endif
#ifdef ARD_DUE
#define can CAN3                             
MCP_CAN can(52);  
#endif

typedef enum Node_addr_enum
{
    broadcast,                            //0
    node_1_Net_center_PC,                 //1
    node_2_Net_center_oraPi1,             //2
    node_3_Net_center_oraPi2,             //3 
    node_4_Net_center_Due1,               //4
    node_5_Net_center_Due2,               //5
    node_6_Hallway_net_center,            //6
    node_7_Hallway_main,                  //7
    node_8_Hallway_light,                 //8
    node_9_Kitchen_net_center,            //9
    node_10_Kitchen_main,                  //10
    node_11_Kitchen_light,                 //11
    node_12_WC_main,                       //12
    node_13_WC_waterleak,                  //13
    node_14_Bathroom_main,                 //14
    node_15_Boxroom_main,                  //15
    node_16_Balcony_meteo,                 //16                          
    node_17_Loggia_main,                   //17                             
    node_18_Loggia_recuperator,            //18                             
    node_19_Livingroom_main,               //19                             
    node_20_Bedroom_main,                  //20                             
    node_21_Cabinet_main,                  //21                             
    SIZE_Node_addr_ENUM                    //22 size    
}Node_addr_enum;               

const byte NODS_NUMBER = SIZE_Node_addr_ENUM;



// Назначаем адрес данного узла

//const byte node_address = node_1_Net_center_PC;                 //1
//const byte node_address = node_2_Net_center_oraPi1;             //2
//const byte node_address = node_3_Net_center_oraPi2;             //3 
//const byte node_address = node_4_Net_center_Due1;               //4
//const byte node_address = node_5_Net_center_Due2;               //5
//const byte node_address = node_6_Hallway_net_center;            //6
//const byte node_address = node_7_Hallway_main;                  //7
//const byte node_address = node_8_Hallway_light;                 //8
//const byte node_address = node_9_Kitchen_net_center             //9
const byte node_address = node_10_Kitchen_main;                  //10
//const byte node_address = node_11_Kitchen_light;                 //11
//const byte node_address = node_12_WC_main;                       //12
//const byte node_address = node_13_WC_waterleak;                  //13
//const byte node_address = node_14_Bathroom_main;                 //14
//const byte node_address = node_15_Boxroom_main;                  //15
//const byte node_address = node_16_Balcony_meteo;                 //16                          
//const byte node_address = node_17_Loggia_main;                   //17                             
//const byte node_address = node_18_Loggia_recuperator;            //18                             
//const byte node_address = node_19_Livingroom_main;               //19                             
//const byte node_address = node_20_Bedroom_main;                  //20                             
//const byte node_address = node_21_Cabinet_main;                  //21       


// Выбираем смысловую нагрузку узла 


//#define type_node_master
//#define type_node_slave
#define type_node_mk



long unsigned int rxId;
unsigned char len = 0;
unsigned char rxBuf[8];


#define CAN0_INT 2                              // Set INT to pin 2




unsigned long prevtimeStatus = 0;
bool TimerStatus = 0;


void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  
  // Initialize MCP2515 running at 16MHz with a baudrate of 500kb/s and the masks and filters disabled.
  if(can.begin(MCP_ANY, CAN_500KBPS, MCP_8MHZ) == CAN_OK)
    Serial.println("MCP2515 Initialized Successfully!");
  else
    Serial.println("Error Initializing MCP2515...");
  
  can.setMode(MCP_NORMAL);                     // Set operation mode to normal so the MCP2515 sends acks to received data.

  pinMode(CAN0_INT, INPUT);                            // Configuring pin for /INT input
  
  Serial.println("MCP2515 Library Receive Example...");
}

void loop()
{
  if(!digitalRead(CAN0_INT))                        
  {
    can.readMsgBuf(&rxId, &len, rxBuf);     
 #if defined (type_node_slave) or defined (type_node_mk)   
  if (rxId == 0x000) {prevtimeStatus = millis(); TimerStatus = 1;}
 #endif
  }

 #if defined (type_node_slave) or defined (type_node_mk)   
if  (TimerStatus && millis() - prevtimeStatus > node_address*50) {
byte data[8]= {0,1,2,3,4,5,6,7};
can.sendMsgBuf(node_address, 0, 8, data);
TimerStatus = 0;}
 #endif 

#ifdef type_node_master
if  (millis() -prevtimeStatus > 2000) {
byte data[8]= {15,14,13,12,11,10,9,8};
can.sendMsgBuf(0x000, 0, 8, data); 
prevtimeStatus = millis();}
#endif

}

по поводу аппаратной фильтрации нужно так сделать . Проверил, работает. 

void CAN_Start () {               // это setup
  
  bool can_ok = 0;
  if(can.begin(MCP_STDEXT, CAN_500KBPS, MCP_8MHZ) == CAN_OK) can_ok = 1;
  can.init_Mask(0,1,0x0000FF00);                       // Init first mask...
  can.init_Filt(0,1,(node_address & 0xFFFFFFFF)<<8);   // Init first filter...
  can.init_Filt(1,1,0x00000000);                       // Init second filter...
  can.init_Mask(1,0,0x7FF);                            // Init second mask...  
#ifdef debug
Serial.begin(115200);
      if (can_ok) Serial.println(F("MCP2515 Initialized Successfully!"));
    else
                  Serial.println(F("Error Initializing MCP2515..."));

Serial.println(); Serial.print(F("Мой адрес в сети CAN:  ")); PrintADDR (node_address); 
#ifdef type_node_master
Serial.println (F("  MASTER!"));
#endif
Serial.println();

timeoutsConfigControl ();
#endif 
  
  can.setMode(MCP_NORMAL);                     

  pinmode(); // настройка портов (в зависимости от конфигурации массива device)
 
   }

Заметь, строка инита MCP отличается. Данная фильтрация пропускает все широковещательные сообщения и с нашим адресом, а также все фреймы со стандартным (маленьким 0х000) ID. 

А смысл пропускать все  0х000 ID?

И что за зверь  pinmode();?

Полистал топик, нашел такую декларацию:

Для справки:

- Modbus был разработан в 70-е годы

- CAN был разработан в 80-е годы

- KNX был разработан в 90-е годы

Повторю, что за счет работы по принципу "производитель-потребитель" KNX способен без задержек управлять светом даже в многоэтажных оффисных зданиях и т.п., но при этом работает на скорости 9.6 кбит/сек. Модбас, работающий по принципу "мастер-слэйв", на это не способен даже при 1 Мбит/сек. И если вы сделаете нечто подобное Модбасу на CAN, то от этого ничего не изменится, это все равно будет "мастер-слэйв".

Впрочем, делайте как хотите, меня это не касается.

1. Не совсем понятна логика по первому утверждению. Я пишу если бы был аналог протокола over CAN то мы бы свой не писали. (Кстати аналог есть это CanOPEN и еще несколько протоколов, но оин черезмерно сложны). Вы отвечаете годами разработки протоколов. Возможно я что то упустил и потерял цепь размышлений.

2. У нас есть задача автоматизировать дом. Есть дешевое железо. Есть понятная среда программирования. Мы решаем свою задачу. Не для продажи, для себя.

Предложите KNX контроллер для связки с ардуино за разумные деньги, и я готов буду воспользоваться предложенным решением.

Иначе получаются теоретические изыскания на практическом форуме который на минуточку называется http://arduino.ru, что по моему скромному мнению означает, что здесь собрались самодельщики которым близка именно платформа ардуино, модульная сборка изделий без трассировки плат, разработки Э3 и Т5М и самое главное использование готовых плат и модулей.

На сегдня для ардуино есть коммуникационные модули

1. RS485 - 100 руб

2. Ethernet -400 руб

3. Wi-Fi - 200 руб

4. CAN - 200 руб

5. X-bee - 400 руб

Дадите ссылку на KNX модуль?

да я так, на скорую руку просто поставил, можешь вообще запретить короткие ID. Ты упрощённый скетч то попробовал?

pinmode () она и раньше была (см. большой скетч). в фунции pinmode () настраиваются порты ардуино автоматически в зависимости от конфигурации исполнительных устройств в can_struct.h

Сегодня скомпилирую и залью.

Залил.  Та же петрушка. Узлы по одному перестают отвечать. Пока пропал №9.

от этого много что изменится. На модбасе rs485 всё идёт через мастера, и  как бы слейв не хотел крикнуть в шину что-нибудь, ему нужно дождаться запроса мастера. 

В CAN шине:  захотел - сразу сказал. Реакция мгновенна. В нашей системе любой узел может говорить с любым узлом, даже если мастера вообще отключить. На Мастер лишь стекается вся информация от узлов для передачи её на уровень выше. 

В общем пора брать осцилограф и смотреть топологию. Буду отключать кустами и смотреть что получится.

Намек на то, что вы движитесь в обратном направлении, надстраивая нечто наподобие Модбаса поверх CAN для того, чтобы решать задачи, на которые заточен KNX.

Ссылка на KNX дана не для того, чтобы все бросить и перейти на KNX. Но знать, как он устроен, полезно, хотя бы на самом базовом уровне: https://www.ixbt.com/home/knx-intro.shtml

Все команды можно разделить на два класса:

- точка-точка, с индивидуальной адресацией узлов; эти команды используются для конфигурирования и диагностики системы

- точка-многоточка, т.е. бродкаст, адрес узла отсутствует; эти команды используются для собственно работы

Ключевое понятие - "групповой адрес". Его можно назвать "виртуальным проводом", которым связана группа устройств. Устройства ввода (выключатели, регуляторы) меняют состояние этого "провода". Устройства вывода (релейные выключатели, диммеры) выполняют действия в соответствии с текущим состоянием "провода". Все устройства (т.е. и устройства ввода, и устройства вывода) в группе отслеживают текущее состояние "провода".

При конфигурировании создаются эти группы, т.е. устройства настраиваются на принадлежность той или иной группе. Заодно настраиваются и другие параметры устройств, например, скорость диммирования при нажатии на кнопку, и т.п.  Устройства могут входить в несколько групп. Например, кнопочный выключатель с двумя кнопками управляет двумя группами, релейный модуль на 4 реле отрабатывает состояния 4-х "виртуальных проводов".

Это достаточно хорошо ложится на MQTT, групповой адрес вполне соответствует топику. Ну а все команды конфигурирования в принципе можно свести в один топик.

В принципе вполне возможно сделать KNX узел на 8-битном Ардуино, ресурсов зватает с лихвой. Более того, я уверен, что рано или поздно кто-то это сделает.  Однако я не призываю вас это делать. Мне просто странно видеть, как вы на CAN натягиваете допотопный Модбас.  Хотя вольному воля, конечно, делайте что хотите.

Сам-то я планирую к обычному UART-у Ардуино Мини Про присоединить голый CAN трансивер, например, такой: https://ru.aliexpress.com/item/SN65HVD230-CAN-bus-transceiver-communication-module-for-arduino/32686393467.html Шина CAN трансивер связи-модуль для Arduino

То есть, возьму от CAN  один только шинный формирователь, от KNX - принцип работы, а от Ардуино - наидешевейшую процессорную плату, среду программирования  и бутлодер. Благо тут в теме ранее  вы http://arduino.ru/forum/proekty/ocherednoi-umnyi-dom-na-etot-raz-modulnaya-sistema?page=3 давали ссылку на Optiboot, за что  вам отдельное спасибо, это как раз то, что мне нужно.

значит дело не в софте, а в железе. остаётся попробовать тоже самое, положив рядом все МК на коротком проводе CAN. Если будет гуд - то кабель неправильный и/или неправильная топология и/или длина и/или терминаторы нужно както по сопротивлению подбирать. Видимо от разных свойств кабеля (волновое сопротивление? хз чё это , почитать нужно) нужны разные терминаторы. 

у меня валяется два кан трансивера. Не поленюсь подключу к уарт. Посмотрим, долетят ли байты от одного МК до другого. Что то я сомневаюсь, если честно. 

А почему сомневаетесь, если не секрет?  Что особенного есть в контроллере CAN, из-за чего байты, отправленные им, непременно доходят до другого МК? И какой волшебной субстанции не хватает обычному UART, чтобы достичь того же результата?

вечером подключу, отпишусь. 

Просьба всеже внимательно прочитать датиашит и не путать трансивер CAN который по сути просто усилитель и формироватиель биимпульса и CAN контроллера который как раз протокол CSMA делает.

Для MaksVV

Именно это я имел виду выше говоря что в связке с 232 может и полететь, а наш MCP2515 состоит из 2х частей

ТРАНСИВЕРА TJA1050 и КОНТРОЛЛЕРА MCP2515. SN65HVD230 имеет только ТРАНСИВЕР SN65 и его можно использовать например в связке с DUE.

Для triac

Мы с уважаемым MaksVV пишем протокол обмена уровня 3 модели OSI (даже скорее 3-4) , вы же насколько я понял используя трансивер хотите замахнуться на уровень 2 и 3 одновременно, обеспечивая управление коллизиями и передачу данных, так как Вас не устраивает обработка колизий у CAN.  

Задача весьма интересная но и весьма сложная.

Я-то не путаю. Скорей это вы невнимательно читаете то, что я написал. Я уже несколько раз повторил, что контроллер CAN мне не нужен. Мне нужен любой микроконтроллер, имеющий обычный UART, например, Атмега 328 в составе Ардуино Мини Про. И к нему мне нужен трансивер CAN, т.е. шинный формирователь,  один только физический уровень CAN.  Это все, что нужно, чтобы создать узел сети, функционально соответствующий узлу KNX.

Я более-менее в курсе, как делаются узлы KNX и C-bus. Их уже 25 лет делают серийно. И микроконтроллер, который использовался для такого узла, в разы слабее Атмеги, и по скорости, и по памяти.

А в CAN меня не обработка коллизий не устраивает, а ненужная для такой задачи сложность.

Из 7-уровневой модели ISO/OSI под эту задачу нужны только 1,2 и 7, остальное лишнее.

В следующем сооющении я как раз об этом и написал, про Ваше желание написать протокол канального уровня. +сетевого.

Модель оси создана конечно не как догма а как руководство к действию.

Но как обойтись без адресации сетевого уровня и контроля доставки транспортного и сразу перейти к передаче сообщений и команд я не понимаю.

Я не совсем понял про сложность.

У нас есть MCP2515, это трансивер и контроллер перекрывающи задачу не только фиксации но разрешения колизий, т.е на уровне 2 сообщение гарантированно будет доставлено.

Т.е мы сразу пошли к уровню 3 адресация и контроль доставки сообщений уровень 4. Пробустив СЛОЖНЕЙШИЙ уровень 2.

Т.е вы считаете что уровень 2 аналогичный Ethernet, ATM, CAN и пр. протоколам проще чем просейший протокол который мы делаем?

И еще вопрос, алгоритм работы KNX на уровне бит байт фрейм у Вас есть чтобы его повторять. Ну или алгоритм работы Вашего протокола. Интересно посмотреть.

короче не смог я найти второй трансивер. Один только есть. Заказал ещё пару (на этот раз другой решил взять) -  mcp2551

Вместо CAN трансивера вы можете использовать RS-485 трансивер. Они довольно хорошо совместимы, особенно на малых скоростях. Выход UART-а надо подать на DE трансивера, а вход DI посадить на землю.

Когда-то очень давно, пока не разработали специальные CAN трансиверы, все так и делали.

Проще

Весь обмен идет на скорости 19.2 кбит/сек. Любой узел может начать обмен, если шина находится в пассивном состоянии в течении не менее 3 мс. При передаче узел обязан контролировать свое "эхо" на шине,  если принятый символ не совпал с переданным он немедленно переводит трансивер в режим Standby и ждет псевдо-случайный интервал. Длительность этого интервала зависит от номера попытки передачи, при повторных попытках он ждет меньше, т.е. его приоритет становится выше.

Те, узлы кто принял фрейм, но CRC не совпал, могут выдать однобайтный NACK, тогда фрейм будет передан повторно.

Для организации фреймов я использую байт-стаффинг, специальным символом выбран 0xFF

- начало фрейма (старт) для обмена точка-точка - пара 0xFF-0x02

- начало фрейма (старт) для обмена точка-многоточка - пара 0xFF-0x03

- конец фрейма (стоп) - пара 0xFF-0x04

- одиночные байты 0xFF в потоке данных заменяются на пару 0xFF-0x05

- пары байт 0xFF-0xFF в потоке данных заменяются на пару 0xFF-0x06

Между стартом и стопом идут данные (от 8 до 128 байт), после данных - 2 байта CRC.

triac, бит/байт стаффинг обычно используют в синхронных каналах передачи данных. UART по определению асинхронный, есть более простые способы обозначить начало пакета: 9й бит, бит паритета, межпакетный интервал.

И причем здесь вообще KNX?

Для MaksVV

В общем полная победа, суточный прогон прошли без сбоев.

Помогли фильтры, причем пробовал оба варианта. Видимо все же буфер приемный переполнялся и в МК начинал просачиваться мусор, на который тот уже переставал реагировать.

Да и скорость до 250 уронил, думаю твою прошивку уже на 500 гонять.

Так, что вопрос был не в топологиии и терминаторах

#ifdef ARD_DUE
  if(CAN3.begin(MCP_STDEXT, CAN_250KBPS, MCP_8MHZ) == CAN_OK)
#else
  if(CAN0.begin(MCP_STDEXT, CAN_250KBPS, MCP_8MHZ) == CAN_OK)
#endif

#ifdef ARD_DUE    
  //CAN3.init_Mask(0,1,0x0000FF00);                       // Init first mask...
  //CAN3.init_Filt(0,1,(node_address & 0xFFFFFFFF)<<8);   // Init first filter...
  //CAN3.init_Filt(1,1,0x00000000);                       // Init second filter...
  //CAN3.init_Mask(1,0,0x7FF);                            // Init second mask...   
  CAN3.init_Mask(0,1,0x0000FF00);                // Init first mask...
  CAN3.init_Mask(1,1,0x0000FF00);                // Init second mask... 
  CAN3.init_Filt(1,1,0x00000000); //Broadcast    // Init first filter... 
  CAN3.init_Filt(0,1,(node_address & 0xFFFFFFFF)<<8);   // Init first filter...
  CAN3.setMode(MCP_NORMAL);                     // Set operation mode to normal so the MCP2515 sends acks to received data.
#else
  //CAN0.init_Mask(0,1,0x0000FF00);                       // Init first mask...
  //CAN0.init_Filt(0,1,(node_address & 0xFFFFFFFF)<<8);   // Init first filter...
  //CAN0.init_Filt(1,1,0x00000000);                       // Init second filter...
  //CAN0.init_Mask(1,0,0x7FF);                            // Init second mask...  
  CAN0.init_Mask(0,1,0x0000FF00);                // Init first mask...
  CAN0.init_Mask(1,1,0x0000FF00);                // Init second mask... 
  CAN0.init_Filt(1,1,0x00000000); //Broadcast    // Init first filter... 
  CAN0.init_Filt(0,1,(node_address & 0xFFFFFFFF)<<8);   // Init first filter...
  CAN0.setMode(MCP_NORMAL);                     // Set operation mode to normal so the MCP2515 sends acks to received data.
#endif

Так что давай последнюю прошивку с фильтрами, буду компилировать и заливать.

Для triac

Я только сейчас понял что один из основных Ваших аргументов за KNX это дальность 1000м на скорости 19,2 кбит.

Вот что пишут про CAN

1000 кбит - 40м

500   кбит - 110м

250   кбит - 240м

125   кбит - 500м

50     кбит - 1 300м

20     кбит - 3 300м

10     кбит - 6 300м

5       кбит - 13 000м

Да и CAN все же мультимастер, как и Ethernet. Т.е любой узел может начать передачу самостоятельно (инициативно) любому узлу сети с гарантией доставки сообщения.

Наш с уважаемым MaksVV мастер и слейв находятся на 4-7 уровне модели OSI и их задача контроль состояния сети и узлов, сбор информации датчиках и ИУ, шлюзование в MQTT поверх TCP/IP с возможностью послать reset любому контроллеру сети.

это не может не радовать! Сейчас хоть дальше скетч писать можно. Вечером выложу основной скетч с фильтрами. 

Кстати шлюзование в MQTT для мастера я тоже отладил, потом оформлю отдельным файлом mqtt.ino, так же как web

в коде до setup && loop

  ///MQTT begin
  #ifdef node_mqtt_eth
  #include <PubSubClient.h>
    IPAddress    mqtt_server(192, 168, 2, 101);
    void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) 
    {
      /*
      Serial.print(F("Message arrived ["));
      Serial.print(topic);
      Serial.print(F("] "));
      for (int i=0;i<length;i++) 
      {
        Serial.print(F((char)payload[i]));
      }
      Serial.println();
      */
    }

    EthernetClient ethClient;
    PubSubClient mqttClient(ethClient);

  void reconnect() 
  {
    // Loop until we're reconnected
    while (!mqttClient.connected()) 
    {
      Serial.print("Attempting MQTT connection...");
      if (mqttClient.connect("node_4_Net_center_Due1_Eth", "test", "test")) 
      {  
        Serial.println("connected");
        mqttClient.subscribe("inTopic");
      } 
      else 
      {
        Serial.print("failed, rc=");
        Serial.print(mqttClient.state());
        Serial.println(" try again in 5 seconds");
        delay(5000); ///!!!!!!!!Заменить на миллс
    }
  }
}
    
  #endif
  //MQTT END

setup()

    #ifdef node_mqtt_eth
      mqttClient.setServer(mqtt_server, 1883);
      mqttClient.setCallback(callback);   
      if (!mqttClient.connected()) {
      reconnect(); }
    #endif

в loop()

#ifdef node_mqtt_eth
mqtt();
#endif

print_nodes_status()

В коде

#ifdef node_mqtt_eth
void mqtt()
{
  if (!mqttClient.connected()) {
   reconnect();
 }
 mqttClient.loop();
}
#endif

Ну и основная функция - она выводит статус опроса в serial, в UDP порт, на MQTT сервер, с которого подбирает Majordomo. Пока только отдаю на сервер.

void print_nodes_status()
{
char mqqt_string;
char buffer[50];

if(curMillis - prev_print > interval_repeat_req_mk1+10000)
{
UDP.beginPacket(dest, remPort);
UDP.write("\n\r");
UDP.write("--------------------------\n\r");
UDP.write("\n\r");
UDP.endPacket();

Serial.println("                  Состояние опроса узлов по CAN от RIV");
Serial.println("-----------------------------------------------------");

for (int i = 4; i<NODS_NUMBER; i++) 
{
Serial.print("                  ");
//PrintADDR(i);
Serial.print("Node_");Serial.print(i);

Serial.print (F(" ")) ;Serial.print (i);
Serial.print(" Статус");
if (array_request_status[i][4]) 
{
  Serial.println (F("  OK")) ; 
  mqqt_string=2;
}
else 
{
  if (i==node_address || i==16 || i==17)
  {
    if (i==node_address) 
    {
    Serial.println (F("  OK"));
    mqqt_string=2;
    }
    else 
    {
    Serial.println (F("        >>>OFF"));
    mqqt_string=1;
    }
  }
  else
  {
   Serial.println (F("        >>>>> FAIL")) ;
   mqqt_string=0;
  }  
}

#ifdef node_mqtt_eth
char buf1[12];
char buf2[12];
itoa(i, buf1, 10);
itoa(mqqt_string, buf2, 10);
mqttClient.publish(buf1, buf2);
#endif

      
      if (mqqt_string==2)
      sprintf(buffer, "Node_%.ld  - ON\n\r",i); 
      else if (mqqt_string==1)
      sprintf(buffer, "Node_%.ld  -      OFF\n\r",i);
      else if (mqqt_string==0)
      sprintf(buffer, "Node_%.ld  -             FAIL\n\r",i);
      
      UDP.beginPacket(dest, remPort);
      UDP.write(buffer);
      UDP.endPacket();
      

}
Serial.println("-----------------------------------------------------");
      
int time=curMillis/1000;
if (time/60/60<10) { Serial.print ("0"); }
Serial.print (time/60/60);
Serial.print (":");
if (time/60%60<10) { Serial.print ("0"); }
Serial.print ((time/60)%60);
Serial.print (":");
if (time%60<10) { Serial.print ("0"); }
Serial.println (time%60);




      UDP.beginPacket(dest, remPort);
      sprintf(buffer, "Time - %.2d:%.2d:%.2d\n\r", time/60/60, (time/60)%60, time%60);   
      UDP.write("\n\r");
      UDP.write(buffer);
      UDP.write("\n\r");
      UDP.write("--------------------------\n\r");
      UDP.endPacket();


 prev_print = curMillis;

}  

}

Да кстати здесь вывод времени в часах, минутах секундах от запуска, можно еще дни добавить для полного счастья,  Millis раз в 50 суток обнуляется. Кстати нужно еще watchdog ставить на МК. (https://uscr.ru/arduino-watchdog-bootloop-i-proshivka-zagruzchika-optiboot/)

Представьте какой-нибудь пруф своему утверждению, если можно. Чтобы стало понятно, почему байт-стаффинг как-то связан с синхронными каналами, и почему в асинхронных его использовать некошерно.

Все было уже сказано много раз выше. KNX является определенным эталоном сети домашней автоматизации, успешной и проверенной временем. Поэтому любые другие сети для таких применений имеет смысл делать с оглядкой на KNX.  Кроме KNX есть и другие сети для этих же применений, построенные на совсем иных принципах, LonWorks, например (передача токена), и даже и Модбас кое-кто применяет (мастер-слэйв), и как ни странно не только любители.  Однако для автоматизации домов/зданий менее распространены и, соответственно, менее успешны. Поэтому я ориентируюсь на перечисленные ранее сети автоматизации зданий, построенные по принципу "производитель-потребитель": KNX, C-Bus, VelBus. Из перечисленных трех наименее распространен бельгийский VelBus, построенный на CAN.

Правильно ли я понял, что Вы собираетесь эту логику на ардуино поднимать? Вместо специализированного контроллера MCP2515?

Практические опыты уже проводили? Код, железо? Или вы пока на этапе НИР?

Кто нибудь приведите пример использования кадра размером более 8 байт информации. мне на ум не приходят. 

Что аудио или видео что ли передавать или страницы текста? 

в своём дейсвующем протоколе я использую каждый бит в байте. Таким образом, в одном 8-байтном фрейме я могу передать состояние света в 64 комнатах 

Вам приходится этим заниматься вследствие изначальной кривизны протокола CAN: всего 8 или 11 байт во фрейме, а по жизни надо больше. Если же уровень 2 настроен на прикладное применение, как в KNX, C-bus или у меня, то все уровни от 3 до 6 не нужны. Мне 128 байт во фрейме и порядка 100 узлов в сегменте хватает для того, чтобы для моего дома не заботиться ни о маршрутах, ни о сегментах, ни о сеансах. 

Что касается 6-го уровня, то рассматривал разные варианты представления и шифрование тоже. Но потом решил все это пока отложить. В принципе представление типа MessagePack и шифрование типа XTEA можно ввести, но пока особой нужды в этом нет.

Вы перечисляете в основном задачи, принадлежащие 7 уровню.

Есть работающий шлюз в USB, с гальваноразвязкой. Сделан на PIC24, так мне было удобнее. Узлы на Ардуинах в процессе.

- Ответ на запрос о типе и текущей ревизии узла (если не разбивать на много мелких команд и ответов)

- Ответ на запрос статуса узла (аналогично, без разбивки)

- Практически любой текст.

- Дата лог

- Данные от сенсора в XML или JSON

Пока ваш пакет из 128 байт летит на низкой скорости кстати, остальные молчат?

В статусе узла один параметр поменялся и что весь длинный пакет изза одного например бита отправлять?

Угу. Такой пакет передается примерно 70 мс. В это время все молчат. Правда, передается он редко когда. Но раз уж передается, то не беда, помолчат 70 мс. Все равно никто этого не заметит.

Вообще-то статус передается по запросу, это точка-точка.

Ну а в случаях, когда некий статус бродкастится по каким-то причинам, то да, передавать весь пакет. Это решение принимается на стадии проектирования, когда и что передавать. Скажем, температуру вам вряд ли надо бродкастить каждую миллисекунду.

Для MaksVV

Вот еще код автономной метеостанции без CAN только на ESP8266 через esp-link mqtt

Как я и предполагал, скорость реакции очень низкая и годится только для сенсоров.  Реального времени добится не получится.

#include <BME280I2C.h>
#include <Wire.h>             // Needed for legacy versions of Arduino.
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
//node_16_Balcony_meteo
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,20,2);  // set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display

#include <ELClient.h>
#include <ELClientCmd.h>
#include <ELClientMqtt.h>

// Initialize a connection to esp-link using the normal hardware serial port both for
// SLIP and for debug messages.
ELClient esp(&Serial, &Serial);

// Initialize CMD client (for GetTime)
ELClientCmd cmd(&esp);

// Initialize the MQTT client
ELClientMqtt mqtt(&esp);

// Callback made from esp-link to notify of wifi status changes
// Here we just print something out for grins
void wifiCb(void* response) {
  ELClientResponse *res = (ELClientResponse*)response;
  if (res->argc() == 1) {
    uint8_t status;
    res->popArg(&status, 1);

    if(status == STATION_GOT_IP) {
      Serial.println("WIFI CONNECTED");
    } else {
      Serial.print("WIFI NOT READY: ");
      Serial.println(status);
    }
  }
}

bool connected;

// Callback when MQTT is connected
void mqttConnected(void* response) {
  Serial.println("MQTT connected!");
  mqtt.subscribe("/node_16_Balcony_meteo/sensors/Temp");
  mqtt.subscribe("/node_16_Balcony_meteo/sensors/Hum");
  mqtt.subscribe("/node_16_Balcony_meteo/sensors/Press");
  mqtt.subscribe("/node_16_Balcony_meteo/sensors/CO2");
  mqtt.subscribe("/node_16_Balcony_meteo/sensors/RZero_CO2");
  mqtt.subscribe("/node_16_Balcony_meteo/sensors/CO");
  mqtt.subscribe("/node_16_Balcony_meteo/sensors/Light");
  mqtt.subscribe("/node_16_Balcony_meteo/sensors/Noise");

  connected = true;
}

// Callback when MQTT is disconnected
void mqttDisconnected(void* response) {
  Serial.println("MQTT disconnected");
  connected = false;
}

// Callback when an MQTT message arrives for one of our subscriptions
void mqttData(void* response) {
  ELClientResponse *res = (ELClientResponse *)response;

  Serial.print("Received: topic=");
  String topic = res->popString();
  Serial.println(topic);

  Serial.print("data=");
  String data = res->popString();
  Serial.println(data);
}

void mqttPublished(void* response) {
  Serial.println("MQTT published");
}



#define analogPin A0 // аналоговый выход MQ135 подключен к пину A0 Arduino
#define digitalPin 3 // цифровой выход подключен к пину 3

float analogValue; // для аналогового значения
byte digitalValue; // для цифрового значения, можно, кстати и boolean, но не суть

#define analogPin2 A1 // аналоговый выход MQ7 подключен к пину A1 Arduino
#define digitalPin2 4 // цифровой выход подключен к пину 4

float analogValue2; // для аналогового значения
byte digitalValue2; // для цифрового значения, можно, кстати и boolean, но не суть

#define analogPin3 A2 // аналоговый выход MQ7 подключен к пину A1 Arduino
float analogValue3; // для аналогового значения

#define analogPin4 A3 // аналоговый выход MQ7 подключен к пину A1 Arduino
float analogValue4; // для аналогового значения

//m35 2

#include "MQ135.h"

MQ135 gasSensor = MQ135(A0); //ANALOGPIN
float rzero = gasSensor.getRZero();
//#define RZERO 76.63


#define SERIAL_BAUD 115200


BME280I2C::Settings settings(
   BME280::OSR_X1,
   BME280::OSR_X1,
   BME280::OSR_X1,
   BME280::Mode_Forced,
   BME280::StandbyTime_1000ms,
   BME280::Filter_Off,
   BME280::SpiEnable_False,
   BME280I2C::I2CAddr_0x76 // I2C address. I2C specific.
);

BME280I2C bme(settings);

//////////////////////////////////////////////////////////////////
void setup()
{
  Serial.begin(SERIAL_BAUD);

  while(!Serial) {} // Wait

  Wire.begin();
  while(!bme.begin())
  {
    Serial.println("Could not find BME280I2C sensor!");
    delay(1000);
  }

  switch(bme.chipModel())
  {
     case BME280::ChipModel_BME280:
       Serial.println("Found BME280 sensor! Success.");
       break;
     case BME280::ChipModel_BMP280:
       Serial.println("Found BMP280 sensor! No Humidity available.");
       break;
     default:
       Serial.println("Found UNKNOWN sensor! Error!");
  }


   settings.tempOSR = BME280::OSR_X4;

   bme.setSettings(settings);

 

  pinMode(analogPin, INPUT); // режим работы аналогового пина
pinMode(digitalPin, INPUT); // режим работы цифрового пина

  pinMode(analogPin2, INPUT); // режим работы аналогового пина
pinMode(digitalPin2, INPUT); // режим работы цифрового пина

  lcd.init();                      // initialize the lcd 
  // Print a message to the LCD.
  lcd.backlight();

  Serial.println("EL-Client starting!");

  // Sync-up with esp-link, this is required at the start of any sketch and initializes the
  // callbacks to the wifi status change callback. The callback gets called with the initial
  // status right after Sync() below completes.
  esp.wifiCb.attach(wifiCb); // wifi status change callback, optional (delete if not desired)
  bool ok;
  do {
    ok = esp.Sync();      // sync up with esp-link, blocks for up to 2 seconds
    if (!ok) Serial.println("EL-Client sync failed!");
  } while(!ok);
  Serial.println("EL-Client synced!");

  // Set-up callbacks for events and initialize with es-link.
  mqtt.connectedCb.attach(mqttConnected);
  mqtt.disconnectedCb.attach(mqttDisconnected);
  mqtt.publishedCb.attach(mqttPublished);
  mqtt.dataCb.attach(mqttData);
  mqtt.setup();

  //Serial.println("ARDUINO: setup mqtt lwt");
  //mqtt.lwt("/lwt", "offline", 0, 0); //or mqtt.lwt("/lwt", "offline");

  Serial.println("EL-MQTT ready");
  
delay(1000); // устаканимся
   
}

//static int count;
static uint32_t last;

//////////////////////////////////////////////////////////////////
void loop()
{
  esp.Process();
  if (connected && (millis()-last) > 4000) {
  printBME280Data(&Serial);
  last = millis();
  }
}

//////////////////////////////////////////////////////////////////
void printBME280Data
(
   Stream* client
)
{
   float temp(NAN), hum(NAN), pres(NAN);

   BME280::TempUnit tempUnit(BME280::TempUnit_Celsius);
   BME280::PresUnit presUnit(BME280::PresUnit_Pa);

   bme.read(pres, temp, hum, tempUnit, presUnit);

 

 //  client->print("Температура:  ");
 //  client->print(temp); //client->print(" / "); client->print(temperature); client->print(" / ");Serial.print(t);
 //  client->println("°"+ String(tempUnit == BME280::TempUnit_Celsius ? 'C' :'F'));
 //  client->print("Влажность:    ");
 //  client->print(hum); //client->print(" / "); client->print(humidity); client->print(" / ");Serial.print(h);
 //  client->println("% RH");
 //  client->print("Давление:     ");
//   client->print(pres/133.3224);
//   client->println(" мм рт.ст.");


  

//MQ135 lib
float ppm = gasSensor.getPPM();

//MQ135
analogValue = analogRead(analogPin); // чтение аналогового значения
digitalValue = digitalRead(3); // чтение цифрового значения
//Serial.print("CO2:          ");Serial.print(ppm);Serial.print(" ppm  | значение - "); Serial.print(analogValue);
//Serial.print(" порог - ");
//if(digitalValue) Serial.println("превышен"); else Serial.println("не превышен");

//MQ7
analogValue2 = analogRead(analogPin2); // чтение аналогового значения
digitalValue2 = digitalRead(4); // чтение цифрового значения
//Serial.print("Угарный газ:  "); // вывод аналогового значения в последовательный порт
//Serial.print(analogValue2);
//Serial.print(" ppm , порог - "); // вывод цифрового значения в аналоговый порт
//if(digitalValue2) Serial.println("превышен"); else Serial.println("не превышен");

//Освещенность
analogValue3 = analogRead(analogPin3); // чтение аналогового значения
//Serial.print("Освещенность: "); // вывод аналогового значения в последовательный порт
//Serial.println(analogValue3);
//Шум
analogValue4 = analogRead(analogPin4); // чтение аналогового значения
//Serial.print("Шум:          "); // вывод аналогового значения в последовательный порт
//Serial.println(analogValue4);
//Serial.println(gasSensor.getRZero()) ; 
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print(temp);
  lcd.setCursor(8,0);
  lcd.print(hum);
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print(pres/133.3224);
  lcd.setCursor(8,1);
  lcd.print(ppm);

    Serial.println("publishing");
    char buf[12];
    itoa(temp, buf, 10);
    mqtt.publish("/node_16_Balcony_meteo/sensors/Temp", buf);
    itoa(hum, buf, 10);
    mqtt.publish("/node_16_Balcony_meteo/sensors/Hum", buf);
    itoa(pres/133.3224, buf, 10);
    mqtt.publish("/node_16_Balcony_meteo/sensors/Press", buf);
    itoa(ppm, buf, 10);
    mqtt.publish("/node_16_Balcony_meteo/sensors/CO2", buf);
    itoa(gasSensor.getRZero(), buf, 10);
    mqtt.publish("/node_16_Balcony_meteo/sensors/RZero_CO2", buf);
    itoa(analogValue2, buf, 10);
    mqtt.publish("/node_16_Balcony_meteo/sensors/CO", buf);
    itoa(analogValue3, buf, 10);
    mqtt.publish("/node_16_Balcony_meteo/sensors/Light", buf); 
    itoa(analogValue4, buf, 10);   
    mqtt.publish("/node_16_Balcony_meteo/sensors/Noise", buf);  
    
    uint32_t t = cmd.GetTime();
//    Serial.print("Time: "); Serial.println(t);

//Serial.println("--------------------------------------------------------");   

 //  delay(1000);
}

RIV_full_typemsg6

В синхронных каналах нет другого способа формирования пакетов кроме, как битстаффинг и байтстаффинг. Познакомься хотя бы с HDLC, Frame Relay (биториентированные протоколы), или ATM, BSC (байториентированные протоколы).

Я не заметил, когда мы с вами перешли на "ты".

Это неверно. Например, C-bus - синхронный, но не использует ни бит-стаффинг, ни байт-стаффинг, ни даже кодирование по типу 8b/10b или 6b/8b, при помощи которого это тоже можно сделать.

Или посмотрите как сделан синхронный интерфейc чипов WS2812 для управления RGB  лентами. Там вообще ничего из перечисленного выше не использовано, а тем не менее работает.

Каким образом из того, что некоторые синхронные протоколы используют бит-стаффинг, следует, что мне не надо использовать байт-стаффинг там, где мне это удобно? Где логика?

По-вашему SLIP или COBS можно только в синхронных интерфейсах применять? Скорей всего вы вообще не знаете что такое  байт-стаффинг. Для примера, ознакомьтесь с Wake http://caxapa.ru/lib/wake/

Совершенно верно, несовместима. Задачи сделать их совместимыми не ставилось и нигде этого не обещалось. Непонятно с чего вы вдруг заговорили о совместимости.

Более того, KNX (EIB) и C-Bus тоже между собой несовместимы, хотя изначально их разрабатывали одни и те же люди.  По сути своей они очень похожи, однако C-bus синхронный, а KNX - асинхронный

Выпало 3 узла

7 через 03:46:30 

9 через 04:02:30

14 через 06:34:30

У них в логе

Принято из CAN: NULL_C От Кого: ШИРОКОВЕЩАТЕЛЬНО

Лог с мастера смотри https://yadi.sk/d/ozOcbX7B3V5hYy    

файл log_13.05.18-14.05.18.txt