Šis ieraksts ir tapis ārpus loģiskās secības un tāpēc varētu būt grūtāk izprotams. Esmu saņēmis visas komponentes, lai izgatavotu un sāktu testēt šo mistisko CUL zvērēnu, tāpēc arī aprakstīšu kas tas ir. Ja ir kādi jautājumi, droši rakstiet komentāros.

Kas tas ir

Precīzi definējot, CUL atšifrējas kā C1101 USB Lite. CC1101 ir radio mikroshēma, kas nodrošina komunikāciju frekvencēs zem 1Ghz, tātad arī plaši izmantotajos 433Mhz un 868Mhz diapazonos. USB nozīmē, ka šim raidītājam ir pievienots kontrolieris, kas nodrošina saikni ar datoru, izmantojot USB kabeli.

Kā daudzas lietas, manis izvēlētajā gudrās mājas tehnoloģiju kopā, arī CUL ir izstrādājusi un tirgo Vācu kompānija Busware (www.busware.de). Tomēr par vienu CUL moduli ir jāsamaksā 49EUR + 2,50EUR par vada antennu un 11EUR par piegādi, kas kopā sastāda 62,50EUR – dārgi 🙂

DIY

Tā kā izmantotā radio mikroshēma ir pieejama moduļos un arī Busware izmantotais kontrolieris pēc savas būtības ir Arduino nano kontrolieris, kā arī aparātprogrammatūra (firmware) ir pieejama kā opensource risinājums culfw, ko uztur tā pati kopiena, kas fhem, tad protams ir iespējams izgatavot CUL moduli arī pašam.

Moduļa izgatavošana sastāv no sekojošiem soļiem:

  1. Komponenšu sagāde
  2. Salodēšana
  3. Aparātprogrammatūras iešūšana

Komponentes

Būtībā ir nepieciešams CC1101 radio modulis ar radiofrekvences daļu atbilstošajai frekvencei (Manā gadījumā 868Mhz) un Arduino nano modulis. Tomēr ir vairākas lietas, ko ir vērts ņemt vērā, lai nākotnē sistēmu varētu paplašināt.

Radio moduli var izvēlēties pietiekami brīvi, bet jāņem vērā, ka pievadu izvietojums nav universāls visiem, tāpēc zemāk parādītā shēma ir jāpārbauda. Es izvēlējos šo moduli.

Arduino moduļi atšķiras ar procesoru ātrdarbību un, svarīgākais, ar USB kontroliera mikroshēmu. Pieejami ir divi varianti: – izplatītākais ar CH340 USB kontroliera mikroshēmu un – vēlamais ar FDTI FT232RL USB mikrokontroliera mikroshēmu.

Otrais variants ir vēlams gadījumā, ja vēlēsieties pie sistēmas pieslēgt vairākus CUL moduļus (jo viens modulis spēj apstrādāt tikai vienu protokolu, pat ja vairāki no tiem izmanto vienu radio frekvenci). CH340 čipam nav unikāla ID numura un, pieslēdzot pie datora vairākus moduļus, sistēma nespēj tos identificēt un atšķirt vienu no otra (Šim gan esot iespējami risinājumi, bet tie nav vienkārši, tāpēc pēc iespējas vēlams izvēlēties moduli ar FDTI kontrolieri).

Es iegādājos šos moduļus. Manā gadījumā par 5 komplektiem, kas sastāv no kontroliera moduļa, radio moduļa un vada antennas, es kopā samaksāju 39,18EUR jeb 7,84EUR par vienu moduli (pretstatā 62,50EUR par gatavu moduli no busware).

Pa kreisi Arduino Nano modulis uz zilas PCB plates un pa labi CC1101 radio modulis uz zaļas PCB plates.

Lodēšana

Internetā ir pieejami pietiekami daudz resursi par to, kādā veidā ir lodējamas plates, pārsvarā gan vācu valodā. Neatkārtošos un neveidošu savu zīmējumu savienojumu shēmai, bet varat to aplūkot, piemēram šeit. Jāņem vērā, ka radio moduļiem izvadu novietojums var mainīties, tāpēc to vajag pārbaudīt. Manis iegādātajam modulim šī shēma derēja.

Salodēts CUL modulis. Vadu mudžeklis ir “cena” par to, ka ir vēlme ietaupīt 🙂

Pie lodēšanas jāpiemin vēl viena lieta, par kuru es uzzināju jau cenšoties panākt, lai modulis labi funkcionētu. Izrādās, ka daļai no neoriģinālajiem  Arduino Nano moduļiem FDTI mikroshēmas 26. kāja nav nekur pievienota, bet tai ir jābūt sazemētai. Vieglākais variants ir izveidot lodalvas tiltiņu starp 26. un 25. izvadu, kurš jau ir sazemēts.

Ja 26. kāja nav sazemēta, tad, pārstartējot Raspberry datoru, CUL modulis netiek atrasts, pirms tas netiek atvienots un par jaunu pieslēgts pie USB.

Aparātprogrammatūras (Firmware) iešūšana

Aparatūrprogrammatūras iešūšanu var veikt uz tā paša Raspberry datora, uz kura, manā gadījumā, es laižu fhem sistēmu. Komandas ir ņemtas no tās pašas vietas, kur atradu lodēšanas shēmu.

Sākumā ejam uz mājas katalogu:
cd /home/pi

Tālāk lejuplādējam nepieciešamās bibliotēkas, lai varētu kompilēt Arduino kodu:
sudo apt-get install make gcc-avr avrdude avr-libc git

Pēc tam lejuplādējam aparatūrprogrammatūras pēdējo versiju:
git clone —recursive https://github.com/smarthomeagentur/culfw1.git

Nomainiet aktīvo katalogu uz:
cd culfw1/culfw/Devices/nanoCUL/

Ja izmantojat 868Mhz moduli, nevis 433Mhz moduli, pirms kompilēt un ierakstīt aparatūrprogrammatūru nepieciešams veikt izmaiņas failā board.h.

Nepieciešams atrast rindu:
#define HAS_CC1100_433
un aizkomentēt to:
//#define HAS_CC1100_433

Atliek nokompilēt sistēmu un ierakstīt to Arduino modulī:
make
make program

Ja netiek ziņots par kļūdām, tad jūsu izgatavotais modulis ir ieprogrammēts un var tikt izmantots fhem vai citā sistēmā, kas atbalsta CUL. Pirms sākt to izmantot atslēdziet un pievienojiet to pie USB!