Files
ozone-tech_owl_prime/arduino_code/Test/README.md
Даня Архипов 5cc27c6fc2 chore: add unique assets from other branches into dan_branch
Bring hardware/spec content from drho1y-mvp_1 (3d_models, arduino_code, backend_control, kicad, specification) so dan_branch holds the shared union of branch files without rewriting other branch tips.

Co-authored-by: Cursor <cursoragent@cursor.com>
2026-07-29 14:32:56 +00:00

139 lines
10 KiB
Markdown
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters
This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.
Вот обновленная и расширенная документация по MQTT-интерфейсу, включающая новую функциональность работы с датчиками расстояния **VL53L0X**, а также оптимизации, появившиеся в коде.
---
# 📡 Документация по MQTT интерфейсу (ESP32 + TMC2209 + Servo + VL53L0X)
## 📌 Общая информация
- **Архитектура**: ESP32 (FreeRTOS задача `mqttTask`).
- **Период опроса телеметрии**: 500 мс.
- **Оптимизация трафика**:
1. Публикация данных происходит **только при изменении значения** (строгое кэширование).
2. Используется статический буфер (`intToString`/`uintToString`) вместо динамического класса `String` для экономии памяти и предотвращения фрагментации кучи.
- **Префиксы**:
- `.../control/...` — топики для **отправки команд** устройству (подписка).
- `.../feedback/...` — топики для **получения статуса/телеметрии** от устройства (публикация).
---
## ⚙️ 1. Управление шаговым двигателем (Motor Control)
| Топик | Тип данных | Описание | Пример Payload |
| :--- | :---: | :--- | :--- |
| `motor/control/rpm` | Integer | Целевая скорость в об/мин (RPM). Отрицательные значения включают реверс. | `-150`, `0`, `300` |
| `motor/control/driver` | String | Аппаратное вкл/выкл драйвера (пин `EN_PIN`). `on` = LOW (вкл), иначе = HIGH (выкл). | `on`, `off` |
| `motor/control/totalsteps/reset`| Any | Сброс счетчика шагов в ноль. Устройство сразу опубликует `"0"` в feedback. | `1`, `reset` |
### Телеметрия двигателя (Motor Feedback)
*(Публикуется только при изменении)*
- `motor/feedback/rpm` (Integer): Текущая скорость.
- `motor/feedback/totalsteps` (Integer): Общее количество шагов.
- `motor/feedback/is_run` (String: `true`/`false`): Двигатель движется.
- `motor/feedback/driver/status` (String: `on`/`off`): Общий статус драйвера.
- `motor/feedback/tmc/status` (String: `on`/`off`): Статус программного включения TMC.
#### Детальная телеметрия TMC2209 (`motor/feedback/tmc/...`)
- `current_percent` (Integer): Текущий % рабочего тока.
- `microsteps` (Integer): Текущий режим микрошага.
- `sg_result` (Integer): Текущее значение StallGuard (нагрузка).
- `interstep_duration` (Integer): Длительность между шагами.
- `status/over_temp` (String: `true`/`false`): Перегрев.
- `status/short_to_ground` (String: `true`/`false`): КЗ на землю.
- `status/open_load` (String: `true`/`false`): Обрыв нагрузки.
- `status/stealth_chop_active` (String: `true`/`false`): Активен ли StealthChop.
- `status/standstill` (String: `true`/`false`): Двигатель в покое.
- `status/current_scaling` (Integer): Внутренний масштабный коэффициент тока.
---
## 🦾 2. Управление сервоприводами (Servo Control)
Поддержка нескольких каналов (`{channel}` от `0` до `MAX_SERVOS - 1`).
### Команды
| Топик (пример для канала 0) | Тип данных | Описание | Пример Payload |
| :--- | :---: | :--- | :--- |
| `servo/control/0/angle` | Integer (0-180) | Установить угол поворота. | `90` |
| `servo/control/0/enable` | String | Включить (`on`, `1`, `true`) или выключить. | `on` |
### Обратная связь
- `servo/0/feedback/status` (String: `on`/`off`): Статус питания сервопривода.
- `servo/0/feedback/angle` (Integer): Текущий установленный угол.
---
## 📏 3. Управление датчиками VL53L0X (Sensor Control) **(НОВОЕ)**
Поддержка до 8 каналов (`VL53L0X_MAX_CHANNELS = 8`). Топики используют параметр `{channel}` (0–7).
| Топик | Тип данных | Описание | Пример Payload |
| :--- | :---: | :--- | :--- |
| `sensor/control/mode` | Integer | Установка глобального режима измерения (0 до `MODE_COUNT - 1`). | `0`, `1` |
| `sensor/control/mode_name` | String | *Заглушка/Логирование.* Принимает имя режима для отладки. | `LongRange` |
| `sensor/control/calibrate/start/{ch}`| Integer | Начало калибровки: указать близкое расстояние в мм. | `50` |
| `sensor/control/calibrate/finish/{ch}`| Integer | Завершение калибровки: указать дальнее расстояние в мм. | `500` |
| `sensor/control/clear_cal/{ch}` | Any | Сбросить калибровку для указанного канала. | `1` |
| `sensor/control/enable/{ch}` | String | Включить (`on`, `1`, `true`) или выключить конкретный канал. | `on` |
| `sensor/control/publish_all` | Any | **Принудительный сброс кэша.** Заставляет устройство немедленно опубликовать текущие значения всех датчиков, даже если они не изменились. | `1` |
---
## 📊 4. Телеметрия датчиков VL53L0X (Sensor Feedback) **(НОВОЕ)**
### Глобальная информация о режиме
Публикуется только при смене режима измерения:
- `sensor/feedback/mode` (String): Человекочитаемое имя текущего режима (например, "Default", "LongRange").
- `sensor/feedback/mode_id` (Integer): Числовой ID текущего режима.
- `sensor/feedback/max_range` (Integer): Максимальная дальность для текущего режима (в мм).
### Постатусная информация по каналам (`{channel}` = 0..7)
*(Публикуется только при изменении состояния или значения)*
| Топик (пример для канала 0) | Тип данных | Описание |
| :--- | :---: | :--- |
| `sensor/feedback/0/status` | String (`on`/`off`) | Включен ли логически данный канал. |
| `sensor/feedback/0/calibrated` | String (`true`/`false`)| Была ли проведена калибровка для этого канала. |
| `sensor/feedback/0/distance` | Integer или String | **Калиброванное** расстояние в мм. Если значение `65535` (ошибка/вне диапазона), публикуется строка `"out_of_range"`. |
| `sensor/feedback/0/raw` | Integer | **Сырое** (некалиброванное) значение расстояния в мм. |
*Примечание: Топики `distance` и `raw` публикуются только если канал активен (`vl53l0xIsChannelActive`).*
---
## 💡 Важные особенности реализации (Обновлено)
1. **Безопасная работа со строками**: В новом коде добавлены функции `intToString` и `uintToString`, использующие статические буферы. Это полностью устраняет риск фрагментации памяти (heap fragmentation) при частой публикации телеметрии, который был присущ использованию класса `String`.
2. **Принудительная публикация**: Топик `sensor/control/publish_all` сбрасывает кэш значений `distance` и `raw` на `65535`. При следующем цикле (через 500 мс) система "увидит" изменение и гарантированно отправит актуальные данные. Это полезно при подключении нового клиента, которому нужно получить текущее состояние без перезагрузки устройства.
3. **Обработка ошибок дальности**: Если датчик возвращает `65535` (стандартный код ошибки "вне диапазона" или сбоя измерения для VL53L0X), в топик `distance` публикуется понятная строка `"out_of_range"`, а не число, что упрощает обработку на стороне клиента.
4. **Изоляция каналов**: Цикл телеметрии VL53L0X предварительно проверяет `vl53l0xIsChannelPresent(ch)`, поэтому несуществующие или отключенные на аппаратном уровне каналы не создают лишнего трафика.
---
### 🛠️ Примеры использования (CLI / mosquitto)
```bash
# --- Двигатель ---
mosquitto_pub -t "motor/control/rpm" -m "100"
mosquitto_pub -t "motor/control/tmc/stealthchop" -m "on"
# --- Сервопривод (канал 0) ---
mosquitto_pub -t "servo/control/0/enable" -m "on"
mosquitto_pub -t "servo/control/0/angle" -m "90"
# --- Датчики VL53L0X ---
# Включить канал 1
mosquitto_pub -t "sensor/control/enable/1" -m "on"
# Начать калибровку канала 1 (близкая точка 50 мм)
mosquitto_pub -t "sensor/control/calibrate/start/1" -m "50"
# ... передвинуть объект ...
# Завершить калибровку канала 1 (дальняя точка 400 мм)
mosquitto_pub -t "sensor/control/calibrate/finish/1" -m "400"
# Принудительно запросить публикацию всех текущих показаний датчиков
mosquitto_pub -t "sensor/control/publish_all" -m "1"
# Подписаться на все события датчиков для отладки
mosquitto_sub -t "sensor/feedback/#" -v
```