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Utilisation d'un thermomètre sans fil Buro H999 externe avec des appareils faits maison

Tout le monde est bon à la station météo Buro H146G avec un thermomètre sans fil externe H999. Mais juste pour voir les lectures sur son écran LCD fané, il faut un bon éclairage. Et il serait préférable pour moi que la température et l'humidité de sortie à l'extérieur de la fenêtre soient affichées sur des indicateurs suffisamment lumineux (par exemple, en combinant l'affichage de la température et de l'humidité avec l'horloge sur les indicateurs de décharge de gaz IN-12). Il n'est pas difficile de fabriquer un tel engin, mais vous devez connaître le protocole d'échange avec un thermomètre sans fil. Il y a déjà eu des articles sur l'utilisation d'un thermomètre de station météo sans fil pour obtenir la température et l'humidité dans l'air. Mais pour les stations Buro, le protocole d'échange n'a pas encore été décrit. Donc, nous devons y remédier: peut-être que quelqu'un peut être utile.

Sur Internet, je n'ai pas trouvé de description du protocole d'échange des stations BURO. Et cela signifie que vous devez ouvrir le protocole d'échange de ce capteur sans fil.

Mon thermomètre externe ressemble à ceci:



En connectant un récepteur chinois super-régénératif de 433,92 MHz à l'oscilloscope et en appuyant sur le bouton TEST du thermomètre, il était clairement visible comment les impulsions de transmission fonctionnaient. Eh bien, comme la fréquence y est faible, la sortie du récepteur était connectée à l'entrée de la carte son via un diviseur résistif. Après avoir traité le fichier audio enregistré, le comparateur a révélé l'image suivante:



Comme pour les autres stations météorologiques, la modulation s'effectue en modifiant le rapport cyclique. La transmission commence à partir du bloc d'horloge, puis il y a un autre signal d'horloge, puis il y a des données, après quoi le signal d'horloge final disparaît. Apparemment, deux zéros après le signal d'horloge sont l'identifiant du début des données - en tout cas, je n'ai jamais remarqué leur changement. Les données avec une horloge de début et de fin sont dupliquées six fois. L'échange de données est effectué par grignotages.

Pour le décodage, j'ai décidé de commencer à recevoir sur la première horloge et deux zéros, et de terminer sur la dernière horloge.

Pour décoder un tel signal, il suffit de calculer la durée entre les chutes de signal.

Pour cela, j'ai écrit un programme de test simple pour le contrôleur Atmega8:

Programme pour Atmega8
//---------------------------------------------------------------------------------------------------- // //---------------------------------------------------------------------------------------------------- #include <avr/io.h> #include <util/delay.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <stdbool.h> #include <stdio.h> #include <avr/interrupt.h> #include <avr/pgmspace.h> #include <string.h> #include <stdbool.h> #include <stdint.h> //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //  //---------------------------------------------------------------------------------------------------- #define F_CPU 8000000UL //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ // //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ //   UART, / #define UART_SPEED 9600UL //---------------------------------------------------------------------------------------------------- // //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //  enum BLOCK_TYPE { BLOCK_TYPE_UNKNOW,//  BLOCK_TYPE_DIVIDER,// BLOCK_TYPE_SYNCHRO,// BLOCK_TYPE_ONE,// BLOCK_TYPE_ZERO// }; //  enum MODE { MODE_WAIT_SYNCHRO,//  MODE_WAIT_ZERO_FIRST,//   MODE_WAIT_ZERO_SECOND,//   MODE_RECEIVE_DATA//  }; //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //  //---------------------------------------------------------------------------------------------------- static const uint16_t MAX_TIMER_INTERVAL_VALUE=0xFFFF;//    static volatile bool TimerOverflow=false;//    static uint8_t Buffer[20];//   static uint8_t BitSize=0;//   static uint8_t Byte=0;//  //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //  //---------------------------------------------------------------------------------------------------- void InitAVR(void);//  void UART_Write(unsigned char byte);//   COM- void SendText(const char *text);//   COM- void RF_Init(void);// void RF_SetTimerOverflow(void);//    void RF_ResetTimerOverflow(void);//    bool RF_IsTimerOverflow(void);//,     uint16_t RF_GetTimerValue(void);//   void RF_ResetTimerValue(void);//   BLOCK_TYPE RF_GetBlockType(uint32_t counter,bool value);//   void RF_AddBit(bool state);//   void RF_ResetData(void);//    void RF_AnalizeCounter(uint32_t counter,bool value,MODE &mode);//  //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //   //---------------------------------------------------------------------------------------------------- int main(void) { InitAVR(); _delay_ms(200); SendText("Thermo unit\r\n"); _delay_ms(200); sei(); while(1); cli(); } //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ //  //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //  //---------------------------------------------------------------------------------------------------- void InitAVR(void) { //  DDRB=0; DDRD=0; DDRC=0; //   PORTB=0; PORTD=0; PORTC=0; //    UART UCSRB=(1<<RXEN)|(1<<TXEN)|(0<<RXCIE); //RXCIE=1    ( I=1   SREG) :      UART  //TXCIE=1    ( I=1   SREG) :      UART  //UDRIE=1    ( I=1   SREG) :      UART  //RXEN=1 :  ,  D0   UART. //TXEN=1 :  ,  D1   UART. //CHR9=1 :       11  (9   + -  + -). //RXB8- - //TXB8- - //      unsigned long speed=F_CPU/(16UL); speed=(speed/UART_SPEED)-1UL; UBRRH=(speed>>8)&0xff; UBRRL=speed&0xFF; RF_Init(); } //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //   COM- //---------------------------------------------------------------------------------------------------- void UART_Write(unsigned char byte) { while(!(UCSRA&(1<<UDRE))); UDR=byte; } //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //   COM- //---------------------------------------------------------------------------------------------------- void SendText(const char *text) { while((*text)) { UART_Write(*text); text++; } } //---------------------------------------------------------------------------------------------------- // //---------------------------------------------------------------------------------------------------- void RF_Init(void) { //   ACSR=(0<<ACD)|(1<<ACBG)|(0<<ACO)|(0<<ACI)|(1<<ACIE)|(0<<ACIC)|(0<<ACIS1)|(0<<ACIS0); //ACD -   (0 - !) //ACBG -       ' //ACO -   ( ) //ACI -     //ACIE -     //ACIC -       T1 //ACIS1,ACID0 -      //  T1   31250  TCCR1A=(0<<WGM11)|(0<<WGM10)|(0<<COM1A1)|(0<<COM1A0)|(0<<COM1B1)|(0<<COM1B0); //COM1A1-COM1A0 -   OC1A //COM1B1-COM1B0 -   OC1B //WGM11-WGM10 -    TCCR1B=(0<<WGM13)|(0<<WGM12)|(1<<CS12)|(0<<CS11)|(0<<CS10)|(0<<ICES1)|(0<<ICNC1); //WGM13-WGM12 -    //CS12-CS10 -    (      256 (  31250 )) //ICNC1 -       //ICES1 -      TCNT1=0;//   TIMSK|=(1<<TOIE1);//    ( T1 ) } //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //    //---------------------------------------------------------------------------------------------------- void RF_SetTimerOverflow(void) { cli(); TimerOverflow=true; sei(); } //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //    //---------------------------------------------------------------------------------------------------- void RF_ResetTimerOverflow(void) { cli(); TimerOverflow=false; sei(); } //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //,     //---------------------------------------------------------------------------------------------------- bool RF_IsTimerOverflow(void) { cli(); bool ret=TimerOverflow; sei(); return(ret); } //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //   //---------------------------------------------------------------------------------------------------- uint16_t RF_GetTimerValue(void) { cli(); uint16_t ret=TCNT1; sei(); return(ret); } //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //   //---------------------------------------------------------------------------------------------------- void RF_ResetTimerValue(void) { cli(); TCNT1=0; sei(); RF_ResetTimerOverflow(); } //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //   //---------------------------------------------------------------------------------------------------- BLOCK_TYPE RF_GetBlockType(uint32_t counter,bool value) { static const uint32_t DIVIDER_MIN=(31250UL*12)/44100UL; static const uint32_t DIVIDER_MAX=(31250UL*25)/44100UL; static const uint32_t ZERO_MIN=(31250UL*80)/44100UL; static const uint32_t ZERO_MAX=(31250UL*100)/44100UL; static const uint32_t ONE_MIN=(31250UL*160)/44100UL; static const uint32_t ONE_MAX=(31250UL*200)/44100UL; static const uint32_t SYNCHRO_MIN=(31250UL*320)/44100UL; static const uint32_t SYNCHRO_MAX=(31250UL*400)/44100UL; if (counter>DIVIDER_MIN && counter<DIVIDER_MAX) return(BLOCK_TYPE_DIVIDER);// if (counter>ZERO_MIN && counter<ZERO_MAX) return(BLOCK_TYPE_ZERO);// if (counter>ONE_MIN && counter<ONE_MAX) return(BLOCK_TYPE_ONE);// if (counter>SYNCHRO_MIN && counter<SYNCHRO_MAX) return(BLOCK_TYPE_SYNCHRO);// return(BLOCK_TYPE_UNKNOW);//  } //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //   //---------------------------------------------------------------------------------------------------- void RF_AddBit(bool state) { if ((BitSize>>2)>=19) return;//  Byte<<=1; if (state==true) Byte|=1; BitSize++; if ((BitSize&0x03)==0) { Buffer[(BitSize>>2)-1]=Byte; Byte=0; } } //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //    //---------------------------------------------------------------------------------------------------- void RF_ResetData(void) { BitSize=0; Byte=0; } //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //  //---------------------------------------------------------------------------------------------------- void RF_AnalizeCounter(uint32_t counter,bool value,MODE &mode) { //   BLOCK_TYPE type=RF_GetBlockType(counter,value); if (type==BLOCK_TYPE_UNKNOW) { mode=MODE_WAIT_SYNCHRO; RF_ResetData(); return; } if (type==BLOCK_TYPE_DIVIDER) return;//    //      if (mode==MODE_WAIT_SYNCHRO)//  { if (type==BLOCK_TYPE_SYNCHRO) { mode=MODE_WAIT_ZERO_FIRST; return; } mode=MODE_WAIT_SYNCHRO; RF_ResetData(); return; } if (mode==MODE_WAIT_ZERO_FIRST || mode==MODE_WAIT_ZERO_SECOND)//   { if (type==BLOCK_TYPE_SYNCHRO && mode==MODE_WAIT_ZERO_FIRST) return;//  if (type==BLOCK_TYPE_ZERO && mode==MODE_WAIT_ZERO_FIRST) { mode=MODE_WAIT_ZERO_SECOND; return; } if (type==BLOCK_TYPE_ZERO && mode==MODE_WAIT_ZERO_SECOND) { mode=MODE_RECEIVE_DATA; return; } mode=MODE_WAIT_SYNCHRO; RF_ResetData(); return; } //  if (type==BLOCK_TYPE_SYNCHRO)//  { uint8_t size=(BitSize>>2); char str[30]; if (size!=10) { mode=MODE_WAIT_SYNCHRO; RF_ResetData(); return; } //  for(uint8_t n=0;n<size;n++) { uint8_t b=Buffer[n]; uint8_t mask=(1<<3); for(uint8_t m=0;m<4;m++,mask>>=1) { if (b&mask) SendText("1"); else SendText("0"); } SendText(" "); } uint8_t channel=Buffer[2]&0x03; uint8_t key=(Buffer[8]>>3)&0x01; uint8_t h=(Buffer[7]<<4)|(Buffer[6]);// int16_t temp=(Buffer[5]<<8)|(Buffer[4]<<4)|(Buffer[3]);// int16_t k=18; int16_t t=(10*(temp-1220))/k; sprintf(str,"%i",key); SendText("Key:"); SendText(str); sprintf(str,"%i",channel+1); SendText(" Ch:"); SendText(str); sprintf(str,"%i",h); SendText(" H:"); SendText(str); SendText("%, T:"); if (t<0) { t=-t; sprintf(str,"-%i.%i",(int)(t/10),(int)(t%10)); } else { sprintf(str,"%i.%i",(int)(t/10),(int)(t%10)); } SendText(str); SendText(" C\r\n"); mode=MODE_WAIT_SYNCHRO; RF_ResetData(); return; } //  if (type==BLOCK_TYPE_ONE) { RF_AddBit(true); return; } if (type==BLOCK_TYPE_ZERO) { RF_AddBit(false); return; } mode=MODE_WAIT_SYNCHRO; RF_ResetData(); } //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ //   //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //    T1 (16-  )   //---------------------------------------------------------------------------------------------------- ISR(TIMER1_OVF_vect) { RF_SetTimerOverflow(); } //---------------------------------------------------------------------------------------------------- //     //---------------------------------------------------------------------------------------------------- ISR(ANA_COMP_vect) { ACSR&=0xFF^(1<<ACIE);//  ACSR|=(1<<ACI);//    static MODE mode=MODE_WAIT_SYNCHRO; //   uint16_t length=RF_GetTimerValue(); if (RF_IsTimerOverflow()==true) length=MAX_TIMER_INTERVAL_VALUE;// ,    RF_ResetTimerValue(); //   bool value=true; if (ACSR&(1<<ACO)) value=false; RF_AnalizeCounter(length,value,mode); ACSR|=(1<<ACIE);//  }


La sortie du récepteur est connectée à la broche 13 (AIN1). Atmega se connecte via max232 au port COM de l'ordinateur (ou à l'adaptateur USB-COM). Vitesse du port 9600 bauds.

Après décodage, nous obtenons le flux de données suivant (je jette les deux zéros en tête):

// sans bouton, canal 1
1100 1100 0000 1110 1000 0110 1100 0001 0000 1001 Humidité: 28% Température: 25,4
// pas de bouton, canal 2
1100 1100 0001 1110 1000 0110 1101 0001 0000 0110 Humidité: 29% Température: 25,4

Le package total ressemble à ceci:



I0-I7 - identifiant du thermomètre. Chaque fois que le thermomètre est allumé, l'identifiant change.

C0-C1 - canal (il y a 3 total possible). Les chaînes sont numérotées à partir de zéro.

H0-H7 - humidité. L'humidité en pourcentage est lue telle quelle, mais la température (T0-T11) est pour une raison quelconque réglée dans un format inhabituel pour les stations météorologiques. À en juger par les descriptions des protocoles d'échange de diverses stations météorologiques que j'ai trouvées, on s'attendrait à une température en dixièmes de degré et avec un décalage de la limite inférieure du thermomètre. Alors non. Les expériences ont montré que le code de température de cette station météorologique se traduit en degrés Celsius par (T-1220) / 18. Comment ces nombres magiques ne connaissent-ils que les Chinois qui ont élaboré ce protocole d'échange?

Comme le loup-garou l'a suggéré dans les commentaires, la station transfère la température en dixièmes de degré Fahrenheit, donc une traduction significative en degrés Celsius sera de 0,1 * (T-320) * 5 / 9-500 = 0,1 * (T-1220) /1,8.

Le bit K correspond à une pression sur le bouton TEST.

L'affectation des champs restants n'a pas pu être établie, mais il s'est avéré que la valeur du commutateur Fahrenheit / Celsius sur le thermomètre n'entre pas dans le protocole d'échange. On peut supposer que le dernier quartet (ou peut-être une partie de l'avant-dernier) est également CRC, mais je n'ai pas encore été en mesure de calculer l'algorithme (on soupçonne que les lignes et colonnes de quartet sont impliquées dans le calcul). Si quelqu'un peut résoudre cette énigme, veuillez nous indiquer l'algorithme de calcul.
Pour ceux qui veulent se creuser la tête, mais qui n'ont pas un tel thermomètre, je donne un tableau des données acceptées.

Table
 1001 0110 0101 1011 1000 0110 1000 0010 0001 1111 Key:0 Ch:2 H:40%, T:25.2 C 1001 1001 0000 1101 1010 0100 0101 0101 0000 0110 Key:0 Ch:1 H:85%, T:-1.2 C 1001 0110 0101 1100 1000 0110 1010 0010 0001 0100 Key:0 Ch:2 H:42%, T:25.3 C 1001 0110 1001 0110 0111 0110 1101 0001 0010 1111 Key:0 Ch:2 H:29%, T:24.1 C 1001 0110 1001 0000 0111 0110 1101 0001 0010 1000 Key:0 Ch:2 H:29%, T:23.7 C 1001 0110 1001 0010 0101 0110 1110 0001 0010 1111 Key:0 Ch:2 H:30%, T:22.1 C 1001 0110 1001 1001 0011 0110 1110 0001 0010 1100 Key:0 Ch:2 H:30%, T:20.7 C 1001 0110 1001 1111 0001 0110 1111 0001 0010 1010 Key:0 Ch:2 H:31%, T:19.2 C 1001 0110 0101 1001 0000 0110 0001 0010 0010 1000 Key:0 Ch:2 H:33%, T:18.0 C 1001 0110 0101 0010 1111 0101 0010 0010 0010 0111 Key:0 Ch:2 H:34%, T:16.7 C 1001 0110 0101 0100 1110 0101 0010 0010 0010 0010 Key:0 Ch:2 H:34%, T:16.0 C 1001 0110 0101 0100 1101 0101 0011 0010 0010 0001 Key:0 Ch:2 H:35%, T:15.1 C 1001 0110 0101 1100 1100 0101 0100 0010 0010 1110 Key:0 Ch:2 H:36%, T:14.6 C 1001 0110 0101 1111 1011 0101 0101 0010 0010 1111 Key:0 Ch:2 H:37%, T:13.9 C 1001 0110 0101 0011 1011 0101 0101 0010 0010 0001 Key:0 Ch:2 H:37%, T:13.2 C 1001 0110 0101 1001 1010 0101 0110 0010 0010 0101 Key:0 Ch:2 H:38%, T:12.7 C 1001 0110 0101 0100 1010 0101 0111 0010 0010 1000 Key:0 Ch:2 H:39%, T:12.4 C 1001 0110 0101 1011 1001 0101 0111 0010 0010 1010 Key:0 Ch:2 H:39%, T:11.9 C 1001 0110 0101 0011 1001 0101 1000 0010 0010 1001 Key:0 Ch:2 H:40%, T:11.5 C 1001 0110 0101 1011 1000 0101 1000 0010 0010 1110 Key:0 Ch:2 H:40%, T:11.0 C 1001 0110 0101 0111 1000 0101 1001 0010 0010 0101 Key:0 Ch:2 H:41%, T:10.8 C 1001 0110 0101 1111 0111 0101 1001 0010 0010 1101 Key:0 Ch:2 H:41%, T:10.3 C 1001 0110 0101 0111 0111 0101 1010 0010 0010 0111 Key:0 Ch:2 H:42%, T:9.9 C 1001 0110 0101 0001 0111 0101 1011 0010 0010 0101 Key:0 Ch:2 H:43%, T:9.6 C 1001 0110 0101 1011 0110 0101 1100 0010 0010 0110 Key:0 Ch:2 H:44%, T:9.2 C 1001 0110 0101 1000 0110 0101 1100 0010 0010 1100 Key:0 Ch:2 H:44%, T:9.1 C 1001 0110 0101 0011 0110 0101 1101 0010 0010 0110 Key:0 Ch:2 H:45%, T:8.8 C 1001 0110 0101 1001 0101 0101 1110 0010 0010 0110 Key:0 Ch:2 H:46%, T:8.2 C 1001 0110 0101 0101 0101 0101 1111 0010 0010 1101 Key:0 Ch:2 H:47%, T:8.0 C 1001 0110 0101 0010 0101 0101 1111 0010 0010 1100 Key:0 Ch:2 H:47%, T:7.8 C 1001 0110 0101 1110 0100 0101 1111 0010 0010 0000 Key:0 Ch:2 H:47%, T:7.6 C 1001 0110 0101 1100 0100 0101 1111 0010 0010 1100 Key:0 Ch:2 H:47%, T:7.5 C

Source: https://habr.com/ru/post/fr432704/

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