Проблема с передачей последовательных данных между Arduino и ATtiny туда и обратно

В вашем коде есть как минимум три проблемы. Первая заключается в том, что отправитель не отправляет стартовый бит, который ожидает получатель, а вторая заключается в том, что получатель ждёт стартовый бит для каждого полученного бита и выбирает этот стартовый бит вместо последующих. Таким образом, код должен выглядеть примерно так:

void sendByte(byte data) {
  pinMode(DATA_PIN, OUTPUT);  // в режим вывода
  // Отправить стартовый бит
  digitalWrite(DATA_PIN, LOW);
  delayMicroseconds(500);
  // Отправить биты данных
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    digitalWrite(DATA_PIN, (data & (1 << i)) ? HIGH : LOW);  // отправить один бит
    delayMicroseconds(500);  // длительность одного бита
  }
  digitalWrite(DATA_PIN, HIGH);  // Состояние ожидания
  pinMode(DATA_PIN, INPUT);  // обратно в режим ввода
}    

byte receiveByte() {
  byte received = 0;

  // ждем LOW (стартовый бит)
  while (digitalRead(DATA_PIN) == HIGH); 
  delayMicroseconds(500)  
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    delayMicroseconds(250);  // ждем половину бита
    if (digitalRead(DATA_PIN) == HIGH) {
      received |= (1 << i);  // прочитать бит
    }
    delayMicroseconds(250);  // до конца бита
  }
  return received;
}

Кроме того, могут возникнуть проблемы с синхронизацией. При тестировании с ATtiny1614 вместо ATtiny13 было обнаружено, что delayMicroseconds даёт слишком короткие задержки, что приводит к получению неверного байта, слишком раннему началу ответа и неправильной синхронизации ответа. Эту проблему можно решить, включив

#define F_CPU 16000000UL
#include <avr/delay.h>

в верхней части файла ATtiny, устанавливаем частоту Attiny1614 на 10 МГц(!), и заменив delayMicroseconds() на _delay_us().

ATtiny13 питается от 3V3/GND от Nano

Это проблема. Arduino Nano использует логику 5 В. Когда он устанавливает данные, на вывод OUTPUT HIGH, он будет подавать избыточный ток через Диод защиты от электростатического разряда ATtiny. Это может привести к повреждению выходного сигнала Arduino, Вход ATtiny, или оба. Более того, когда данные передаются в обратном направлении, В направлении, высокий уровень ATtiny (3,3 В) довольно близок к «Высокое» входное напряжение Arduino (V_IH = 3 В). Если Arduino Выход 3,3 В немного слабый, логический уровень может упасть ниже V_IH. Выходное напряжение 3,3 В для Arduino обеспечивается через USB/последовательный порт. мост, и он рассчитан всего на 30 мА.

Я предлагаю следующее:

1. Убедитесь, что выход Arduino и вход ATtiny по-прежнему работают.

2. Питайте ATtiny от контакта 5 В платы Arduino.

3. Используйте отдельные провода для Arduino → ATtiny и ATtiny → Arduino. Направления коммуникации. Если это слишком непрактично, то поставьте последовательный резистор сопротивлением не менее 220 Ом, включенный последовательно между двумя контактами данных. Это должно предотвратить перегорание GPIO в случае, если оба контакта выйдут из строя. быть выходами одновременно (программное обеспечение должно предотвратить это) происходит, но ошибки в программном обеспечении случаются).

Если после того, как вы это исправили, оно все еще не работает, тогда возьмите зонд и посмотрите на сигналы, проходящие по проводу. Это должно быть По крайней мере, покажет, какая сторона слабеет. Что ещё стоит попробовать:

• Каждый раз, когда у вас есть

  pinMode(DATA_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(DATA_PIN, HIGH);
  

  Поменяйте местами эти строки. Это должно предотвратить ошибку, когда строка может находиться в состоянии OUTPUT LOW в течение очень короткого времени, что приемник может интерпретировать как стартовый бит.

• Замените все вхождения INPUT на INPUT_PULLUP. Это должно предотвратить плавающую линию, которая может привести к появлению ложных стоп-битов быть обнаруженным.

• Заставьте отправителей выводить стоп-бит. Да, я знаю, что получатели этого не делают. Ожидайте стоп-бит. Однако стоп-бит даёт приемнику время получить сам готов принять следующий стартовый бит. Или, ещё лучше, добавить пять Стоп-биты. Это поможет вам легче различать кадры. отличаются по области применения.

• Используйте прямое управление портами вместо digitalRead()/digitalWrite(). Эти функции из Arduino. ядра очень медленные, и они могут сбить ваши тайминги.

• Используйте аппаратный таймер вместо delayMicroseconds(). Таймер Точность не будет снижена за счет времени, которое процессор тратит на выполнение другой код, включая прерывания таймера.