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# 主控与舱室通信协议
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## 1. 协议概述
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**协议名称：** 主控-舱室通信协议
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**协议版本：** V1.0
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**通信方式：** 串口通信
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**波特率：** 115200
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**数据位：** 8位
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**停止位：** 1位
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**校验位：** 无
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## 2. 基础消息格式
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[头部][长度][消息类型][设备地址][参数][校验和][尾部]
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|HEAD |LEN |MSG |ADDR |PARA |CHKSUM |END |
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|2字节|4字节|1字节 |1字节 |变长 |2字节 |1字节|
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```
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**字段说明：**
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- **HEAD（头部）：** 固定值 0x7E7E
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- **LEN（长度）：** 从消息类型到校验和的字节数
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- **MSG（消息类型）：** 具体指令类型
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- **ADDR（设备地址）：** 舱室设备地址（1-32）
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- **PARA（参数）：** 指令参数，长度可变
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- **CHKSUM（校验和）：** 从消息类型到参数的所有字节累加和
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- **END（尾部）：** 固定值 0x0D
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## 3. 指令集
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### 3.1 舱室控制指令（0x1x系列）
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| 指令码 | 指令名称 | 参数格式 | 说明 |
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|--------|----------|----------|------|
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| 0x11 | 温度设置 | 8字节 | 设置上盖和底盖温度 |
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| 0x12 | PID参数设置 | 17字节 | 设置PID控制参数 |
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| 0x13 | 状态设置 | 1字节 | 设置舱室运行状态 |
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| 0x14 | UTC时间设置 | 4字节 | 设置UTC时间戳 |
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| 0x15 | 温度校准设置 | 变长 | 设置温度传感器校准 |
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| 0x16 | 加热器开关 | 1字节 | 控制加热器开关 |
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| 0x17 | 加热器功率 | 1字节 | 设置加热器功率比例 |
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| 0x18 | 配置设置 | 变长 | 设置舱室配置参数 |
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| 0x19 | 标签设置 | 变长 | 设置设备标签 |
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| 0x1A | 配置清除 | 1字节 | 清除配置参数 |
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| 0x1B | 重启指令 | 0字节 | 重启舱室设备 |
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| 0x1C | 超温设置 | 9字节 | 设置超温保护参数 |
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### 3.2 混气机控制指令（0x2x系列）
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| 指令码 | 指令名称 | 参数格式 | 说明 |
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|--------|----------|----------|------|
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| 0x21 | 温度设置 | 4字节 | 设置混气机温度 |
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| 0x22 | CO2浓度设置 | 4字节 | 设置CO2浓度 |
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| 0x23 | O2浓度设置 | 4字节 | 设置O2浓度 |
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| 0x24 | 泵设置 | 2字节 | 设置泵开关和速度 |
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| 0x25 | UVC LED设置 | 1字节 | 控制UVC LED |
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| 0x26 | 排气阀设置 | 1字节 | 控制排气阀 |
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| 0x27 | 排气校准 | 1字节 | 排气阀校准 |
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| 0x28 | UTC时间设置 | 4字节 | 设置UTC时间 |
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| 0x29 | 蜂鸣器设置 | 1字节 | 控制蜂鸣器 |
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| 0x2A | 温度校准 | 变长 | 温度传感器校准 |
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| 0x2B | CO2校准 | 变长 | CO2传感器校准 |
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| 0x2C | O2校准 | 变长 | O2传感器校准 |
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| 0x2D | 配置设置 | 变长 | 设置混气机配置 |
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### 3.3 查询指令
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| 指令码 | 指令名称 | 参数格式 | 说明 |
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|--------|----------|----------|------|
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| 0x1F | 舱室信息查询 | 0字节 | 查询舱室状态信息 |
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| 0x2F | 混气机信息查询 | 0字节 | 查询混气机状态信息 |
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## 4. 响应格式
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### 4.1 成功响应格式
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[头部][长度][消息类型][设备地址][ACK][参数][校验和][尾部]
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|HEAD |LEN |MSG |ADDR |ACK |PARA |CHKSUM |END |
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|2字节|4字节|1字节 |1字节 |1字节|变长 |2字节 |1字节|
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```
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**ACK字段说明：**
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- **0x00：** DEVICE_OK - 命令执行成功
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- **0x01：** DEVICE_BUSY - 设备忙
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- **0x02：** DEVICE_CMD_ERR - 命令错误
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- **0x03：** DEVICE_ADDR_ERR - 地址错误
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- **0x04：** DEVICE_PARAM_ERR - 参数错误
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- **0x05：** DEVICE_CHKSUM_ERR - 校验错误
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- **0x06：** DEVICE_CMD_NOT_RSP - 包头包尾错误
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- **0x07：** DEVICE_DATA_PUT_ERR - 数据下发错误
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- **0x08：** DEVICE_DATA_GET_ERR - 数据获取错误
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- **0x09：** DEVICE_ISSUED_ERR - 命令处理错误
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- **0x0A：** DEVICE_UPGRADE_ERR - 升级错误
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- **0xFF：** DEVICE_UNKNOWN_ERR - 未知错误
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### 4.2 查询响应数据格式
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**舱室信息响应（0x1F）：**
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```c
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typedef struct {
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float temp_up; // 上盖温度
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float temp_dw; // 底盖温度
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float tmp117; // TMP117温度
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float pid_ctrl_up; // 上盖PID输出
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float pid_ctrl_dw; // 底盖PID输出
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uint8_t heater_power; // 加热器开关状态
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uint8_t heater_ratio; // 加热器功率比例
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uint8_t swtch; // 舱室开关状态
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uint8_t state; // 舱室运行状态
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uint8_t stage; // 运行阶段
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uint8_t addr; // 设备地址
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uint32_t err_flag; // 错误标志
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uint32_t ticks; // 运行时间
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uint32_t utc; // UTC时间
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} cabin_info_t;
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```
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**混气机信息响应（0x2F）：**
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```c
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typedef struct {
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gasmixing_gas_t gas; // 气体信息
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gasmixing_pump_t pump; // 泵信息
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gasmixing_cumsum_t cumsum; // 累计信息
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gasmixing_adc_t adc; // ADC信息
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uint8_t ev_return; // 排气阀状态
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uint8_t ev_calib; // 排气校准状态
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uint8_t uvc_led; // UVC LED状态
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uint8_t beep; // 蜂鸣器状态
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uint8_t power_12v; // 12V电源状态
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uint8_t state; // 运行状态
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uint32_t ticks; // 运行时间
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uint32_t utc; // UTC时间
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} gasmixing_info_t;
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```
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## 5. 通信示例
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### 5.1 设置舱室温度
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**主控发送：**
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```
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7E 7E 00 08 11 01 41 20 00 00 41 30 00 00 8A 0D
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|头 |长 |类型|地址|上盖温度|底盖温度|校验|尾|
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```
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**舱室响应：**
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```
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7E 7E 00 05 11 01 00 8A 0D
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|头 |长 |类型|地址|ACK |校验|尾|
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```
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### 5.2 查询舱室信息
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**主控发送：**
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```
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7E 7E 00 05 1F 01 25 0D
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|头 |长 |类型|地址|校验|尾|
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```
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**舱室响应：**
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```
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7E 7E 00 3F 1F 01 00 [舱室信息数据] 校验 0D
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|头 |长 |类型|地址|ACK |数据(60字节) |校验|尾|
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```
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## 6. 状态管理
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### 6.1 轮询状态（SUBDEV_POLL_STATE_POLL）
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- 用于周期性查询设备状态
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- 超时时间：100ms
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- 队列：g_subdev_poll_queue
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### 6.2 指令状态（SUBDEV_POLL_STATE_ISSUE）
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- 用于下发控制指令
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- 超时时间：3000ms
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- 队列：g_subdev_issue_queue
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## 7. 设备状态定义
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### 7.1 舱室状态
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```c
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typedef enum {
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CABIN_NOT_USED = 0X00, // 未使用
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CABIN_RUNNING = 0x01, // 正常运行
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CABIN_TEMP_DRIFT = 0X02, // 温度漂移
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CABIN_OPEN_TOO_LONG = 0X03, // 开盖时间过长
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CABIN_SELECTED = 0x04, // 被选中
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CABIN_SENSOR_ERR = 0X05, // 传感器故障
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CABIN_HEAT_POWER_ERR = 0X06, // 加热器故障
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CABIN_CPU_POWER_ERR = 0X07, // CPU电源故障
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CABIN_SENSOR_PWR_ERR = 0X08, // 传感器电源故障
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CABIN_UNKNOWN_STATE = 0XFF // 未知状态
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} cabin_state_e;
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```
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### 7.2 混气机状态
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```c
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typedef enum {
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GASMIX_NOT_USED = 0X00, // 未使用
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GASMIX_RUNNING = 0x01, // 正常运行
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GASMIX_TEMP_EXCESS = 0X02, // 温度异常
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GASMIX_PRESSURE_EXCESS = 0X03, // 压力异常
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GASMIX_FLOW_EXCESS = 0X04, // 流量异常
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GASMIX_O2_SOLUB_EXCESS = 0x05, // O2浓度异常
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GASMIX_CO2_SOLUB_EXCESS = 0X06, // CO2浓度异常
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GASMIX_SENSOR_ERR = 0X07, // 传感器故障
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GASMIX_HEAT_POWER_ERR = 0X08, // 加热器故障
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GASMIX_CPU_POWER_ERR = 0X09, // CPU电源故障
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||
GASMIX_GAS_INPUT_OFF = 0X0A, // 气路关闭
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GASMIX_TEMP_CTRL_OFF = 0X0B, // 温度控制关闭
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GASMIX_SHUTDOWN = 0X0C, // 关机
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GASMIX_UNKNOWN_STATE = 0XFF // 未知状态
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} gasmix_state_e;
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## 8. 错误处理
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- **通信超时：** 主控等待响应超时，应重发指令
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- **校验错误：** 接收方检测到校验错误，不响应
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- **参数错误：** 参数格式或范围错误，返回DEVICE_PARAM_ERR
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- **地址错误：** 设备地址不存在，返回DEVICE_ADDR_ERR
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## 9. 注意事项
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1. **地址范围：** 设备地址范围为1-32
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2. **超时时间：** 轮询100ms，指令3000ms
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3. **重发机制：** 建议实现指令重发机制
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4. **状态同步：** 主控应定期轮询设备状态
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5. **错误恢复：** 通信异常时应能自动恢复
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6. **并发控制：** 使用信号量保护串口资源 |