十七
42a4650a78
- 增加STM8 Bootloader工程及出厂固件恢复流程\n- 增加W25Q64外部Flash驱动和OTA分包接收、CRC16校验、断点续传状态管理\n- 增加固件版本查询、升级结果上报与主机确认机制\n- 将业务帧从55 AA帧头调整为发送方Mesh短地址+CMD+LEN+DATA+CRC16\n- 修正JDY-28M外层地址与业务发送方地址的职责划分，支持广播请求定向应答\n- 同步更新硬件引脚、存储分区、OTA流程和主机通信协议文档\n- 已使用SDCC重新编译，应用代码大小为5512字节，链接地址为0x8800
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# STM8S003F3P6TR 蓝牙 Mesh 继电器固件设计
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## 1. 适用范围
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本设计对应当前电路图中的单路交流通断器，功能包括：
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- 通过 JDY-28M 蓝牙模块接收 Mesh 控制指令；
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- 控制 PA1 输出，驱动 SS8050 和继电器线圈；
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- 通过 ACS712ELCTR-30A 连续采集负载电流；
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- 继电器吸合后在规定时间内无电流，生成“吸合无电流”故障；
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- 继电器断开后仍有电流，生成“断开有电流”故障；
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- 通过蓝牙返回状态、实时电流和故障码。
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## 2. 引脚连接确认
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根据原理图重新核对后，ACS712 的 VIOUT 经 R3/R4/C2 滤波后连接到 STM8 的 `PC4`，用于电流 ADC 采样；`PC3_JDY-28M-STAT` 是 JDY-28M 的 STAT 状态信号，两者不是同一网络。因此，之前关于“ACS712 模拟输出与 JDY-28M 状态输出共用 PC3”的判断已撤销。
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程序中应按以下方式配置：
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- `PC4`：模拟输入，连接 ACS712 电流检测滤波输出；禁止配置为推挽数字输出；
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- `PC3`：数字输入，用于读取 JDY-28M 状态；不要把它当作 ACS712 ADC 通道；
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- PC3 的有效电平已经由 JDY-28M 手册明确：MESH 模式下高电平表示入网成功，低电平表示尚未入网。
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## 3. 推荐软件接口
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| 功能 | 原理图网络 | 固件用途 |
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|---|---|---|
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| 继电器驱动 | `PA1_relay` | 高电平吸合，低电平断开 |
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| 电流模拟量 | `PC4` | ADC 输入，连接 ACS712 滤波输出 |
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| 蓝牙状态 | `PC3_JDY-28M-STAT` | 数字输入，读取 JDY-28M 状态 |
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| 蓝牙接收 | `PD5_JDY-28M-RXD` | MCU UART TX，发送给 JDY-28M RXD |
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| 蓝牙发送 | `PD6_JDY-28M-TXD` | MCU UART RX，接收 JDY-28M TXD |
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| 调试下载 | `SWIM/NRST` | 仅用于 SWIM 调试和下载 |
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| 本地按键 | `SW1` | 短按切换，长按恢复出厂设置 |
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STM8S003F3 的 ADC 是 10 位，输入范围为 0 至 VDDA；UART1 可用于蓝牙串口通信。根据 ST 官方 STM8S003F3 数据手册 DS7147 Rev 10 的表 6，TSSOP20/UFQFPN20 封装的 PC4 标注为 `AIN2`，因此程序选择 ADC1 通道 2；PC4 仍必须配置为模拟输入，不能作为数字推挽输出。
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## 4. JDY-28M Mesh 使用方式
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根据 JDY-28M V1.4 手册，本项目采用 `AT+ROLE2` 的 MESH 指令通信模式。该模式支持目标地址和 CMD 指令，通信数据带有模块定义的数据头，适合本项目的设备寻址、命令确认和故障上报。
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JDY-28M 仍然只负责 Mesh 组网和无线转发，STM8 负责继电器、电流采样、故障判定和最终执行。不能让 JDY-28M 直接通过 OUT 引脚控制继电器，否则会绕过 STM8 的 ACS712 电流确认逻辑。
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### 4.1 上电自动确认 Mesh 指令模式
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STM8 上电后必须先保持继电器断开，再初始化 JDY-28M。启动流程如下：
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```text
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上电
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↓
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继电器强制断开，启动 UART 接收环形缓冲区
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↓
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进入模块串口指令窗口，发送 AT+ROLE
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↓
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收到 +ROLE=2？ ── 是 ──→ 发送 AT+MADDR 查询短地址
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│
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否
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↓
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发送 AT+ROLE2
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↓
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等待 +OK，发送 AT+RESET
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↓
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等待模块重新启动，再次发送 AT+ROLE 验证
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↓
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收到 +MADDR=<短地址>
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↓
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校验短地址并保存到运行期 RAM
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↓
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Mesh 初始化完成，允许继电器业务运行
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```
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程序要求：
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- `AT+ROLE` 返回值必须严格等于 `2`，不能只根据 `+OK` 判断成功；
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- 发送 `AT+ROLE2` 后应等待模块返回 `+OK`，再发送 `AT+RESET`，不要连续发送多条命令；
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- 模块复位期间继电器必须保持断开，UART 接收缓存应清空，避免把启动回显当作业务帧；
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- 复位后要重新查询并验证 `AT+ROLE`，不能假定设置命令已经持久化成功；
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- 只有成功收到并解析 `AT+MADDR` 返回的有效 2 字节短地址后，才允许把 Mesh 初始化标记为完成；短地址只保存在运行期 RAM 中，每次上电重新查询，不写入 EEPROM；
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- 如果连续重试仍无法确认模式或短地址，进入 `BT_INIT_FAULT`，继电器保持断开，并通过 LED/故障状态报告蓝牙初始化故障；Mesh 尚未组网本身不属于初始化故障，不强制断开继电器；
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- 短地址不写入 EEPROM，设备每次上电都从 JDY-28M 重新查询。
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JDY-28M 手册说明，MESH 指令模式相关配置需要注意模块的指令/透传状态和 PWRC 管脚条件。当前硬件使用 `PA2_JDY-28M-PWRC`，RESET 使用 `PD2_JDY-28M-RESET`；如果模块未进入指令窗口，STM8 应先按手册要求控制 PWRC，再发送 `AT+ROLE`。
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建议的初始化状态枚举如下：
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```c
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typedef enum
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{
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BT_INIT_START = 0, /* 初始化开始，继电器仍保持断开 */
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BT_INIT_QUERY_ROLE, /* 查询 JDY-28M 当前工作模式 */
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||
BT_INIT_SET_ROLE, /* 当前模式不是 ROLE2，发送 AT+ROLE2 */
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||
BT_INIT_RESET_WAIT, /* 等待模块复位并重新启动 */
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||
BT_INIT_QUERY_ADDRESS, /* 发送 AT+MADDR 查询 Mesh 短地址 */
|
||
BT_INIT_SAVE_ADDRESS, /* 校验地址并保存到运行期 RAM */
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||
BT_INIT_READY, /* 蓝牙初始化成功，允许进入业务状态 */
|
||
BT_INIT_FAULT /* 初始化失败，继电器保持断开 */
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} BluetoothInitState;
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/*
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||
* 蓝牙模块初始化任务。
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* 该任务必须采用超时和重试机制，不能使用长时间阻塞延时，
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* 否则会影响 ACS712 采样、看门狗服务和本地按键检测。
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||
*/
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||
void Bluetooth_InitTask(void)
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{
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/* 只有收到明确的 +ROLE=2 和有效 +MADDR 响应后才进入 READY。 */
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||
}
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```
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短地址只保存在运行期 RAM 中。上电时必须重新执行 `AT+MADDR` 查询并校验，查询失败不能使用旧地址替代。
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### 4.2 PB5 蓝牙状态指示
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蓝牙状态/故障指示灯由 STM8 的 `PB5` 控制，低电平点亮；`PD3` 改作继电器状态指示灯，高电平点亮。`PC3_JDY-28M-STAT` 用于读取 JDY-28M 的 Mesh 状态。蓝牙初始化完成后，程序需要区分“模块初始化成功”和“已经完成组网”两个状态，不能仅凭 `AT+ROLE2` 成功就认为已经入网。
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PB5蓝牙状态/故障灯显示规则如下：
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| 条件 | PB5 状态 | 说明 |
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|---|---|---|
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| 蓝牙模块初始化故障 | 300 ms 亮、300 ms 灭 | 最高优先级，表示 ROLE/RESET/MADDR 初始化失败 |
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| 初始化成功但尚未完成 Mesh 组网 | 1 s 亮、1 s 灭 | 表示模块正常，但当前没有完成组网 |
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| 已完成 Mesh 组网 | 常亮 | 表示 PC3 已确认模块处于组网状态 |
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建议使用 1 ms 系统节拍实现 LED 状态机，不在主循环中使用阻塞延时。LED 状态优先级固定为：
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```text
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BT_INIT_FAULT > BT_NOT_JOINED > BT_JOINED
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```
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JDY-28M 手册第 7 页对 STAT（第 6 脚）给出了明确规定：在 MESH 模式下，入网成功输出高电平，未入网输出低电平。因此原理图中的 `PC3_JDY-28M-STAT` 应按高有效处理：
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```c
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/* JDY-28M 手册明确规定：MESH 入网成功时 STAT 输出高电平。 */
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#define JDY_MESH_JOINED_LEVEL 1
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/*
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||
* 更新 PB5 蓝牙状态/故障灯显示状态。
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* - 初始化故障时以 300 ms 周期闪烁；
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||
* - 初始化成功但 PC3 未确认组网时以 1 s 周期闪烁；
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||
* - PC3 连续稳定确认已组网时保持常亮。
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||
*/
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||
void BluetoothLed_Update(uint8_t init_fault, uint8_t init_ready,
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||
uint8_t mesh_status_level)
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||
{
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||
/* 具体 GPIO 翻转由 1 ms 定时任务执行，避免阻塞业务处理。 */
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||
}
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||
```
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PC3 状态必须连续稳定确认至少 3 秒：连续 3 秒读取到高电平才切换为常亮；连续 3 秒读取到低电平才切换为 1 秒闪烁。模块的 ALED（第 17 脚）是 JDY-28M 自带的广播 LED 指示脚，不应与本项目由 STM8 PB5 控制的蓝牙状态灯混淆；PD3只用于继电器状态指示。
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### 4.3 量产配置
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每个设备在产测或配网阶段配置一次，之后发送 `AT+RESET`：
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```text
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AT+ROLE2
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AT+BAUD4
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AT+MADDR<设备两字节短地址>
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AT+NETID<四字节组网ID>,<十六进制参数>
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AT+MCLSSA0
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AT+ZJEN1
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AT+RESET
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```
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- `AT+BAUD4` 为 9600 baud，应与 STM8 UART 保持一致；
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- `AT+MADDR` 设置 Mesh 短地址，设备之间不能重复；
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- `AT+NETID` 设置网络 ID，同一网络必须一致，手册说明该参数设置后不能查询，因此必须保存生产记录；
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- `AT+MCLSSA0` 选择 A0 类型，适合 MESH 透传/指令通信与低功耗 IO 类设备；
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||
- `AT+ZJEN1` 开启 Mesh 中继能力，是否关闭应根据现场网络拓扑测试决定。
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### 4.4 MESH 指令与 STM8 应用层
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在 `AT+ROLE2` 下，JDY-28M 使用目标短地址和 Mesh CMD 进行通信。手册第 29 页给出了 UART 发送和接收的完整示例。本项目使用其中的 Mesh 数据通信方式，把 STM8 业务帧作为 Mesh 数据区发送；不把业务帧中的 `0x55 0xAA` 误认为 JDY-28M 的无线帧头。
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||
STM8 仍然需要对 UART 业务数据进行二次校验，不能把收到的任何 UART 字节直接当作继电器命令。由于当前使用的是 `AT+ROLE2` MESH 指令通信模式，目标短地址属于 JDY-28M 的发送帧字段，接收帧中还会携带来源短地址，因此不应在 STM8 业务载荷中重复添加。
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### 4.4.1 JDY-28M Mesh 外层帧
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手册第 29 页的示例表明，JDY-28M 串口发送给模块的外层帧为：
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```text
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41 54 2B AA A1 | 目标短地址 2B | A0 | 业务数据 | 0D 0A
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```
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其中：
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- `41 54 2B AA A1`：固定的 JDY-28M MESH 指令前缀，对应 ASCII/十六进制字符串 `41542BAAA1`；
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- 目标短地址：2 字节，例如 `FFFF` 表示广播，`000C` 表示发送到短地址 `000C`；
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- `A0`：手册示例中的 MESH 数据通信命令字节；
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- 业务数据：本项目的 STM8 业务帧，例如 `55 AA CMD LEN DATA CRC16`；
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- `0D 0A`：JDY-28M 指令结束符。
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因此，主机或上位机发送给某个继电器节点的完整数据应类似：
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```text
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41 54 2B AA A1 00 0C A0 55 AA CMD LEN DATA CRC16 0D 0A
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```
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||
手册给出的设备接收帧格式为：
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```text
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F1 DD 09 00 0A | 源短地址 2B | 业务数据 | 0D 0A
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```
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例如源地址为 `000C`、业务数据为 `1122334455` 时，接收格式为：
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```text
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F1 DD 09 00 0A 00 0C 11 22 33 44 55 0D 0A
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```
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STM8 收到外层帧后，应先识别并剥离 `F1 DD 09 00 0A`、来源短地址和 `0D 0A`，再把中间的业务数据交给 `55 AA | CMD | LEN | DATA | CRC16` 解析器。手册第 29 页说明 MESH 数据长度支持最长 20 字节，因此本项目的业务帧总长度必须控制在该限制内。
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因此，STM8 业务数据只保留以下应用层字段：
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```text
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帧头 0x55 0xAA | CMD | LEN | DATA | CRC16
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```
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字段定义：
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- `0x55 0xAA`：STM8 业务帧同步头；
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- `CMD`：需要执行或返回的命令；
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- `LEN`：DATA 字段的字节数；
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- `DATA`：命令参数或返回数据；
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- `CRC16`：从 `CMD` 开始计算到 DATA 结束的 CRC16，不包含帧头。
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CRC16 固定采用 CRC-16/MODBUS，参数必须由主机和 STM8 完全一致地实现：
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- 多项式：标准表示为 `0x8005`，采用右移实现时使用 `0xA001`；
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- 初始值：`0xFFFF`；
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- 输入反转：是；
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- 输出反转：是；
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- CRC 字节顺序：低字节在前、高字节在后；
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- 计算范围：从 `CMD` 开始，到 DATA 结束，不包含 `0x55 0xAA` 帧头；
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- 不计算 JDY-28M 外层帧头、目标地址、`A0` 和 `0D 0A`。
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固定测试向量：
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```text
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输入数据：01 01 01
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CRC结果：0x4498
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发送顺序：98 44
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完整示例：55 AA 01 01 01 98 44
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```
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### 5.5 业务命令定义
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| CMD | 名称 | 方向 | DATA 定义 |
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|---|---|---|---|
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| `0x01` | 继电器控制 | 主机→设备 | `0x00` 断开；`0x01` 吸合 |
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| `0x02` | 查询继电器状态 | 主机→设备/设备→主机 | 返回 `0x00` 断开；`0x01` 吸合 |
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| `0x03` | 读取电流数据 | 主机→设备/设备→主机 | 返回 2 字节实际电流值，单位 mA，低字节在前 |
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| `0x04` | 故障上报 | 设备→主机 | `0x00` 吸合但无电流；`0x01` 断开但有异常电流；`0x02` 采样异常；`0x04/0x06` 对应恢复 |
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| `0x05` | 设备短地址上报 | 设备→主机 | 返回 2 字节 Mesh 短地址 |
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| `0x06` | 配置电流阈值 | 主机→设备 | 2 字节无符号阈值，单位 mA，低字节在前 |
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### 5.5.1 应答命令分配建议
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采用“请求命令 + `0x80` = 应答命令”的规则：
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| 请求 CMD | 应答 CMD | 应答含义 | DATA |
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|---|---|---|---|
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| `0x01` | `0x81` | 继电器控制成功 | `0x00` 断开，`0x01` 吸合 |
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| `0x02` | `0x82` | 继电器状态返回 | `0x00` 断开，`0x01` 吸合 |
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| `0x03` | `0x83` | 电流数据返回 | 2 字节实际电流值，单位 mA，低字节在前 |
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| `0x04` | - | 故障/恢复主动上报 | 故障码，设备主动发送 |
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| `0x05` | `0x85` | 设备短地址返回 | 2 字节短地址，低字节在前 |
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| `0x06` | `0x86` | 电流阈值配置成功 | 2 字节当前阈值，单位 mA，低字节在前 |
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| `0x04` | `0x84` | 故障/恢复上报确认 | 1 字节，被确认的故障码 |
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如果设备不能执行请求，使用统一错误应答 `CMD=0xE0`：
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```text
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DATA[0]：错误码
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0x01 = 设备未初始化完成
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0x02 = 参数长度错误
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0x03 = 参数值非法
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0x04 = 当前状态不允许执行
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0x05 = ROM 写入失败
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0x06 = 业务命令不支持
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```
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CRC 错误不发送 `0xE0`，直接丢弃，因为 CRC 错误时不能确认收到的命令内容。
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广播请求同样需要应答。特别是广播 `CMD=0x05` 地址查询时，主机通过收集所有设备返回的 `0x85` 应答获得网络内的短地址列表。
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为避免所有设备同时回复造成 Mesh 碰撞，广播地址查询应采用错峰应答：
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```text
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response_delay_ms = 20 + (mesh_short_address % 16) * 20
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```
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设备收到广播地址查询后，不立即发送，而是在计算出的时间槽发送 `CMD=0x85`，DATA 为本机 2 字节短地址。主机应在足够的收集窗口内接收多个应答，并按短地址去重。
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广播控制指令也返回 `0x81` 控制应答；为避免多个设备同时回复，广播控制应答同样采用基于短地址的错峰发送。单播指令不需要错峰，可以在执行后立即应答。
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建议固定返回格式：
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```text
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CMD=0x02, LEN=1, DATA=[RELAY_STATE]
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CMD=0x03, LEN=2, DATA=[CURRENT_L, CURRENT_H]
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CMD=0x05, LEN=2, DATA=[ADDR_L, ADDR_H]
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```
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`0x04` 故障上报建议定义为：
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```text
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DATA[0]：故障码，0x00=继电器已吸合但没有电流输出，0x01=继电器已断开但仍存在异常电流，0x02=ACS712采样异常，0x04=电流故障恢复，0x06=采样异常恢复。蓝牙初始化异常不通过 Mesh 上报，只通过 PB5 指示。
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```
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`CMD=0x03` 的电流数据是 STM8 根据 ACS712 采样值、零点偏置和校准系数计算出的实际电流，不是 ADC 原始值。数据类型为 16 位无符号整数，单位为 mA，低字节在前，并采用四舍五入：
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```text
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实际电流 1250 mA = 0x04E2
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DATA = 0xE2 0x04
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实际电流 500 mA = 0x01F4
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DATA = 0xF4 0x01
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```
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该格式的最大表示值为 65535 mA，即 65.535 A，能够覆盖 ACS712ELCTR-30A 的量程。
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例如，继电器吸合后检测不到电流时主动发送：
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```text
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55 AA 04 01 00 CRC16
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```
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其中 `CMD=0x04`，`LEN=0x01`，故障码为 `0x00`，表示继电器已吸合但没有电流输出。实际发送时应将末尾 `CRC16` 替换为计算结果。
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JDY-28M 先按 MESH 外层帧完成目标地址处理和来源地址携带，STM8 再校验业务帧头、命令、长度和 CRC，然后执行命令。当前协议不设置业务层 SEQ；因此主机不应在未确认应答时盲目重发继电器控制帧，后续如需要可靠重发，应另行增加事务机制。
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只有在未来存在“模块地址”和“业务逻辑地址”不一致的需求时，才在业务载荷中额外增加逻辑设备号；此时字段名称必须使用 `logical_device_id`，不能再命名为目标短地址或源短地址，以免与 JDY-28M 地址混淆。
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## 5. 设备进入可执行状态后的指令划分
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只有完成以下条件后，设备才将 `device_ready` 置为 1，开始处理业务指令：
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1. JDY-28M 已确认 `AT+ROLE=2`；
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2. 已成功查询并校验 Mesh 短地址；
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3. 已读取并保存 Mesh 状态；组网状态由 PB5 蓝牙状态灯单独指示；PD3指示继电器状态；
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4. STM8 已完成 ACS712 零点初始化；
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5. 继电器输出已经处于安全的断开状态。
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未进入 `device_ready` 前，只允许处理初始化相关命令，不能执行远程继电器控制。初始化完成后，即使 Mesh 尚未组网，也不强制断开继电器；如果收到本地或后续有效业务控制，仍可按正常逻辑执行。
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### 5.1 指令一：询问设备短地址
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主机发送“询问地址”业务指令后，STM8 不重新修改地址，只返回启动阶段通过 `AT+MADDR` 查询并保存的当前短地址。
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```text
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请求方式：主机发送地址查询请求
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应答命令：0x05 ADDRESS_REPORT
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应答数据：设备短地址 2 bytes
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```
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如果地址没有通过校验或蓝牙初始化尚未完成，应返回地址无效/设备未就绪错误，不能返回未校验的旧地址。
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### 5.1.1 指令六：配置电流阈值
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主机发送 `CMD=0x06`、`LEN=2`，DATA 为低字节在前的 16 位无符号阈值，单位为 mA。STM8 校验通过后将阈值写入 ROM；后续上电时读取该值，读取失败或数据无效时使用默认值 100 mA。
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```text
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CMD=0x06, LEN=2, DATA=[THRESHOLD_L, THRESHOLD_H]
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```
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阈值配置成功后，设备重新封装应答帧，使用专用的配置应答 CMD 并重新计算 CRC16，不能直接原样返回主机的 Mesh 外层帧。
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### 5.2 指令二：控制继电器吸合或断开
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```text
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请求命令：0x01 RELAY_CONTROL
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应答方式：返回当前继电器状态帧（CMD=0x02）
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```
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处理流程：
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1. 校验 JDY-28M 外层地址、业务命令长度和 CRC；
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2. 判断设备是否 `device_ready`；
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3. 设置继电器软件目标状态；
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4. 立即控制 `PA1_relay` 输出，使继电器吸合或断开；
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5. 重新封装一帧应答数据，使用专用的控制应答 CMD，重新计算业务 CRC16，并通过新的 JDY-28M 外层地址和帧头发送；
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7. 继续由 ACS712 采样和故障状态机进行后续确认。
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控制应答不需要等待电流确认。返回成功表示继电器控制动作已经发出，不表示负载电流已经符合预期。由于目前没有触点反馈，不单独判断继电器机械控制失败；后续异常统一由 ACS712 电流检测故障上报。
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收到新的控制指令时，应立即更新目标状态，并重新启动对应的电流确认窗口。
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### 5.3 指令三：故障主动上报
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故障不是主机查询后才返回，而是由 STM8 在电流确认窗口结束后主动通过 JDY-28M 上报：
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```text
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上报命令：0x04 FAULT_REPORT
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故障码 DATA[0]=0x00：继电器吸合，但持续无有效电流
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故障码 DATA[0]=0x01：继电器断开，但仍持续存在有效电流
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故障码 DATA[0]=0x02：ACS712 采样异常
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故障码 DATA[0]=0x04：电流故障恢复
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故障码 DATA[0]=0x06：采样异常恢复
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```
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故障上报数据建议包含：
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```text
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设备短地址 | 故障码 | 继电器目标状态 | 当前电流值
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```
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上报规则：
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- 吸合后持续检测至少 10 s，电流始终低于 `I_ON_THRESHOLD`，主动上报 `0x00`；
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- 断开后持续检测至少 10 s，电流仍持续高于 `I_OFF_THRESHOLD`，主动上报 `0x01`；
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- ACS712 采样异常上报 `0x02`；蓝牙初始化异常无法通过 Mesh 上报，只通过 PB5 指示；
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- 后续连续检测恢复正常至少 10 s 时，清除对应故障并主动上报恢复码 `0x04` 或 `0x06`；蓝牙初始化故障无法通过 Mesh 上报，恢复后仅结束 PB5 故障闪烁；
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- 故障或恢复上报发送后，等待主机返回 `CMD=0x84` 确认；
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- 未收到确认时，每隔 10 s 重发一次相同的 `CMD=0x04` 上报帧；
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- 收到 `CMD=0x84` 且 DATA 与当前待确认故障码一致后，停止该事件的周期重发；
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- 重复收到的故障上报不得重复改变继电器状态，只需返回 `CMD=0x84`；
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- 故障上报不能改变当前继电器输出，除非产品需求明确要求保护性断开；
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- `0x04` 专用于设备主动故障/恢复上报，`0x84` 专用于主机确认。
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### 5.4 指令处理优先级
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```text
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初始化故障保护
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> 继电器控制指令
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> 故障状态机
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> 周期状态上报
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```
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如果设备处于蓝牙初始化故障，继电器必须保持断开；如果设备已经进入业务运行状态，继电器控制应答和故障主动上报分别走同步、异步两条路径。
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## 6. 状态模型
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继电器控制状态不应直接等同于“负载已经工作”。建议保存以下状态：
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```c
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typedef enum
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{
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RELAY_OFF = 0, /* 软件要求继电器断开 */
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RELAY_ON = 1 /* 软件要求继电器吸合 */
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} RelayCommandState;
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typedef enum
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{
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FAULT_NONE = 0x00, /* 无故障 */
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FAULT_ON_NO_CURRENT = 0x01, /* 要求吸合，但确认窗口内无电流 */
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||
FAULT_OFF_HAS_CURRENT = 0x02,/* 要求断开，但确认窗口内仍有电流 */
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FAULT_CURRENT_SENSOR = 0x03 /* 采样异常或零点未校准 */
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} FaultCode;
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```
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建议故障状态采用“锁存 + 明确清除”：故障发生后继续上报，只有收到清除故障指令、重新执行一次有效控制，或设备重启并完成自检后才清除。是否允许自动清除，应由产品需求决定。
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## 7. ACS712 采样算法
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ACS712 输出是以约 VCC/2 为零电流中心的模拟电压，30 A 型号的典型灵敏度约为 66 mV/A。不要用单次 ADC 值判断有无电流，应采用连续采样计算 RMS。
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推荐参数：
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- ADC 采样频率：1 kHz 至 2 kHz；
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- RMS 窗口：至少 20 ms，推荐 100 ms；
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- 每个窗口先计算平均值作为零点/偏置；
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- 对每个采样值计算相对零点的平方和；
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- 使用整数或定点运算，避免 STM8 上使用浮点造成代码过大和执行时间不可控；
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- 上电后继电器保持断开，采集 200 ms 至 500 ms 的零点偏置；
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- 零点偏置只能在确认负载无电流时更新，不能在继电器吸合状态下随意跟踪。
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计算关系为：
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```text
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I_rms = sqrt(sum((ADC_i - ADC_zero)^2) / N) * Vref / (1023 * 0.066)
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```
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实际项目中应使用已知标准电流进行两点或多点校准，得到 `CURRENT_SCALE` 和 `CURRENT_OFFSET`，不要直接把典型灵敏度当成最终精度。
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## 8. 故障判定时序
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### 6.1 吸合无电流
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1. 收到 ON 指令；
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2. 设置软件目标状态为 ON；
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3. PA1 输出吸合电平；
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4. 等待继电器机械动作时间，例如 100 ms；
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5. 持续检测电流，确认窗口至少 10 s；
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6. 若窗口内连续满足 `I_rms >= I_ON_THRESHOLD`，判定吸合成功；
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7. 窗口结束仍无有效电流，生成 `FAULT_ON_NO_CURRENT`。
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`I_ON_THRESHOLD` 支持动态配置，默认值为 100 mA；实际产品可根据最小负载电流、ACS712 噪声和现场校准结果调整。
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### 6.2 断开仍有电流
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1. 收到 OFF 指令；
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2. 设置软件目标状态为 OFF；
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3. PA1 输出断开电平；
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4. 等待触点释放时间，例如 100 ms；
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5. 持续检测电流，确认窗口至少 10 s；
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6. 若窗口内电流持续低于阈值，判定断开正常；
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7. 若连续多个采样窗口仍满足 `I_rms >= I_OFF_THRESHOLD`，生成 `FAULT_OFF_HAS_CURRENT`。
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`I_OFF_THRESHOLD` 应高于零点噪声。吸合和断开的电流阈值支持动态配置，默认值均为 100 mA。电流必须持续满足故障条件至少 10 s 才上报，不能根据单次采样或瞬时浪涌报错。
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## 9. 推荐主循环结构
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```c
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void App_MainLoop(void)
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{
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/* 读取 UART 环形缓冲区，将完整帧交给协议解析器。 */
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Bluetooth_ProcessRxFrames();
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/* 由 1 ms 定时节拍触发电流采样，不在主循环中使用阻塞延时。 */
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CurrentSampler_ProcessPendingSamples();
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/* 每完成一个 RMS 窗口，就更新当前电流和采样质量。 */
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CurrentMonitor_ProcessCompletedWindow();
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/* 根据继电器目标状态、延时和电流结果推进故障状态机。 */
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RelayFaultMonitor_Run();
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/* 周期性发送状态，不应阻塞继电器控制和 ADC 采样。 */
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||
Bluetooth_ReportPeriodicStatusIfDue();
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/* 防止程序跑飞；喂狗动作应放在确认主循环各任务正常执行之后。 */
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||
IWDG_ServiceIfSystemHealthy();
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||
}
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```
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## 10. 建议蓝牙协议
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正式量产使用前文定义的二进制帧：
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```text
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0x55 0xAA | CMD | LEN | DATA | CRC16
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```
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Mesh 目标地址和源地址由 JDY-28M 的 MESH 指令帧承担，不放入 STM8 业务载荷。
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## 11. 关键异常处理
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- 蓝牙帧 CRC 错误：丢弃并返回通信错误，不改变继电器状态；
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- LEN 超出协议允许范围：丢弃整帧，不执行继电器动作；
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- 上电：继电器默认断开，先完成 ADC 零点采集和自检；初始化完成后，Mesh 未组网不再强制改变继电器状态；
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- ACS712 输出超出 0 至 VDDA：记录传感器故障，禁止根据异常值自动闭合；
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- 采样窗口不足：不更新电流值，不进行故障判定；
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- MCU 看门狗复位：重启后保持继电器断开，并上报复位原因；
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- 故障状态下：可以继续发送实时电流，但不应静默覆盖原故障码。
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## 12. 推荐实现顺序
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1. 复核 PC4 的 ADC 通道编号、PC3 的蓝牙状态有效电平以及 PCB 走线；
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2. 单独验证 PA1-继电器吸合/断开极性；
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3. 在继电器断开状态下验证 ACS712 零点和噪声；
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4. 用已知负载校准电流换算；
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5. 验证蓝牙 UART 收发和 Mesh 重发/去重；
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6. 最后启用两类故障判定，并分别测试“空载吸合”和“触点粘连/外部旁路带电”场景。
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该文档是固件设计和测试基线，不代表已经完成编译、下载、PCB 实测或市电安全认证。
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