برچسب: پروژه با شیلد شبکه W5100

راه اندازی w5100 اترنت چیست: اترنت: سطح تبادل داده ی پایین رو اترنت میگن. توی این سطح هر دستگاه آدرسی منحصر به فرد داره که به اون مک آدرس میگیم.برا پیدا کردن مک آدرس برد Ethernet خودمون ، اون رو باید به کامپیوتر وصل کنیم و بعد از اینکه کامپیوتر برد رو شناخت ، آیکون شبکه روی نوار وظیفه ویندوز ظاهر میشه که اطلاعات اون رو مشخص میکنه. مک آدرس اسم دیگه هم داره و توی ویندوز با عنوان physical address هم شناخته میشه. پروتکل TCP/IP چیست: این پروتکل برای تبادل داده در اینترنت بین فرستنده و گیرنده به کار میره. هر سرور توی اینترنت آدرسی 4 بایت ای داره که به اون IP میگیم و همه میشناسیمش. آدرس IP محلی: اگر توی خونه چند تا کامپیوتر داریم که از طریق یک مودم به اینترنت وصل میشیم ، مودم به هرکدوم از اون ها یک آدرس IP محلی اختصاص میده . این IP محلی به وسیله ی سرویسی که توی مودم وجود داره ایجاد میشه و اسم اون DHCP هستش. اطلاعات توی شبکه با پروتکل HTTP منتقل میشن و صفحه ها با زبان HTML نوشته میشن. همین دیگه! بریم حالا سراغ اصل کاری :D ارتباط آردوینو با shield Ethernet : آردوینو برای تبادل داده با اینترنت از تراشه ی W5100 استفاده میکنه که پروتکل TCP/IP رو بصورت سخت افزاری داره. این تراشه با واسطه داده ی spi ، از پروتکل های TCP و UDP و IPv4 و ICMP ، ARP ، IGMP و PPPoE پشتیبانی میکنه. با برد اترنت ، میشه اطلاعات سنسورهارو از نقاط مختلف جمع کرد و به یک سرور منتقل کرد یا با اینترنت ، دستگاه های خودمون رو که توی شبکه هستن رو کنترل کنیم. هر دستگاه توی اینترنت شماره ای یکتا داره که به اون آدرس فیزیکی یا مک آدرس میگیم.برای اتصال شیلد اترنت به آردوینو باید پایه های MISO و MOSI و SCK رو به هم وصل کنیم که بهشون میگن پایه های ICSP و پایه ی ETH CS روی شیلد رو بهم باید به پایه ی شماره 10 دیجیتال آردوینو وصل کنیم. و برد آردوینو خودتون رو مثل همیشه با کامپیوتر وصل کنید و شیلد شبکه رو با کابل LAN به مودم. توی مجموعه کتابخونه ای که چند بار داخل سایت قرار دادیم کتابخونه ی Ethernet هم وجود داره. دانلود مجموعه کتابخانه های پرکاربرد آردوینو : دانلود کتابخانه ها برای تست کارکرد شیلد به همراه آردوینو از example ها ، گزینه یDhcpAddressPrinter رو روی برد بریزین و تست کنید که در وبسایت آردینو با آدرس DhcpAddressPrinter هم وجود داره که کدش رو براتون در اینجا هم آوردم : پروژه تست راه اندازی w5100 #include #include // Enter a MAC address for your controller below. // Newer Ethernet shields have a MAC address printed on a sticker on the shield byte mac { 0x00, 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDE, 0x02 }; // Initialize the Ethernet client library // with the IP address and port of the server // that you want to connect to (port 80 is default for HTTP): EthernetClient client; void setup() { // start the serial library: Serial.begin(9600); // start the Ethernet connection: if (Ethernet.begin(mac) 0) { Serial.println("Failed to configure Ethernet using DHCP"); // no point in carrying on, so do nothing forevermore: for(;;) ; } // print your local IP address: Serial.print("My IP address: "); for (byte thisByte 0; thisByte < 4; thisByte++) { // print the value of each byte of the IP address: Serial.print(Ethernet.localIP(), DEC); Serial.print("."); } Serial.println(); } void loop() { } در بخش : byte mac { 0x00, 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDE, 0x02 }; مک آدرس برد خودتون رو که روش نوشته شده وارد کنید. ویژگی های شیلد Ethernet w5100 : 1-ولتاژ تغذیه: 5 ولت که از برد آردوینو دریافت می کند 2- وجود 7 نشانگر LED 3-نرخ اطلاعات اترنت: 10/100Mbps 4-تبادل اطلاعات با برد آردوینو از طریق پروتکل SPI 5-دارای شکاف کارت حافظه SD-card 6-کانکتور استاندارد Rj45 (شبکه LAN) اول تابع هارو معرفی میکنم تا با کتابخونه Ethernet.h و توانایی های این کتابخونه آشنا بشیم و بعد میریم سراغ چند تا پروژه که از این توانایی ها استفاده کنیم. تابع های کتابخانه ی آردوینو: تابع Ethernet.begin برای راه اندازی و مقدار دهی اولیه برد از تابع begin استفاده میکنیم که قالب اون بصورت زیره: Ethernet.begin(mac); Ethernet.begin(max,ip); Ethernet.begin(max,ip,gateway); Ethernet.begin(max,ip,gateway,subnet); اگر از قالب اول تابع استفاده کنیم ، مودم یک IP محلی به برد اختصاص می ده. mac : مک آدرس برد اترنت. ip : آدرس آی پی دستگاه. gateway : آدرس IP چهاربایتی مودم. Subnet : شماره چهار بایتی که پیش فرض 255.255.255.0 هستش. DNS چیست : آدرس DNS سرور ، سرویسی هستش که آدرس ها رو به آی پی تبدیل میکنه. (مثلا شما وارد سایت levinic.ir میشید ولی درواقع وقتی این آدرسو میزنید DNS هایی که سایت داره، این آدرس رو به آی پی سرور تبدیل میکنه و شمارو به سرور های سایت وصل میکنه) تابع localIP این تابع آدرس IP محلی رو میده و خروجی نداره. مثال: #include #include // Enter a MAC address for your controller below. // Newer Ethernet shields have a MAC address printed on a sticker on the shield byte mac { 0x00, 0x06, 0x4F, 0x0D, 0xAC, 0xA9 }; // Initialize the Ethernet client library // with the IP address and port of the server // that you want to connect to (port 80 is default for HTTP): //EthernetClient client; void setup() { // start the serial library: Serial.begin(9600); // start the Ethernet connection: if (Ethernet.begin(mac) 0) { Serial.println("Failed to configure Ethernet using DHCP"); // no point in carrying on, so do nothing forevermore: for(;;); } // print your local IP address: Serial.print(Ethernet.localIP(),DEC); Serial.print("."); } serial.println(); } void loop() { } خروجی برنامه برای برد من: My IP address: 192.168.1.5. تابع maintain آدرس IP محلی که سرور به هر دستگاهی توی شبکه میده تا مدت زمان خاصی معتبره (برای مودم من 24 ساعته). کار این تابع اینه که ما یک آدرس آی پی جدید از سرور بخوایم.بسته به تنظمیات سرور خروجی تابع چند حالت داره: 0 : اتفاقی نیوفتاده 1 : آدرس تغییر نکرده 2 : آدرس تغییر کرده 3 : rebind آدرس ناموفقیت آمیز 4 : rebind آدرس موفقیت آمیز تابع IPAddress این تابع آدرس IP رو بصورت محلی تعریف میکنه. ورودی اون 4 بایتِ آدرس IP هستش که با کاما جدا شدن و خروجی هم نداره. مثال: یک آدرس IP دلخواه تعریف کنید و خروجی رو به شکل سریال بفرستید. #include #include // Enter a MAC address and IP address for your controller below. // The IP address will be dependent on your local network: byte mac { 0x00, 0x06, 0x4F, 0x0D, 0xAC, 0xA9 }; IPAddress ip(192, 168, 1, 12); void setup() { // Open serial communications and wait for port to open: Serial.begin(9600); pinMode(4,OUTPUT); digitalWrite(4,HIGH); Serial.println("startig w5100"); Ethernet.begin(mac,ip); Serial.println(Ethernet.localIP()); } void loop() { } خروجی برنامه: starting W5100 192.168.1.12 حالا بریم سراغ تابع های سرور : سرور: سرور اون دستگاهیه که از سایر دستگاه ها داده درخواست میکنه یا داده میفرسته. آردوینو برای سرور ، کلاس تعریف میکنه.(کلاس رو تابحال چند بار توضیح دادم که چیه ، لازم نیست که 2باره توضیح بدم ، هوم؟ :D ) تابع EthernetServer این تابع سروری ایجاد میکنه که از پورتی خاص ، اطلاعات را رد و بدل میکنه. مثلا : سروری توی پورت 80 ایجاد کنید: EthernetServer server EthernetServer(80); تابع server.begin با اجرای این تابع ، سرور به تقاضاهای مشتری ها (کلاینت ها) پاسخ میده. تابع ورودی و خروجی هم نداره. مثلا با server.begin(); یک سرور ایجاد میشه . تابع server.available این تابع کلاینتی رو میده که میخواد داده مبادله کنه. تابع server.write این تابع به تمامی کلاینت هایی که به سرور متصل ان ، داده میفرسته. client server.available(); if (client true){ server.write(0x55); } تابع server.print ای تابع داده ی ورودی رو به صورت رشته ای از کد اسکی میفرستن. قالب اون بصورت زیره: server.print(data) server.print(data,BASE) نوع data میتونه char, byte , long , int یا رشته باشه. پارامتر BASE مبنای داده ی ارسال رو نشون میده. مبنای استفاده میتونه ده (DEC) ، شانزده (HEX) ، هشت (OCT) و دو (BIN) باشد. پارامتر server قبلا با تابع EthernetServer() ایجاد شده.( server همون کلاسیه که بالاتر گفتم ، درواقع یک جور اسم گذاریه ک با تابع EthernetServer در اینجا میشه انجام داد، مثلا میخواین هم serial.print کنین و هم server.print که این کلاس گذاری باعث تمایز بین کد ها میشه) تابع server.println مثل تابع print هستش فقط بعد از نوشتن میره خط بعد. کلاینت: کلاینت هم یک کلاسِ توی آردوینو و میتونه به سرور وصل بشه و به تبادل داده بپردازه. تابع EthernetClient این تابع کلاینت رو تعریف می کنه و ایجاد کلاس میکنه و توانایی اینو داره به آدرسی اینترنتی با IP و پورت تعریف شده وصل شه: EthernetClient client; مثال: #include #include byte mac { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED }; byte ip { 10, 0, 0, 177 }; byte server { 64, 233, 187, 99 }; // Google EthernetClient client; void setup() { Ethernet.begin(mac, ip); Serial.begin(9600); delay(1000); Serial.println("connecting..."); if (client.connect(server, 80)) { Serial.println("connected"); client.println("GET /search?qarduino HTTP/1.0"); client.println(); } else { Serial.println("connection failed"); } } void loop() { if (client.available()) { char c client.read(); Serial.print(c); } if (!client.connected()) { Serial.println(); Serial.println("disconnecting."); client.stop(); for(;;) ; } } تابع client.connected این تابع وصل بودن یا نبودن یک کلاینت رو برسی میکنه. اگر کلاینت وصل باشه ، خروجی TRUE و در غیر اینصورت FALSE هستش. اگر اتصال قطع شده باشه، ولی کلاینت هنوز داده ای داشته باشه که نخوندیم ، تابع خروجی TRUE میده. مثال : برنامه ای قراره بنویسیم که اگر کلاینت نبود ، پیامی به صورت سریال فرستاده بشه: if(!client.connected()){ Serial.println(“disconnecting.”) تابع connect این تابع به یک IP و پورتِ داده شده وصل میشه. تابع بصورت زیره: client.commect(ip,port) client.commect(URL,port) اگر اتصال ، موفقیت آمیز باشد ، خروجی صحیح و در غیر اینصورت ناصحیح هستش. تابع write کلاینت با این تابع به سروری که وصل هستش ، داده میفرسته و ورودی تابع هشتی بیتی یا باعلامت یا بدون علامته. خروجی تعداد بایت هایی هستش که کلاینت نوشته. تابع client.print این تابع داده ی ورودی رو بصورت رشته ای از کد اسکی به سروری که کلاینت به اون وصل شده میفرسته ، قالب اون هم بشکل زیره: client.print(data) client.print(dara,BASE) نوع data میتونه char,long,byte,int باشه، پارامتر BASE مبنای داده ی ارسال رو نشون میده. مبنا ی استفاده میتونه ده (DEC) ، شانزده (HEX) ، هشت (OCT) و دو (BIN) باشد. تابع client.println مثل تابع client.print هستش فقط بعد از نوشتن میره خط بعد. تابع available این تابع تعداد بیت هایی رو میده که سرور روی کلاینت نوشته. Serial.println(client.available()); تابع read این تابع داده ی بعدی رو میده که روی سرور کلاینت نوشته: مثلا: if(client.available()) { char cclient.read(); Serial.print(c); } تابع client.flush این تابع داده هایی رو از بین میبره که از سرور دریافت شده و هنوز خوانده نشده، تابع ورودی ، خروجی نداره. برای قطع ارتباط با سرور تابع client.stop استفاده میشه. این تابع هم ورودی/خروجی نداره. if(!client.connceted()){ Serial.println(); Serial.println(“disconnecting.”); client.stop; for(;;) } آموزش راه اندازی w5100 با پروژه : پروژه ی مانیتورینگ اتاق با w5100 در این پروژه از سنسور HC-SR501 که یک سنسور مادون قرمزه بهمراه مقاومت LDR برای تشخیص نور و حرکت در اتاق استفاده شده و شماتیک مثل شکل زیره : کد پروژه: #include #include // ethernet configuration byte mac { 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDD, 0xEE, 0xFF }; IPAddress ip(192,168,1,111); // P1 --> { 10, 1, 1, 5 }; EthernetServer server(3178); // port 80 is default for HTTP // initial int LED 3; // led is connected to digital pin 3 int PIR 2; // PIR sensor is connected to digital pin 2 int LDR 5; // LDR sensor is connected to analog in 5 int PIRstate 0; // variable for PIR sensor status float photocell 0; // variable for photocell (LDR) analog value char c 0; // received data char command "\0"; // command void setup() { Ethernet.begin(mac, ip); server.begin(); pinMode(LED, OUTPUT); pinMode(PIR, INPUT); } void loop() { EthernetClient client server.available(); // detect if current is the first line boolean current_line_is_first true; if (client) { // an http request ends with a blank line boolean current_line_is_blank true; while (client.connected()) { if (client.available()) { char c client.read(); // if we've gotten to the end of the line (received a newline // character) and the line is blank, the http request has ended, // so we can send a reply if (c '\n' && current_line_is_blank) { // send a standard http response header client.println("HTTP/1.1 200 OK"); client.println("Content-Type: text/html"); client.println(); // auto reload webpage every 5 second client.println(" "); // webpage title client.println(" Arduino + Ethernet Shield Application v1.0

"); // read analog pin 1 for the value of photocell photocell analogRead(LDR); client.print(" Light reading "); client.println(photocell, 2); client.println("

"); // read digital pin 13 for the state of PIR sensor PIRstate digitalRead(2); if (PIRstate HIGH) { // PIR sensor detected movement client.println(" Motion Detected!

"); } else { // No movement is detected client.println(" No Movement

"); } // button functions client.println(" "); client.println(" LED On "); client.println(" LED Off "); client.println(" "); // webpage footer client.println(" Robot.Head to Toe "); client.println(" P.S.: This page will automatically refresh every 5 seconds.

"); break; } if (c '\n') { // we're starting a new line current_line_is_first false; current_line_is_blank true; } else if (c ! '\r') { // we've gotten a character on the current line current_line_is_blank false; } // get the first http request if (current_line_is_first && c '') { for (int i 0; i < 1; i++) { c client.read(); command c; } // LED control if (!strcmp(command, "1")) { digitalWrite(LED, HIGH); } else if (!strcmp(command, "2")) { digitalWrite(LED, LOW); } } } } // give the web browser time to receive the data delay(1); client.stop(); } } برای نمایش خروجی ، کافیه IP برد روی توی نوار مرورگر تایپ کنیم (اگر فرض کنیم 192.168.1.111 آی پی ما باشه): که در تصویر های زیر مشخصه اگر حرکتی تشخیص داده نشه ، NO Movement نمایش داده میشه و اگر حرکتی تشخیص داده بشه motion detected نمایش داده میشه: توضیحات کتابخونه و معرفی نحوه راه اندازی w5100 به پایان رسید ، چون مطلب خیلی طولانی شد بقیه پروژه هارو در فرصت بعدی و در بخش پروژه های آردوینو سعی میکنم قرار بدم :) موفق باشید.

برچسب: پروژه با شیلد شبکه W5100

راه اندازی شیلد شبکه Ethernet w5100 با آردوینو

دسته بندی مطالب :

نوشته‌های تازه