Контроллер ethernet схема подключения


Контроллер ethernet схема подключения
Контроллер ethernet схема подключения
Контроллер ethernet схема подключения
Контроллер ethernet схема подключения
Контроллер ethernet схема подключения

Смотри также WiFi модуль ESP8266

Отдельно работающее устройство на микроконтроллере становится более полезным, если с него можно получить интересующую нас информацию. Для этого мы подключали микроконтроллер к портам компьютера RS232 и USB.

Однако, зависимость от компьютера – это не всегда хорошо. Иногда требуется создать автономное сетевое устройство со своим сетевым адресом и, желательно, с уже ставшим привычным, Web-интерфейсом. Этим мы и займемся.

Я начинал с реализации схемы, опубликованной в этой статье:
http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=55059
http://www.radiolocman.com/shem/schematics.html?di=55059

Все оказалось не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Мое первое устройство для удаленного отключения/включения питания через web интерфейс.

Устройство для удаленного отключения/включения питания через web интерфейс. Внешний вид.Устройство для удаленного отключения/включения питания через web интерфейс. Внутренности.Устройство для удаленного отключения/включения питания через web интерфейс. Плата.

Как видите, ENC28J60 упрощает схему подключения микроконтроллера с компьютерной сети до простейшей.

После того, как компания Microchip выпустила микросхему Ehernet интерфейса ENC28J60, имеющую SPI интерфейс, подключения микроконтроллера в компьютерную сеть стала довольно простой задачей. Подключенный к сети микроконтроллер становится сетевым устройством и доступ к нему может быть организован по локальной сети, интернет,  беспроводным сетям. В общем, открываются очень радужные перспективы.

Итак, микросхема Ethernet интерфейса ENC28J60 включает протокол приема/передачи данных, MAC адрес, и протокол физического уровня в одном чипе. Микросхема имеет 28 ног.
Требует подключение всего нескольких внешних элементов. Кварц, Ethernet трансформатор, Ethernet-разъем, несколько конденсаторов и резисторов, пару светодиодов. Вот схема подключения к микроконтроллеру Atmega88 /Atmega168.

Обращаю внимание, что все схемы и софт распространяются по лицензии GPL2. Т.е. общедоступны, и если Вы использовали что либо из софта, то свой софт Вы обязаны опубликовать и сделать общедоступным.

Микросхема Ehernet интерфейса ENC28J60 греется. Причем в SMD корпусе чуть больше, чем DIP. Вероятнее всего, это субъективное ощущение, но я в конце концов, перешел на DIP корпуса. Что касается Ehernet трансформаторов, сразу я выпаивал их из старых сетевых карточек. Мне ни разу не попадалось два одинаковых трансформатора. Отдельно их купить в Украине нереально. Утомившись каждый раз по новому разводить плату, я перешел на разъем со встроенным трансформатором и светодиодами. Цена немного кусается, но зато на плате сразу освобождается место, да и внешний вид устройства становится значительно симпатичнее.

ENC28J60 подключал к Atmega88, ATMEga168, ATMEga32. Питание всей схемы 3.3В. Собственно, по железу все, ничего сложного. Проблем с запуском ни разу не испытывал. Все работало сразу и без вопросов.

Исходный пример для работы с ENC28J60 на CGG (WinAVR) можно скачать в указанной выше статье.  Я же расскажу о том, что получилось у меня в конечном итоге. Все основано на этом же примере и распространяется по лицензии GPL2.

NETAlarm

NETAlarm создавался как устройство для контроля климатических условий в серверных помещениях. Но его можно применять везде, где требуется удаленный контроль и управление.  Например, дома или на даче, в качестве устройства для удаленного контроля поливом, вентиляцией, и т.п. Чуть позже я расскажу, как на базе NETAlarm была создана метеостанция, работающая в сети интернет. Задача NETAlarm  контролировать состояние датчиков (аналоговых, дискретных, датчиков температуры), предоставлять Web интерфейс для контроля и управления, с заданной периодичностью отправлять данные на сервер. Отправлять сообщения для предотвращения аварийных ситуаций.

Характеристики Устройства:
– 3 цифровых датчика DS18B20
– 2 аналоговых входа (0…3,3В)
– 4 дискретных входа
– два дискретных выхода (управляются программно (настраивается через Web-интерфейс) или вручную)
– web-интерфейс, позволяющий настроить все параметры устройства, в том числе сетевые, и алгоритм срабатывания на разные состояния датчиков.
– отправка данных демону Syslog на указанный сервер через указанный промежуток времени
– отправка сообщений по UDP протоколу на указанный сервер в случае превышения критических показаний датчиков (настраивается через Web-интерфейс).

Схема NETAlarm

Внимание! В схеме используется микросхема Atmega32A или Atmega32L.  Atmega32 не подойдет по напряжению питания.

Печатная плата двусторонняя сторона 1:

сторона 2:

Скачать схему, плату, прошивку, исходники.

Фьюзами нужно установить тактирование от внешнего источника и отключить JTAG. Все остальные по умолчанию.

Описание работы NETAlarm Краткое описание NETAlarm

NETAlarm – устройство для отслеживания состояния различных датчиков и передачи данных по компьютерным сетям. Специализирован для контроля за климатической обстановкой в помещениях. Имеет Web-интерфейс для настройки и отслеживания состояния. Позволяет в случае аварийных ситуаций организовать уведомление серверов. Отправляет данные по протоколу Syslog через определенный промежуток времени. Позволяет подключить через два дискретных выхода внешние устройства и управлять ими по заданному алгоритму.

Характеристики и возможности – до 3 цифровых датчиков температуры DS18B20 с интервалом измеряемых температур от -55 до +125 0C. – 2 аналоговых входа 0…3,3В. Внутренний АЦП обеспечивает 10 разрядное преобразование. – 4 дискретных входа (внутренняя подтяжка к логической 1) – 2 дискретных выхода с нагрузочной способностью 10 мА – отправка состояния датчиков на указанный сервер по протоколу Syslog – отправка уведомления списку серверов или одному из списка, при наступлении указанного условия – возможность управления выходами и отправкой данных по указанной логической схеме – web-интерфейс для управления и получения данных Требования к питанию и окружающей среде

Питание прибора осуществляется от внешнего стабилизированного источника питания +5В, 500mA. Прибор рассчитан на работу при температуре 0…85 0С. При относительно влажности до 90% в неагрессивной среде. Не рассчитан на прямое попадание воды и ВЧ излучений.

Подключение и установка датчиков

NETAlarm позволяет подключить до 6 внешних датчиков помимо 3 датчиков температуры DS18B20. Для этого применяются клеммы.

На клеммы также выведено стабилизированное питание +5В от источника питания.

Подключение дополнительных датчиков температуры

Общее количество датчиков температуры DS18B20 не должно превышать трех. Датчики подключаются параллельно друг другу. Никаких других элементов не требуется. Длина провода не более 3 метров.

Подключение аналоговых датчиков

Подключаемый аналоговый датчик должен выдавать напряжение в пределах 0…3,3В. В противном случае, необходимо обеспечить согласование сигналов. При этом вся защита от возможного перенапряжения должна ложиться на схему согласования. Прибор имеет 10 разрядный АЦП. Уровень измеренного сигнала отображается в числовом выражении от 0 до 1023. Пересчет в милливольты и другие величины прибор не выполняет.

Подключение дискретных датчиков

Подключаемые датчики могут быть как контактными (герконы, переключатели, кнопки) так и электронными ключами (цифровые датчики Холла, датчики, имеющие на выходе транзистор с открытым коллектором) Подключение датчика выполняется между нужным входом и “GND”. Вход контроллера “подтягивается” к логической 1 через внутренний резистор 10…60 кОм. Поэтому, при разомкнутом датчике на входе будет 1. При замыкании датчика на входе 0. Использование схемы для предотвращения дребезжания контактов при замыкании/размыкании необязательна. Если существует возможность попадания в цепь датчика напряжения, превышающего 3,3В, необходимо реализовать схему защиты входов от перенапряжения.

Подключение исполнительных устройств

Номинальная нагрузочная способность выходов OUT9, OUT10 10 мА (максимальная 20 мА). Используя внешние исполнительные устройства, можно реализовать управление сильноточной нагрузкой (вентиляцией, кондиционером, насосом, генератором и т.п.)

Настройка NETAlarm через web-интерфейс

Вход на страницу управления выполняется по ссылке следующего вида: http://IP-адрес NETAlarm/пароль

Пример:

http://192.168.114.20/whfynl

Если выполняется первичная настройка устройства, IP-адрес и пароль, заданный производителем можно узнать на наклейке корпуса NETAlarm.
После удачного входа, первой откроется страница состояния датчиков. Используя меню, перемещайтесь по закладкам.

Сетевые настройки

В закладке “Settings” выполняются основные сетевые настройки. А именно настройка MAC-адреса, IP-адреса, маски подсети, адрес шлюза, пароль доступа.

Настройки заголовков

В закладке “Titles” можно установить короткие текстовые подписи длинной до 20 символов к входам NETAlarm. Эти подписи отображаются на страницах состояния датчиков.

Настройки лог-сервера

В закладке “Log-Server” указывается IP-адрес сервера, порт и временной интервал, для отправки данных по протоколу syslog. При этом сервер должен быть настроен для приема данных, кроме того сетевые экраны (firewall) должны также позволять прохождению UDP пакетов на указанный IP-адрес и порт от IP-адреса NETAlarm. Как настроить сервер FreeBSD для приема данных, читайте здесь: “Настройка syslog на FreeBSD”.

Настройка списка “Alarm”

В закладке “Alarm List” указывается список IP-адресов серверов и портов, сообщений, которые будут отправлять серверам при условиях, указанных в следующей закладке “Events”. При этом несколько строк могут содержать одну и ту же комбинацию IP-адреса и порта, но с разными сообщениями. Сообщения отправятся, если будет включено поле ‘Enable/Disable’.

Настройка списка “Events”

В закладке “”Events” настраивается логическая таблица работы NETAlarm. В каждой строке указывается:

– опрашиваемый датчик – условие сравнения (> = <) – значение для сравнения – действие, которое необходимо выполнить при выполнении условия в течение времени, указанного в поле ‘Delay time‘ – поле ‘Delay time‘ задающее время, в течении которого должно выполняться условие прежде чем указанное действие будет выполнено. Задается в секундах. Если установлен 0 – немедленное выполнение. – поле Enable/Disable Для включения/отключения обработки строки.

Прибор проверяет таблицу условий 10 раз в секунду, проходя последовательно по таблице, начиная со строки 0 до строки 9. Проверка условий выполняется только для строк, у которых включено поле Enable/Disable.
При выполнении условия в течении указанного периода выполняется указанное действие. В списке действий имеется проверка другого условия, что позволяет реализовать операцию логического “И“. При этом желательно указывать строки с отключенным полем Enable/Disable. В этом случае условие будет проверено, но будет проигнорировано в основном цикле проверке.

Если Вам, вдруг, захочется “зациклить” проверку условий, Вы сможете это сделать, но прибор работать правильно не будет.

Подробное описание полей:

Первое поле содержит список датчиков:

T0 – цифровой датчик температуры #1 T1 – цифровой датчик температуры #2 T2 – цифровой датчик температуры #3 A3 – аналоговый вход #1 A4 – аналоговый вход #2 IN5 – дискретный вход #1 IN6 – дискретный вход #2 IN7 – дискретный вход #3 IN8 – дискретный вход #4 OUT9 – дискретный выход #1 OUT10 – дискретный выход #2

Как видно, в условиях может использоваться проверка состояния выходов.

Условие сравнения:

> – если значение датчика превышает указанное в поле ‘Value’ значение = – если значение датчика равно указанному в поле ‘Value’ значению < – если значение датчика меньше указанного в поле ‘Value’ значения

В Поле ‘Value’ можно указывать целые числа в диапазоне от -9999 до 32767

Поле ‘What to do’

On OUT9 -включить OUT9 On OUT10 -включить OUT10 Off OUT9 -выключить OUT9 Off OUT10 -выключить OUT10 Send to Log -отправить состояние датчиков серверу, указанному в закладке “Log-Server” Send Alarm#0..#9 -отправить сообщения всем со списка Send Alarm#0 -отправить сообщение серверу, указанному в строке #0 из списка ‘Alarm List’ Send Alarm#1 -отправить сообщение серверу, указанному в строке #1 из списка ‘Alarm List’ Send Alarm#2 -отправить сообщение серверу, указанному в строке #2 из списка ‘Alarm List’ Send Alarm#3 -отправить сообщение серверу, указанному в строке #3 из списка ‘Alarm List’ Send Alarm#4 -отправить сообщение серверу, указанному в строке #4 из списка ‘Alarm List’ Send Alarm#5 -отправить сообщение серверу, указанному в строке #5 из списка ‘Alarm List’ Send Alarm#6 -отправить сообщение серверу, указанному в строке #6 из списка ‘Alarm List’ Send Alarm#7 -отправить сообщение серверу, указанному в строке #7 из списка ‘Alarm List’ Send Alarm#8 -отправить сообщение серверу, указанному в строке #8 из списка ‘Alarm List’ Send Alarm#9 -отправить сообщение серверу, указанному в строке #9 из списка ‘Alarm List’ Event#0 -проверить условие в строке #0 Event#1 -проверить условие в строке #1 Event#2 -проверить условие в строке #2 Event#3 -проверить условие в строке #3 Event#4 -проверить условие в строке #4 Event#5 -проверить условие в строке #5 Event#6 -проверить условие в строке #6 Event#7 -проверить условие в строке #7 Event#8 -проверить условие в строке #8 Event#9 -проверить условие в строке #9

Поле ‘Delay time’

В этом поле следует указывать период в секундах, на протяжении которого условие должно выполняться, прежде, чем будет выполнено указанное действие.
Технически возможно указать значения в диапазоне от -9999 до 32767. Но отрицательные значения, лишенные логического смысла, лишат логики всего, что вы делаете.

Поле ‘Enable/Disable’

Если Вы хотите, чтобы условие проверялось, установите это поле. Если условие используется как подчиненное в цепочке логического “И”, и Вам не нужно чтобы эту условие работало как самостоятельное, не устанавливайте это поле.

Пример #1:

Задача:

При превышении температуры 27 градусов на протяжении 1 минуты включать вентиляцию.
Если температура превышает 30 градусов на протяжении 30 сек, рассылать сообщения всем серверам.
Выключать вентиляцию при температуре ниже 25 градусов

Решение:

0 T0 > 27 On OUT9 60 checked 1 T0 > 30 Send Alarm#0..#9 30 checked 2 T0 < 25 Off OUT9 0 checked Пример #2:

Задача:

Регистрировать момент открытия/закрытия двери серверной (датчик IN5)

Решение:

0 IN5 = 0 Send to Log 0 checked 1 IN5 = 1 Send to Log 0 checked Пример #3:

Задача:

Отправлять сообщение серверам, если дверь в серверную (датчик IN5) закрыта более часа, вентилятор включен (Выход OUT9) более 30 минут, а температура превышает значение 30 градусов в течении 30 секунд.
При наличии воды на полу (датчик IN6) более 5 секунд отправлять сообщения.

Решение:

0 IN5 = 1 Event#1 3600 checked 1 OUT9 = 1 Event#2 1800 checked 2 T0 > 30 Send Alarm#0..#9 30 checked 3 IN6 = 0 Send Alarm#0..#9 5 checked  Настройка прибора через последовательный порт

Этот способ предназначен для возвращения контроля над устройством, если его основные параметры (IP-адрес, пароль доступа) безвозвратно утеряны и не представляется возможным их восстановить.

!ВАЖНО! Кабель последовательного интерфейса в комплект не входит. Для изменения настроек NETAlarm по последовательному порту нужно выполнить следующие действия:

открыть крышку прибора подключить кабель последовательного интерфейса к разъему USART подключить кабель к компьютеру включить прибор запустить терминальную программу (например HyperTerminal) и подключиться к NETAlarm по соответствующему COM порту

В таком варианте подключения NETAlarm имеет ограниченный набор команд:

AT – проверка связи, в случае успеха, возвращает ‘OK’ CONFIG – выводит на дисплей текущую конфигурацию в сжатом виде SETMAC– устанавливает MAC-адрес. Пример:

SETMAC 88-255-114-17-50-117

Обратите внимание! MAC-адрес указывается в десятичном формате

SETIP– устанавливает IP-адрес.

Пример:

SETIP 192.168.0.1

SETPWD– устанавливает пароль.

Пример:

SETPWD qwerty

Пароль может содержать латинские буквы и цифры. Использование других символов крайне не рекомендуется.

HELP – выводит подсказку по командам.  Страницы состояния датчиков

Кроме страницы состояния в главном web-интерфейсе, NETAlarm предоставляет дополнительные страницы, где можно получить состояние датчиков.

С описание входов: http://[IP-адрес NETAlarm]/status

Пример:

http://192.168.114.20/status

Содержание страницы:

Сокращенная информация: http://[IP-адрес NETAlarm]/stat

Пример:

http://192.168.114.20/stat

Содержание страницы:

Эти данные могут быть получены и обработаны любым ПО с любой операционной системы, что расширяет сферу использования NETAlarm.

Настройка Syslog на FreeBSD

Для настройки syslog необходимо в файл syslog.conf добавить строку

local0.info /var/log/climate.log

где /var/log/climate.log – файл, в который будут записываться данные NETAlarm.

Пример файла syslog.conf:

# $FreeBSD: src/etc/syslog.conf,v 1.28 2005/03/12 12:31:16 glebius Exp $ # # Spaces ARE valid field separators in this file. However, # other nix-like systems still insist on using tabs as field # separators. If you are sharing this file between systems, you # may want to use only tabs as field separators here. # Consult the syslog.conf(5) manpage. .err;kern.warning;auth.notice;mail.crit /dev/console .notice;authpriv.none;kern.debug;lpr.info;mail.crit;news.err /var/log/messages security. /var/log/security auth.info;authpriv.info /var/log/auth.log mail.info /var/log/maillog lpr.info /var/log/lpd-errs ftp.info /var/log/xferlog cron. /var/log/cron local0.info /var/log/climate.log .=debug /var/log/debug.log .emerg # uncomment this to log all writes to /dev/console to /var/log/console.log #console.info /var/log/console.log # uncomment this to enable logging of all log messages to /var/log/all.log # touch /var/log/all.log and chmod it to mode 600 before it will work . /var/log/all.log # uncomment this to enable logging to a remote loghost named loghost #. @10.20.27.111 # uncomment these if you're running inn # news.crit /var/log/news/news.crit # news.err /var/log/news/news.err # news.notice /var/log/news/news.notice !mpd . /var/log/mpd.log !startslip . /var/log/slip.log !ppp . /var/log/ppp.log

В rc.conf устанавливаем флаг syslog, и указываем от кого ему можно принимать данные. Пример:

syslogd_flags= “-a 192.168.114.20/32:”

Настройка FreeBSD для приема и обработки сообщений

Предположим, отправка сообщений будет выполняться на порт 773. Смотрим в файле /etc/services 773/udp – это notify

В файле inetd.conf добавляем строку

notify dgram udp wait root /root/scripts/alarm.sh alarm.sh

/root/scripts/alarm.sh – это скрипт, который будет принимать, и обрабатывать полученное сообщение.

Пример скрипта:

#!/usr/local/bin/bash #LOG="/var/log/alarm.log" LOG=`mktemp /tmp/alarm.XXXXXX` || exit 1 MY_IP_AND_PORT="192.168.144.1 773" SECRET_STRING="balar" WAIT_CNT=3 # get modify time of log LOG_MODIFY=`stat -f "%m" ${LOG} `/usr/bin/nc -l -u ${MY_IP_AND_PORT} > ${LOG} & BG_PID=$! while [ $WAIT_CNT -gt 0 ]; do sleep 1 LOG_MODIFY_CUR=`stat -f "%m" ${LOG} `if [ $LOG_MODIFY -eq $LOG_MODIFY_CUR ]; then WAIT_CNT=$((WAIT_CNT-1)) else WAIT_CNT=0 fi done kill $BG_PID # bug fix BEGIN read -t 1 sss # bug fix END MSG=`cat ${LOG} `if [ $MSG=$SECRET_STRING ]; then echo ALARM! SHUTDOWN! | mail -s ALARM logger AHTUNG! SHUTDOWN else logger GADI PITALIS POTUSHIT SERVER fi unlink ${LOG} exit 0

ВНИМАНИЕ!На разных версиях операционных систем скрипт может не работать как следует или не работать вовсе. Придется применить свое умение.

Настройка MRTG для построения графиков температуры

Создаем скрипт /usr/local/etc/periodic/daily/climate.shСледующего содержания:

#!/bin/sh read=`cut -f 4 -d: /var/log/climate.log | tail -1 `write=${read} echo ${read} echo ${write} echo 0 echo items

где /var/log/climate.log – файл, в который принимаются данные от NETAlarm.

В файле /usr/local/etc/mrtg/mrtg.cfgдобавляем следующие строки:

Target[tgadova]:`/usr/local/etc/mrtg_scripts/climate.sh `Options[tgadova]: nopercent,growright,gauge,noinfo Title[tgadova]: Temperature PageTop[tgadova]: <H1> Temperature </H1> MaxBytes[tgadova]: 10000 YLegend[tgadova]: temperature, <sup>o</sup>C ShortLegend[tgadova]: items LegendI[tgadova]: Temperature: LegendO[tgadova]: Temperature: Legend1[tgadova]: temperature, <sup>o</sup>C Legend2[tgadova]: temperature, <sup>o</sup>C Установка и настройка сервиса для обработки сообщений на Windows серверах

Для приема сообщений серверами под управлением Windows систем создан специальный сервис NETAlarm.exe. Установить как сервис командой:

NETAlarm.exe -install

Проверьте, служба Net Alarm должна появиться в списке сервисов.

Далее выполняем настройку. Для этого в папке Windows создаем файл NETAlarm.ini Примерно следующего содержания:

[Settings] udpport=773 fromip=192.168.114.20 string=alarm todo="C:\Atmel_Projects\AVRWeb\WinUDPServer\WinService.bat"

Где

udpport=773 – порт на котором служба будет принимать сообщения fromip=192.168.114.20 – адрес от куда принимать сообщения, другие адреса будут игнорироваться string=alarm – текст сообщения, после приема которого нужно выполнить команду todo=”C:\NETAlarm\alarm.bat” – команда, которая выполняется после получения сообщения

Скачать схему, плату, прошивку, исходники.

P.S.

На той же основе была создана метеостанция для работы в интернет.

Принцип тот же, что и NETAlarm.  Добавлены:
– датчик давления HP02
– “тахометр” для измерения скорости ветра
– работа с 4 битным энкодером для определения направления ветра
– отправка данных на сервер по http протоколу
– вывод данных в XML формате

Со схемой и прошивкой метеостанции познакомлю Вас немного позже.

Контроллер ethernet схема подключения Контроллер ethernet схема подключения Контроллер ethernet схема подключения Контроллер ethernet схема подключения Контроллер ethernet схема подключения Контроллер ethernet схема подключения Контроллер ethernet схема подключения Контроллер ethernet схема подключения

Тоже читают:



Музыкальные открытки с днем рождения малыш

Закрытая каменка схемы печей для бани

Обучение вязанию спицами с нуля спб

Молодёжные причёски для парней подростков

Фото нежного макияжа для карих глаз