Individální projekty MPOA

Tato stránka je pouze pro čtení. Můžete si pouze prohlédnout zdrojový kód, ale ne ho měnit. Zeptejte se správce, pokud si myslíte, že něco není v pořádku.
====== Ethernet řadič ENC28J60 ======


===== Zadání projektu =====

Připojte řadič ENC28J60 k desce FRDM-KL25Z, zprovozněte TCP/IP stack a vytvořte jednoduchý TELNET server, pomocí kterého bude možné příkazy ovládat RGB LED.

===== Použitý hardware  =====
Projekt je navržen na vývojové desce FRDM-KL25Z od společnosti Freescale. Tato vývojová deska má na sobě již implementovanou RGB LED diodu, která bude v projektu použita. Ethernetový řadič ENC28J60 je použitý v podobě kitu určeného pro Arduino a již obsahuje všechny podpůrné součástky. Zároveň má na hřebínek vyvedeny komunikační piny. Obvod komunikuje pomocí sběrnice SPI. Celé zapojení tedy spočívá pouze v propojení SPI komunikačních pinů. KL25Z má implementovány dvě SPI sběrnice (SPI_0, SPI_1). Je použita SPI_0 s piny které zobrazuje obrázek 1 s menší obměnou u SCK pinu. Je totiž společný pro modrou diodu, která slouží jako signalizace komunikace. Tím by byla modrá dioda blokována, a proto je použit pin PTC5. Všechny použite piny na vývojové desce shrnuje následující tabulka.

{{:2015:enc28j60:dig.png?492x349 | Pinout vývojové desky FDRM-KL25Z}}
   obr.1 Pinout vývojové desky FDRM-KL25Z 

{{:2015:enc28j60:enc28j60.jpg?275x169 | Arduino kit ENC28J60}}
   obr.2 Arduino kit ENC28J60    
== Tabulka zapojení pinů ==

^ FDRM-KL25Z ^ ENC28J60 ^ 
| PTD3       | MISO     |
| PTD2       | MOSI     |
| PTC5       | SCK      |
| PTD0       | CS       |
| 3V3        | VCC      |
| GND        | GND      |
===== Použitý software  =====
Řídicí program je psán a kompilován ve webovém vývojovém prostředí mbed.org . Tento výběr byl učiněn kvůli absenci nutnosti instalace nějakého prostředí na PC a s tím spojené možné komplikace. Dále tak bylo proto, že prostředí má velikou podporu komunity a mnoho knihoven. Jednou z nich je právě knihovna [[https://developer.mbed.org/users/hudakz/code/UIPEthernet/|UIPEthernet]]. Jejím použitím je zajištěna komunikace s modulem ENC28J60 a odpadá zdlouhavá a pracná činnost na tvorbě knihovny vlastní.


{{:2015:enc28j60:zapojeni.jpg?362x272 | Zapojení}}
   obr.3 Zapojení   

===== Popis funkce =====
Po zapnutí dojde k inicializaci kitu ENC28J60 a program otevře server který čeká na 23 portu (telnet) na spojení. Pokud dojde k připojení klienta, server odešle uvítací zprávu a čeká na příkazy. Možné příkazy jsou následovné:

  * **help** - zobrazí nápovědu
  * **color** RRGGBB - rozsvítí RGB diodu barvou odpovídající HEXa barevnému kódu (jednotlivé intenzity barev jsou 8bitové)
  * **stop** - zhasne RGB diodu
  * **exit** - ukončí spojení a čeká na dalšího klienta

V programu je možné definicí preprocesorové proměnné //#DHCP// přepínat mezi IP adresou statickou nebo IP adresou získávanou z DHCP serveru.
===== Demonstrace =====
Následující video ukazuje funkčnost projektu. Jsou použity dvě náhodně vygenerované barvy pro ověření správného zobrazení:

{{youtube>a-oGGAH6FBQ?medium}}

===== Zdrojový kód =====
<code cpp>
#include "mbed.h"
#include <string>
#include "UIPEthernet.h"
#include "UIPServer.h"
#include "UIPClient.h"
 
//setting led's ports 
PwmOut gled(LED_GREEN); 
PwmOut bled(LED_BLUE); 
PwmOut rled(LED_RED);  
 
Serial pc(USBTX, USBRX); //debug over serial port

//#define DHCP    1   // if you'd like to use static IP address comment out this line 
 
#if defined(TARGET_LPC1768)
UIPEthernetClass    UIPEthernet(p11, p12, p13, p8);         // mosi, miso, sck, cs
#elif defined(TARGET_NUCLEO_F103RB) || defined(TARGET_NUCLEO_L152RE) || defined(TARGET_NUCLEO_F030R8)  \
   || defined(TARGET_NUCLEO_F401RE) || defined(TARGET_NUCLEO_F302R8) || defined(TARGET_NUCLEO_L053R8)  \
   || defined(TARGET_NUCLEO_F411RE) || defined(TARGET_NUCLEO_F334R8) || defined(TARGET_NUCLEO_F072RB)  \
   || defined(TARGET_NUCLEO_F091RC) || defined(TARGET_NUCLEO_F303RE) || defined(TARGET_NUCLEO_F070RB)  \
   || defined(TARGET_KL25Z ) || defined(TARGET_KL46Z) || defined(TARGET_K64F) || defined(TARGET_KL05Z) \
   || defined(TARGET_K20D50M) || defined(TARGET_K22F) \
   || defined(TARGET_NRF51822) \
   || defined(TARGET_RZ_A1H)
UIPEthernetClass    UIPEthernet(D11, D12, PTC5, D10);        // mosi, miso, sck, cs
#endif
 
//prototypes and global variables
void print_line(string text);
EthernetClient client;
 
//MAC address
const uint8_t   MY_MAC[6] = { 0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05 };
const uint16_t  MY_PORT = 23;
EthernetServer  server = EthernetServer(MY_PORT);

int main(void)
{
    //turning off all LEDs
    rled = 1;
    bled = 1;
    gled = 1;    
    
// setting IP address    
#if defined(DHCP)
    pc.printf("Searching for DHCP server..\r\n");
    if(UIPEthernet.begin(MY_MAC) != 1) {
        pc.printf("No DHCP server found.\r\n");
        pc.printf("Exiting application.\r\n");
        return 0;
    }
    pc.printf("DHCP server found.\r\n");
#else
    const IPAddress MY_IP(192, 168, 1, 10);
    UIPEthernet.begin(MY_MAC, MY_IP);
#endif
    IPAddress   localIP = UIPEthernet.localIP();
    pc.printf("Local IP = ");
    for(uint8_t i = 0; i < 3; i++)
        pc.printf("%d.", localIP[i]);
    pc.printf("%d\r\n", localIP[3]);
    server.begin();
 
 //main cycle
    while(1)
    {        
        uint8_t size;
        char buffer[256];
        
        if (client = server.available())
        {
                pc.printf("Client connected.\r\n");                  
                //welcome message
                print_line("RGB telnet server");
                print_line(" - Write help for options..\n");
                client.write((uint8_t*)"> ", 2);
                
                while(1)
                {                   
                    size = client.available();
                    if (size <= 0) continue;
                    
                    //get incoming string to buffer                                                        
                    uint8_t* msg = (uint8_t*)malloc(size);
                    size = client.read(msg,size);                                     
                    sprintf(buffer,"%s",msg);
                    buffer[size] = '\0';

                    //color setting                    
                    if (strncmp(buffer, "color",5) == 0)
                    {                     
                        char color[2];    
                        uint8_t col;                                            
                        
                        sprintf(color, "%c%c",buffer[6],buffer[7]); //get HEX char                    
                        sscanf(color, "%x", &col); 
                        sprintf(color, "%u", col); // convert to DEC number
                        rled = (float)(~atoi(color) & 0xff)/255; // inverse number, set value to PWM between 0-1
                        
                        sprintf(color, "%c%c",buffer[8],buffer[9]);                     
                        sscanf(color, "%x", &col);
                        sprintf(color, "%u", col);
                        gled = (float)(~atoi(color) & 0xff)/255;  
                                             
                        sprintf(color, "%c%c",buffer[10],buffer[11]);                     
                        sscanf(color, "%x", &col);
                        sprintf(color, "%u", col);
                        bled = (float)(~atoi(color) & 0xff)/255;                     
                    }
                    //turning off all LEDs
                    else if (strncmp(buffer, "stop",4) == 0)
                    {
                        rled = 1;
                        bled = 1;
                        gled = 1;
                    }
                    //disconnecting
                    else if (strncmp(buffer, "exit",4) == 0) break;                    
                    //help message
                    else if (strncmp(buffer, "help",4) == 0)
                    {               
                        print_line("-----Help-----");
                        print_line("color HEX_COLOR_CODE - set color");
                        print_line("      HEX_COLOR_CODE - in hex rrggbb (white = ffffff)");
                        print_line("stop - ALL LEDs OFF");
                        print_line("exit - end connection");
                        print_line("--------------");
                    }
                    else if (strchr(buffer, '\n') != NULL)
                    {               
                        client.write((uint8_t*)"> ", 2);
                    }                                                          
                 }
                 client.stop();
                 pc.printf("Client disconnected.\r\n");                  
        }         
    }
}

//printing out line of string
void print_line(string text)
{
    char buffer[256];
    sprintf(buffer, "%s\r\n",text);
    client.write((uint8_t*)buffer, strlen(buffer));
    return;
}
</code>
===== Závěr =====
Zadaní projektu bylo kompletně splněno a vše je funkční tak jak má být. Během řešení jsem neměl s ničím problém a na zadání jsem byl dostatečně připraven jak z předchozích zkušeností tak z předmětu MPOA. \\ 
Velikou výhodou bylo nalezení již hotové knihovny k řadiči ENC28J60. Bez toho bych byl nucen strávit několik dní studiem datasheetu k obvodu a následným experimentováním. Použití HEXa barevného kódu pro nastavování barvy mi přijde jako zajímavé řešení, kterým je využit celý rozsah možností RGB LED diody.
Individální projekty MPOA

Uživatelské nástroje

Nástroje pro tento web

Nástroje pro stránku
