Možná jste pohodlní a chcete vše ovládat jednoduše ze svého počítače či tabletu nebo je potřeba ovládat zařízení vzdálené několik kilometrů daleko. Existují různá řešení, ale v dnešní době se stále častěji připojují zařízení do sítě LAN, ke kterým je možné přistupovat i z internetu. Právě o jednom takovém zařízení bude řeč v následujícím článku.
Existuje několik způsobů propojení mikrokontroléru se sítí LAN. Vyzkoušel jsem hned několik z nich a našel cenově dostupné řešení.
1. Možnost – Lantronix XPORT
Snadné připojení libovolného zařízení do sítě LAN umožňuje webový server od společnosti Lantronix, který se označuje jako XPORT (obrázek 1). Ten má v sobě zabudovanou paměť, do které je možné uložit webovou stránku. Ta poté může komunikovat s mikrokontrolérem připojeným k serveru přes UART. Nevýhodou tohoto modulu je vysoká cena, která tím zvyšuje celkovou cenu výsledného zařízení. Cena se pohybuje okolo 1 000 Kč, ale je možné modul získat i jako vzorek. Výhodou je, že modul je velice malý a je uložený přímo v konektoru RJ45.
Vzhledem k tomu, že modul obsahuje webový server, tak z programátorského hlediska není nutné řešit žádné protokoly.
Obr. 1: Lantronix XPORT
Vlastnosti modulu XPORT
- Modul integrovaný v konektoru RJ45
- Webový server
- Snadná konfigurace přes webové rozhraní
- Jednoduchá úprava HTML stránek
- Zabezpečení heslem
- Napájení 3,3V
- Převodník UART na Ethernet
- Podpora velkého množství protokolů (ARP, UDP, TCP, ICMP, Telnet, TFTP, DHCP, HTTP, SNMP, SMTP)
- Podpora posílání E-mailů
2. Možnost – obvod ENC28J60
Trochu komplikovanější připojení k síti umožňuje integrovaný obvod ENC28J60, který je oproti minulému řešení velice levný, ale ani zdaleka neumí tolik funkcí jako Lantronix XPORT. Obvod je potřeba připojit k mikrokontroléru pomocí rozhraní SPI a naprogramovat všechny potřebné protokoly pro komunikaci v síti LAN. Další výhodou kromě ceny je i pouzdro DIL tohoto obvodu, které umožňuje snadné testování na nepájivém poli nebo jednoduchou konstrukci na desku plošného spoje.
S tímto obvodem jsem realizoval zařízení, které umožňuje měřit teplotu a spínat relé podle nastavené teploty buď přes webové rozhraní nebo z dotykového LCD TFT displeje. Pro realizaci webového serveru a protokolů jsem se inspiroval projektem na webové stránce http://tuxgraphics.org/electronics/200612/article06121.shtml, kde je několik projektů na komunikaci po internetu.
Obr. 2: Hotový termostat v krabičce.
Celé zařízení, které můžete vidět na obrázku 2, je rozděleno do dvou nezávislých částí. Jedna realizuje webový server a druhá komunikaci s dotykovým LCD TFT displejem. Vše je naznačeno blokově na obrázku 3. Dvě části jsou z důvodu paměti a výkonu mikrokontroléru.
Obr. 3: Blokové schéma obou částí termostatu.
Obě části, jak jsou naznačeny na schématu byly i separátně vytvořeny. Každá na vlastní desku a každá část obsahuje vlastní program. Deska s webovým serverem je na obrázku 4. A schémata obou částí jsou na obrázcích 5 a 6.
Obr. 4: Hotová deska s webovým serverem.
Obr. 5: Schéma webového serveru.
Obr. 6: Schéma desky s dotykovým LCD TFT displejem.
Obr. 7: Webová stránka, která se zobrazí po zadání adresy webového serveru do prohlížeče.
Základní vlastnosti celého zařízení
- Měření teploty čidlem DS18B20
- Zobrazení data a času obvodem DS1307
- Zobrazovaní na LCD TFT displeji s řadičem SSD1289
- Webový server s obvodem ENC28J60
- Nastavení teploty přes webové rozhraní nebo dotykem na displeji
Data ke stažení
Obsah archivu:
- Eagle – složka se zdrojovými soubory schémat a návrhů desek plošných spojů
- Firmware – složka se zdrojovými soubory programů pro mikrokontroléry
- LAN – zdrojové soubory programu pro mikrokontrolér řešící webový server
- LCD_TFT – zdrojové soubory programu pro mikrokontrolér řešící komunikaci s displejem
Závěr
Poté, co jsem celé zařízení vytvořil jsem stejně chtěl něco lepšího a výkonnějšího. Tak jsem zvolil mikrokontrolér STM32F4 s jádrem ARM Cortex-M4 a realizoval termostat, který umožňuje nastavit i týdenní program, je možné jej ovládat aplikací z Android zařízení, měří i vlhkost a umožňuje měřit i venkovní teplotu bezdrátovými senzory. ALE O TOM AŽ NĚKDY JINDY. 🙂
Podobné články
Pohodlnost nadevše! Programovatelný pokojový termostat s webovým rozhraním.
Vývoj ESP32 nebyl nikdy jednodušší – vývojová platforma M5Stack přináší kompletní řešení i s krabičkou a jako bonus si můžete zahrát Super Maria!
Přejděte na vyšší level a nechejte své modelové kolejiště ovládat počítač! Jak s tím začít a co všechno potřebujeme?
Bezdrátově řízený model vozidla 2
WiFi ESP32 začínáme snadno a rychle (aplikace s AT příkazy)
Hledáte levné a jednoduché řešení bezdrátového přenosu dat? Zvolte bluetooth BTM-112!
Levný a jednoduchý DCC dekodér pro osvětlení modelových domečků
Přestavník pro výhybky snadno a levně
Postavte si ovládací panel i na digitálním kolejišti – s TCO a centrálou TCS to zvládnete během několika minut!
Vývojový kit s modulem GPS L30
Nejlevnější DCC analyzátor z Arduina Nano!
Programátor ATMEL AVR do USB
