Nevstávejte z křesla a ovládejte třeba tabletem! Webový server s mikrokontrolérem Atmel a realizace termostatu.

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.

 
lantronix

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.

c360_2013-06-16-01-34-50-139

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.

termostat

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.

c360_2013-05-19-13-36-53-652

Obr. 4: Hotová deska s webovým serverem.

schema_1

Obr. 5: Schéma webového serveru.

schema_2

Obr. 6: Schéma desky s dotykovým LCD TFT displejem.

web_atmel

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. 🙂

Komentovat

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Povinná pole jsou označena *

*

*

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

Užíváme cookies, abychom vám zajistili co možná nejsnadnější použití našich webových stránek. Pokud budete nadále prohlížet naše stránky předpokládáme, že s použitím cookies souhlasíte.

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close