Ethernet Shield W5100 для контроллеров Arduino

Для связи с внешним миром и передачи данных в наше современное время удобно использовать сеть Интернет. С появлением Wi-Fi модулей задача упростилась и удешевилась, но всё ещё существуют мета, где не существует беспроводной сети, она загрязняет диапазон частот или просто неудобна, но рядом есть сетевой кабель. В таком случае нам поможет Ethernet Shield на основе W5100! Шилд предназначен для коммуникации микроконтроллера с локальной сетью и реализует физический уровень интерфейса. Подключается к Arduino по интерфейсу SPI. Скорость обмена Internet – 10/100 Mb/s. Напряжение питания – 5В. Кроме собственно элементов для связи с сетью на плате расположен разъём для microSD карты памяти (для упрощения организации памяти для веб-сервера). На шилд выведены закрытые им кнопка RESET и служебные светодиоды, в том числе индикаторы работы проводного интерфейса. Шилд совместим с Arduino Mega, так как использует ICSP-разъём (разъём программирования) для подключения. Обратите внимание – стандартный пин 10, используемый для выбора активного устройства, будет занят и для других устройств придётся выбирать другой пин, чтобы избежать конфликта на линиях данных. Это – одна из самых распространённых ошибок, по причине которой у многих не работают SPI устройства вместе с Ethernet Shield. Шилд был разработан одним из первых и стал стандартом де-факто, поэтому библиотека для работы с ним включена в комплект поставки Arduino IDE и называется она просто – Ethernet library. Характеристики Ethernet-чип: Wiznet W5100. Рабочее напряжение: 5 В. Размер буфера: 32 КБ. Скорость соединения: 10/100 Мбит. Занимаемые пины: SPI (MISO, MOSI, SCK), 10, 4. Габариты: 69×53 мм (RJ45 выступает на несколько мм). Подключение Для подключения шилда к Arduino просто наденьте его на плату (возможны проблемы с совместимостью с Arduino Leonardo) Используйте качественные сетевые провода, поскольку оборудование чуть более привередливое к мелочам, чем компьютерные сетевые кабели. Для стабильной работы желательно обеспечить отдельное внешнее питание. Откройте среду и загрузите пример WebServer. После чего подключите Arduino к сети и перейдите по IP-адресу 192.168.1.177. Возможно, это вас удивит, но вы только что зашли на собственный, только что поднятый сервер! А если «пробросить» 80 порт сквозь роутер наружу, то доступ к нему можно будет получить из любой точки света, что позволит удалённо управлять устройством или контролировать его. На плате в вашем распоряжении также слот для microSD-карты объёмом до 2 ГБ, для хранения медиа-данных для раздачи в сеть, длинных логов или других объёмные файлов. Распиновка платы соответствует стандарту R3. Для коммуникации с управляющей платой используется SPI. Ethernet Shield занимает пины MOSI, MISO, SCK, а также с 10 по 13 в качестве CS для чипа W5100 и 4-й в качестве CS для работы с SD-картой, если она используется. Скетч #include "SPI.h" #include "Ethernet.h" // Enter a MAC address for your controller below. // Newer Ethernet shields have a MAC address printed on a sticker on the shield byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED }; // if you don't want to use DNS (and reduce your sketch size) // use the numeric IP instead of the name for the server: //IPAddress server(74,125,232,128); // numeric IP for Google (no DNS) char server[] = "www.google.com"; // name address for Google (using DNS) // Set the static IP address to use if the DHCP fails to assign IPAddress ip(192, 168, 0, 177); // 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() { // Open serial communications and wait for port to open: Serial.begin(9600); while (!Serial) { ; // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only } // start the Ethernet connection: if (Ethernet.begin(mac) == 0) { Serial.println("Failed to configure Ethernet using DHCP"); // try to congifure using IP address instead of DHCP: Ethernet.begin(mac, ip); } // give the Ethernet shield a second to initialize: delay(1000); Serial.println("connecting..."); // if you get a connection, report back via serial: if (client.connect(server, 80)) { Serial.println("connected"); // Make a HTTP request: client.println("GET /search?q=arduino HTTP/1.1"); client.println("Host: www.google.com"); client.println("Connection: close"); client.println(); } else { // if you didn't get a connection to the server: Serial.println("connection failed"); } } void loop() { // if there are incoming bytes available // from the server, read them and print them: if (client.available()) { char c = client.read(); Serial.print(c); } // if the server's disconnected, stop the client: if (!client.connected()) { Serial.println(); Serial.println("disconnecting."); client.stop(); // do nothing forevermore: while (true); } } /////////////////////////////////////////////////////////////////// Шилд открывает большой простор для творчества, а вычислительных способностей Arduino вполне хватает на обеспечение работы небольшой странички с техническими данными. Попробуйте поменять IP-адрес Arduino или изменить содержимое странички (для этого придётся немного изучить HTML). Видео