. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
PWLAN - hardware
4. prosince 2009 - 9:19 | Pandatron | PWLAN - hardware | Komentářů: 18  

PWLAN - hardware

Konstrukce modulu webového serveru s obvody ConnectOne a provedení základní konfigurace.

Moduly PWLAN vznikly jako reakce na úspěšnou konstrukci Web serveru s moduly Connect One, kde ovšem nebyl k dispozici plošný spoj ani sestavený produkt a každý zájemce tak byl odkázán pouze na svou kusovou výrobu. Z tohoto důvodu byla konstrukce mírně upravena pro použití s mikrokontrolérem ATmega48 a bylo provedeno vyvedení I/O pinů do dvou řad pro možnost osazení do klasické patice DIL-24 či vývojové desky. Dále byl navíc pro potřeby konfigurace vyveden jak sériový port modulu ConnecOne, tak i dostupný USB port. Uvedené moduly PWLAN jsou dostupné prostřednictvím našeho eShopu v podobě sestaveného a oživeného produktu, stejně jako samostatné desky s plošnými spoji, opět dostupné pouze za výrobní cenu materiálu.


Obr. 1: Modul PWLAN pro spojení do sítě Ethernet

PWLAN
Moduly PWLAN tvoří kompaktní celek spolu s již mnohokráte ověřenými moduly Nano SocketLAN výrobce ConnectOne. Díky integrovanému mikrokontroléru firmy Atmel mohou být použity jako plnohodnotná zařízení pro webovou správu dostupnou prostřednictvím internetu z celého světa, ale i pro vývoj vlastní aplikace.

Nano SocketLAN
Nano SocketLAN je již dříve představený modul určený pro pohodlné připojení libovolné aplikace do sítě Ethernet, resp. Internet. Komunikace zařízení s modulem probíhá prostřednictvím sériové linky SPI, UART (což je případ modulu PWLAN) a nebo portu USB. V základní výbavě je k dispozici podpora následujících protokolů:

  • ARP, ICMP, IP, UDP, TCP, DHCP, DNS, NTP, SMTP, POP3, MIME, HTTP, FTP a TELNET
  • Bezpečnostní protokoly: SSL3/TLS1, HTTPS, FTPS, RSA, AES-128/256, 3DES, RC-4, SHA-1, MD-5
  • Protokoly akcelerované hardwarem: AES, 3DES a SHA

Jsou tedy k dispozici všechny běžně používané protokoly a služby, navíc doplněné o podporu celé řady šifrování jako je AES 128/256, 3DES a další. Tato skutečnost je důležitá především u průmyslových aplikací a aplikací dostupných z internetu pro zajištění maximální bezpečnosti přenosu citlivých dat. Zde je tedy velká výhoda modulů ConnectOne, neboť konkurenční prvky, jako je například dříve oblíbený XPort, nabízejí podporu jediného šifrovacího algoritmu pouze v případě zakoupení dražší verze a licence pro zvolený počet PC u software.

Novinkou modulů ConnectOne je rozšíření prostoru pro uživatelské webové stránky a to z dřívějších 64 kB na současných 256 kB. Tato změna umožňuje použití rozsáhlejších webových stránek i grafických prvků.

Na následujících řádcích je popsán hardware modulu PWLAN pro spojení do sítě Ethernet LAN 10/100 Base/T. V dalších článcích budou dále představeny různé verze programů pro řídící mikrokontrolér, tvořících z PWLAN jednoduchý webserver pro vzdálené ovládání I/O pinů a ADC, IP-watchdog či například čtečku RSS zpráv případně i internetové rádio.

Schéma zapojení:
Na následujícím obrázku je schéma zapojení modulu PWLAN.


Obr. 2: Schéma zapojení

PWLAN je složen ze dvou základních částí. První z nich je zmíněný modul Nano SocketLAN (U1) firmy ConnectOne a druhou řídící mikrokontrolér ATmega48 (IO1) firmy Atmel. Vzájemná komunikace probíhá prostřednictvím sériové linky, zastoupené piny RxD a TxD, využívající softwarové řízení přenosu. Mikrokontrolér IO1 je taktován krystalem s baudovou frekvencí 7,3728 MHz (X1).

Pro spojení s vnějším světem jsou na modulu osazeny dvě jednořadé 12-pinové lišty s klasickou roztečí 2,54 mm (100 mil) (J2, J3), umístěné ze spodní strany. Rozestup mezi lištami je 15,24 mm (600 mil), tedy přesně podle klasické 24-pinové patice.

Napájecí napětí je pro mikrokontrolér i modul SocketLAN společně 3,3V (což platí i pro I/O piny na lištách J2 a J3!) a je získáváno ze stabilizátoru LF33 (IO2). Celkové napájecí napětí pro modul je stanoveno na cca. 5V DC, a to z důvodu práce s nízkou impedancí na straně ethernetu a tedy i větším proudem. V případě požadavku na vyšší napájecí napětí je potřeba modulu předřadit stabilizátor s dostatečně dimenzovaným chladičem, nebo spínaný DC/DC konvertor. Celkový odběr modulu PWLAN je 140 mA (160 mA max).

Piny -RESET mikrokontroléru i modulu SocketLAN jsou spojeny a ošetřeny jediným společným pull-up rezistorem R2. Pro možnost programování osazeného mikrokontroléru je signál -RESET vyveden na pinu č. 6 lišty J3.

Rezistor R1 s hodnotou 0R spojuje piny PD5 a PD6 mikrokontroléru a slouží pro možnost dostupnosti 16-bitového timeru na pinu PD6. V případě jeho neosazení je na pin č. 1 lišty J2 dostupný pouze pin PD5.

Konstrukce:
Na následujících obrázcích je motiv 2-vrstvé desky s plošnými spoji včetně rozmístění součástek.


Obr. 3: Rozmístění součástek
TOP

Obr. 4: Rozmístění součástek
BOTTOM

Obr. 5: Plošný spoj (pro 600dpi klikněte)
TOP

Obr. 6: Plošný spoj (pro 600dpi klikněte)
BOTTOM

Vyjma konektorů a krystalu X1 jsou všechny součástky typu SMD, standardní velikosti 0603, dle následujícího přehledu.

Seznam součástek
R1             0R    0603
R2             10k   0603
C1             10u   B
C2,C3,C6,C8,C9 100n  0603
C4,C5          15p   0603
C7             1n    0603
X1             7,3728 MHz
IO1            ATmega48-20AU
IO1            LF33
U1             Nano SocketLAN


Obr. 7: Rozložení pinů na lištách J2 a J3 při pohledu shora

Základní konfigurace modulu ConnectOne:
Před prvním použitím modulů Connect One je potřeba provést jeho základní konfiguraci. Tu je v tomto případě možné provést buď po sériové lince napříkald za pomocí převodníku PU232R (piny č. 4, 5 lišty J3) to však pouze v případě, že mikrokontrolér IO1 neobsahuje žádný program. V opačném případě by docházelo ke kolizím mezi RS232/TTL převodníkem z PC a mikrokontrolérem. Zde je potřeba buď mikrokontrolér smazat a nebo na konfiguraci použít USB port, dostupný na pinech č. 7, 8 lišty J2.

Poté je možné spustit konfigurační software iChipConfig (odkaz ke stažení aktuální verze je uveden na konci článku) uvedený na obrázku č. 8 a stisknout tlačítko Quick Configuration.


Obr. 8: iChipConfig

Nabídka Quick Configuration slouží skutečně pouze k základní konfiguraci modulů. V našem případě je možné v části iChip LAN parameters zadat pevnou IP adresu modulu, masku sítě, případně i internetovou bránu (pro přístupu k serveru z libovolného místa na světě). Jinak je možné pouze aktivovat získání hodnot z DHCP serveru položkou „Use DHCP“. Tím je základní konfigurace modulu pro použití v PWLAN dokončena. Nyní je pouze potřeba provést zapsání stiskem tlačítka „Save“, následně uzavřít konfigurační okno a odpojit modul od PC.


Obr. 9: iChip Quick Configure

Tím samozřejmě ani zdaleka nekončí konfigurační možnosti modulů Connect One. V našem případě se ovšem již vše ostatní dá velice pohodlně konfiguruje automaticky mikroprocesorem (ne že by nešlo nastavit i IP adresu) vždy po zapnutí zařízení. V případě potřeby jsou všechny dostupné volby k dispozici pod tlačítkem Full Configuration a některé z nabízených možností jsou postupně uváděny v podobě aplikačních poznámek na webové stránce firmy Spezial Electronic.

Programování řídícího mikrokontroléru na desce PWLAN:
Pro možnost programování osazeného mikrokontroléru jsou jeho základní piny pro Serial Downloading vyvedeny na lištách. Jejich rozložení je uvedeno na následujícím obrázku.


Obr. 10: Programování mikrokontroléru v aplikaci

Jednotlivé programy pro různé provozní režimy uvedené v úvodu, budou postupně uveřejňovány v dalších dnech v podobě samostatných článků. Modul PWLAN je tak nyní dostupný pouze s nenaprogramovaným mikrokontrolérem, určeným pro vývoj vlastních aplikací.


Obr. 11: PWLAN bez modulu SocketLAN, osazený lištami


Obr. 12: PWLAN při pohledu zespod

Závěr:
Uvedená kombinace výborného produktu firmy ConnectOne v podobě modulu Nano SocketLAN a výkonného mikrokontroléru firmy Atmel dává celou řadu možností a nabízených aplikací. V dalším díle se tedy zaměříme na vzdáleně ovládané I/O piny a čtení analogových hodnot.

Odkazy & Download:
Domovská stránka výrobce ConnectOne
Moduly PWLAN v eShopu
Deska s plošnými spoji pro PWLAN v eShopu







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk
Příbuzné články:
PWLAN - hardware
PWLAN - I/O

Komentáře (18):

Zobrazit starší 30 dnů (18)...

host
18. Dne 21. 11. 2014 v 09:19 zaslal host
Mikrokontroler IO1 atmega48-20au
Dobrý den, prosím o podporu. Potřebuju naprogramovat atmegu48-20au pro změnu vstupu a výstupu. Nejsem schopný se s mikrokontroleru IO1 spojit přes programátor presto od asixu.
Prosím o radu.


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
Nano SocketLAN
Miniaturní modul Nano SocketLAN určený ke snadnému připojení jakékoli aplikace do sítě 10/100BaseT Ethernet LAN.
Skladem od 887 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007