TavIR-AVR http://avr.tavir.hu
AVR-Duino Eth Shield / AVR-Duino EthMAX Shield AVR-Duino alappanel-kiegészítő az Ethernet-alapok megismeréséhez
Felhasználói dokumentáció TavIR-AVR 2011. május 30.
1 / 11
TavIR-AVR http://avr.tavir.hu
Felhasználás AVR-Duino Eth Shield / AVR-Duino EthMax Shield Az AVR-Duino alappanelhez készült kiegészítő, mely a mikrokontrollerek egyszerű ethernet hálózatba kapcsolási lehetőségeit demonstrálja. A Shieldboard láb- és funkció-kompatibilis az Diecimila, Arduino-NG, Uno illetve Arduino-MEGA áramkörökkel*. Megvalósításának köszönhetően alkalmas Bascom, Arduino és C nyelvű alkalmazás készítésére. Az AVR-Duino Eth Shield / AVR-Duino EthMax Shield a Microchip 28-lábú integrált ethernet-kontrollerét használja. Az ENC28J60 típusjelű chip mikrokontroller környezetbe célirányosan fejlesztett eszköz. Az ebből létrehozott Eth / EthMax Shield és AVR-Duino Mini/168 segítségével az összeállítás a www.tuxgraphics.org oldalon megjelent AVR-Ethernet alapkapcsolását valósítja meg. • Arduino, Diecimila, Severino, Arduino-NG, Arduino Mega – Az arduino.cc illetve a thinker.it elektronikai fejlesztő cégek GPL licensz illetve Creative
Common licensz alá eső hardverei, levédett márkanevei.
Az AVR-Duino Eth / EthMax funkciói EthShield v1/v2
Az AVR-Duino EthShield számos funkcióval rendelkezik: 2 / 11
TavIR-AVR http://avr.tavir.hu
–
RJ45 csatlakozóval szerelt 10/100 Mbps ethernet felület ENC28J60 chippel szerelten,
–
Ethernet kapcsolat jellemzőinek megjelenítése az RJ45 csatlakozóban elhelyezett LED-ek segítségével,
–
opcionális I2C kivezetés.
EthShield v4...r7
–
RJ45 csatlakozóval szerelt 10/100 Mbps ethernet felület ENC28J60 chippel szerelten,
–
Ethernet kapcsolat jellemzőinek megjelenítése az RJ45 csatlakozóban elhelyezett LED-ek segítségével,
–
Beépített 1-wire buszos DS1820 (EthShield v5-től) vagy DS18B20 (EthShield v4/v5) hőmérő,
–
RJ11 kialakítású 1-wire csatlakozó a buszrendszerhez,
–
24LCxxx I2C buszos háttértár,
–
Opcionális órajel kivezetés az ENC28J60 chipen (ClkOut),
–
Opcionális I2C kivezetés.
3 / 11
TavIR-AVR http://avr.tavir.hu
EthMax r1/r2/r3
–
RJ45 csatlakozóval szerelt 10/100 Mbps ethernet felület ENC28J60 chippel szerelten,
–
Ethernet kapcsolat jellemzőinek megjelenítése az RJ45 csatlakozóban elhelyezett LED-ek segítségével,
–
RJ11 kialakítású 1-wire csatlakozó a buszrendszerhez,
–
24LCxxx I2C buszos háttértár,
–
TCx75 I2C buszos hőmérő,
–
Opcionális órajel kivezetés az ENC28J60 chipen (ClkOut),
–
Opcionális I2C kivezetés,
–
PCF8574P I2C portbővítő karakteres LCD meghajtásához,
–
Csipogó,
–
Visszajelzés-LED.
Az AVR-Duino EthShield / EthMax felépítése A kiegészítő fejlesztő panelek kapcsolási rajzai a mellékletben találhatók.
4 / 11
TavIR-AVR http://avr.tavir.hu
Az AVR-Duino EthShield / EthMax csatlakozói, főbb jellemző részei Ethernet/RJ45 Az AVR-Duino EthShield / EthMax panelen az ENC28J60 chip adatlap ajánlásának megfelelően került kialakításra az ethernet áramkör. A chip 3.3V-os tápfeszültségét a rendszer 5V tápfeszültségéből egy áteresztő stabilizátorchip biztosítja. Fontos! Az AVR-Duino alappanel 3.3V rendszere csak max. 50mA áramfelvételű eszköz működtetésére alkalmas! Az ENC28J60 chip azonban 150-200 mA áramigényű – így e két rendszert közösíteni TILOS! A referenciakapcsolásban az ethernet chip SPI buszon és néhány vezérlőlábon keresztül csatlakozik a mikrokontrollerre.
I2C kivezetés Az EthShield kiegészítő panelen az IC rendszercsatlakozó-opció is elhelyezésre került. A lezáró ellenállások beforrasztásra kerültek, így az Analog 4 és Analog5 kivezetés analóg bemenetként nem használható! A buszrendszer 2x5 tüskesorának lábkiosztása: Csatlakozó
Funkció 1,3,5 – +5V rendszertápfeszültség, 2,8 – Megszakítás (itt nem használt), 4 – SCL órajel, 6 – SDA adatjel, 7,9,10 – GND
Reset Az AVR-Duino EthShield áramkör az alappanel reset kialakítását is tartalmazza. Így az áramkör újraindítása kényelmesen megvalósítható a Shield panelen keresztül.
Digital13 LED Az EthShield panelen megtalálható egy visszajelző LED, amely az alappanel kivezetésére 5 / 11
TavIR-AVR http://avr.tavir.hu
kapcsolódik. Ezen például a bootloader működése követhető nyomon, de visszajelző funkcióra is használható a programban. Az EthMax panelen ez a visszajelző LED nem került megvalósításra!
Digital LED Az EthShield / EthMax panelen is megtalálható egy visszajelző LED, amely az alappanel valamely
kivezetésére kapcsolódik. Ez például visszajelző funkcióra is használható a
programban. 1-Wire busz A kontrolleren a Dallas egyvezetékes kommunikációja is kialakítható. Az 1-wire kivezetés a Dallas-Maxim szabvány szerinti RJ11 (telefonalj) csatlakozóra került. Az 1-wire busz kétvezetékes módban 3.3 kOhm felhúzó ellenállást tartalmaz. A csatlakozón a jelkiosztás: Csatlakozó
Funkció 1 – Tápfeszültség (+5V), 2 – Mérési jel föld (GND), 3 – Adatjel (DQ), 4 – Tápfeszültség föld (GND), 5 – Tápfeszültség (+5V), 6 – Távtáplálás (szabályozatlan feszültség) (Nem használt)
Az 1-wire buszra (RJ11 csatlakozóra) például a DS18x20 hőmérőcsalád, vagy akár 1-Wire alapú időjárás szenzorrendszer illeszthető.
LCD kivezetés Az alapanelen a PCF8574P/ PCF8574AP bővítőchipre karakteres LCD került telepítésre. Az LCD kontrasztállítása a panelen elhelyezett potenciométerrel lehetséges. Az áramköri részlet csak az EthMax panelen került kialakításra! 6 / 11
TavIR-AVR http://avr.tavir.hu
Csipogó A kontroller alapú rendszerekben az audio áramkör szerepét a legtöbb alkalommal egy csipogó vagy egy kisméretű hangszóró tölti be. A csipogó az AVR-Duino digitkimeneti lábára került, ahol könnyen programozható.
Az AVR-Duino EthShield / EthMax lefoglalt kivezetései Név
Funkció
Chipfunkció (M168/M328)
Kontroller kivezetés (láb)
Portdigital 2
I/O (ki/bemenet) – Ethernet INT
INT0
PortD.2 (4)
Portdigital 3
I/O (ki/bemenet) – Ethernet WOL
INT1
PortD.3 (5)
Portdigital 4
I/O (ki/bemenet) – 1-Wire
XCK/T0
PortD.4 (6)
Portdigital 5
I/O (ki/bemenet) – D5LED
T1
PortD.5 (11)
Portdigital 9
I/O (ki/bemenet) – Csipogó
OC1A
PortB.1 (15)
Portdigital 10 I/O (ki/bemenet); PWM – Ethernet
OC1B /SS
PortB.2 (16)
Portdigital 11 I/O (ki/bemenet); PWM – Ethernet
OC2 MOSI
PortB.3 (17)
Portdigital 12 I/O (ki/bemenet) – Ethernet
MISO
PortB.4 (18)
Portdigital 13 I/O (ki/bemenet) – Ethernet
SCK
PortB.5 (19)
Portanalog 4
Analóg bemenet – I2C
SDA
PortC.4 (27)
Portanalog 5
Analóg bemenet – I2C
SCL
PortC.5 (28)
Portpower 0
Reset
Reset
(1)
Az AVRDuino EthShield / EthMaxprogramozása A panelt ideálisan Bascom illetve Arduino nyelven programozhatjuk. De alkalmas ASM, FastAVR és C nyelvvel való együttműködésre is. Ezek beállításáról, telepítéséről a http://avr.tavir.hu oldalon kaphatunk bővebb információt. A TavIR-AVR oldalon számos Arduino illetve Bascom mintaprogram is található.
Terméktámogatás Terméktámogatás
a
http://avr.tavir.hu
honlapon
menüpontjában érhető el.
7 / 11
illetve
a
TavIR-AVR
Kapcsolat
TavIR-AVR http://avr.tavir.hu
Változat
Módosítás oka
2008-07-20
Első változat
2009-06-17
Új hardware-k beépítése (DS18B20, EEPROM), Aktualizálás/kiegészítés.
2010-01-31
Aktualizálás
2010-05-31
1-Wire, ENC28J60 illetve IIC kiegészítés
2011-01-02
EthMax frissítés
2011-05-30
EthMax és Eth képfrissítés
2011-09-30
Pontosítások az EthMax leírásában
A dokumentáció lezárva: 2011. szeptember 30.
8 / 11
TavIR-AVR http://avr.tavir.hu
AVR-Duino EthShield kapcsolási rajz (v1, v2)
9 / 11
TavIR-AVR http://avr.tavir.hu
AVR-Duino EthShield kapcsolási rajz (v4-r7)
10 / 11
TavIR-AVR http://avr.tavir.hu
AVR-Duino EthMax kapcsolási rajz (r1/r2/r3)
11 / 11
