česky english Vítejte, dnes je úterý 29. listopad 2022

Připojte své zařízení do sítě LAN

DPS 1/2010 | Vývoj - články
Autor: Papouch

Se vzrůstajícím rozšířením Ethernetu roste jeho obliba pro přenos dat v průmyslových aplikacích, inteligentních budovách a zabezpečovací či měřicí technice. Počítačová síť (LAN, Ethernet) je dnes v každé nové budově či výrobní hale stejnou samozřejmostí jako například rozvod vody či elektrické energie. Zcela běžné je i připojení místní sítě LAN k Internetu, a tak mohou být měřená data přenášena prakticky kamkoliv.

Proto tedy vývojáři a konstruktéři, kteří navrhují nová zařízení, stále častěji řeší otázku jejich připojení na Ethernet. Jednoduchým řešením je použít některý z vestavných modulů. Díky poklesu jejich ceny je připojení do sítě LAN ekonomicky možné i pro velmi jednoduchá zařízení, jako jsou třeba čidla a snímače.

Xport – instantní řešení

Jedním z šikovných vestavných modulů je Xport XE (obr. 1, podrobnosti viz www.xport.cz či www.lantronix.com). Vypadá jako „velký konektor RJ45“, na jehož výstupu je sériová linka v úrovních 3,3 V a několik pomocných signálů. Stačí jej tedy osadit do desky plošných spojů, propojit s procesorem signály TXD a RXD, doplnit zdroj 3,3 V a připojení na Ethernet je z hardwarové stránky vyřešeno. Je to podobné, jako když se pro sériovou linku používá známý MAX232.

Obr. 1. Xport XE

Obr. 1. Xport XE

Doporučení pro konstruktéry

Základní zapojení je na obr. 2. Při návrhu desky je třeba myslet na několik věcí.

Obr. 2. Použití modulu Xport XE v zařízení. Jsou znázorněny dvě alternativy napájecího zdroje - lineární stabilizátor z napětí 5 V, nebo spínaný stabilizátor z napětí 12 či 24 V.

Obr. 2. Použití modulu Xport XE v zařízení. Jsou znázorněny dvě alternativy napájecího zdroje - lineární stabilizátor z napětí 5 V, nebo spínaný stabilizátor z napětí 12 či 24 V.

Xport XE potřebuje napájení 3,3 V, proudový odběr je typicky 230mA. Pokud je v zařízení k dispozici napájení 5V, stačí lineární stabilizátor (např. LF33CDT). Pro vytvoření zdroje se vstupním napětím 12 V či 24 V je již nutné použít spínaný zdroj.

Vzhledem k odběru se Xport zahřívá – proto je nutné, aby byly montážní body jeho pouzdra „utopeny“ v měděné ploše o velikosti alespoň 3 cm2.

Výstupy Xportu jsou 3,3 V, ale vstupy jsou 5 V tolerantní.

Obal Xportu je možné spojit přímo se zemí zařízení, ale uživatel pak nesmí používat stíněné patch kabely. Pokud chceme jejich používání umožnit, musí být obal od signálové země oddělen a propojen jen kondenzátorem.

Software řešit nemusíte

Dobrou zprávou pro konstruktéry je, že o software v Xportu se starat nemusí. Xport je už od výrobce naprogramován, chová se jako převodník Ethernet – RS232 (v TTL úrovních). Pokud bylo konstruované zařízení dříve připojeno linkou RS232, nemusí se měnit program v procesoru ani software pro počítač – uživateli dodáte tzv. virtuální port, který je zdarma. Zařízení, ve kterém použijete Xport, se tak bude jevit shodně jako zařízení připojené přes RS232. Nastavení síťových parametrů (IP adresa) se provádí jednoduše přes vnitřní webové stránky Xportu.

Uvedené výhody jsou tedy jasné. Na druhou stranu se musíme smířit s tím, že v Xportu jsou originální stránky s logem jeho výrobce, a že zákazník bude muset zvlášť instalovat virtuální sériový port. Někdy je tedy rozumné upravit alespoň stránky v Xportu, případně vytvořit celý vnitřní software podle konkrétní aplikace. Ani to není složité. Xport se programuje v standardním (ANSI) C, k dispozici jsou různé knihovny. Skvělé je, že vývojové prostředí CPK je dodáváno zdarma, stačí podepsat prohlášení o jeho nešíření (NDA).

Pojďte si hrát!

Kdo si chce Xport vyzkoušet, může využít vývojový kit Lantronix a nebo vývojový kit Papouch (obr. 3), který je dodáván za příznivou cenu. Obsahuje Xport 485 (verze doplněná o možnost připojit budič RS485 a také o šifrování AES), budič linky RS485 a RS232, napájecí zdroj a volné zkušební pole. Zapojení umožňuje odpojit některé nebo všechny vývody Xportu z kitu a postupně tak propojit Xport s vlastní aplikací. Na všech vývodech Xportu jsou měřicí body, stavy jsou signalizovány LEDa k dispozici jsou i 4 tlačítka.

Obr. 3. Vývojový kit (Papouch s. r. o.)

Obr. 3. Vývojový kit (Papouch s. r. o.)

Jak začít?

Doporučuji navštívit internetové stránky www.xport.cz nebo www.papouch.com, kde jsou zajímavé odkazy, ke stažení je i virtuální sérový port (ComPortRedirector). Pak si objednejte Xport XE nebo Xport Kit (viz. inzerát) a můžete si vše „osahat“. Na Kitu je vyvedena běžná sériová linka RS232. Pokud ji propojíte kabelem s vaším zařízením komunikujícím RS232, získáte představu, jak by se chovalo s vestavěným Xportem. To může být důležité pro vaše rozhodnutí. Pokud budete chtít psát vlastní software pro Xport, u společnosti Papouch s. r. o. získáte zdarma vývojové prostředí. Rovněž tam naleznete techniky, kteří vám rádi poradí s aplikací Xportu a podělí se o své zkušenosti. Do Xportu je také možné dodat zakázkový software přesně podle vašeho přání. Moduly Xport zakoupíte snadno u společnosti Papouch s. r. o., téměř vždy jsou skladem.

Vlastnosti XpFortu

  • Protokoly: TCP/IP, UDP/IP, ARP, ICMP, SNMP, TFTP, Telnet, DHCP, BOOTP, HTTP, AutoIP.
  • Sériová linka: CMOS (Asynchronní, 5V Tolerant) Podpora RS422 a RS485. Rychlost 300 Bd až 921600 Bd.
  • Interní webové stránky (384 kB).
  • Odesílání e-mailů.
  • Na přání k dispozici varianta s šifrováním (256-bit AES Rijndael).
  • Ethernet 10Base-T nebo 100Base-TX (Automatické rozpoznání).
  • Signalizace LED v čele Xportu
  • Provedení v konektoru RJ45.
  • Výkonný procesor (12 MIPS, založen na rozšířeném 16 bit DSTni-EX, 48 MHz nebo 88 MHz, architektura x86).
  • Napájení 3,3 V.
  • Rozsah pracovní teploty je –40 až +85 ° C.
  • Certifikát RoHS aWEEE.

Partneři

eipc
epci
imaps
ryston-logo-RGB-web
mikrozone
mcu
projectik