UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA

Ing. en Mecatrónica

8° “A”

REPORTE DE PROYECTO ETHERNET

MATERIA:

Sistemas de comunicación electrónica

Profesor:

León Bonilla Ambrosio Edén

MAYO – AGOSTO

INTEGRANTES DEL EQUIPO

ALAVES ARIAS EISI

APOLINAR VALENCIA NESTOR

ATLATENCO RAMOS JOSE ALFREDO

CALTENCO OLIVA ERICK

CRUZ LEZAMA PEDRO

DE JESUS GONZALES JOSE ARMANDO

HONORATO CASELIN MAURICIO

LOPEZ MORALES JHONATAN

MORALES BASURTO MIGUEL

ORTIZ ROMERO RUTILO

PEREZ AMASTAL RAFAEL EDUARDO

SILVA MORALES LUIS DANIEL

VICENTE PACHECO JESUS

ContenidoOBJETIVO:....................................................................................................................................2

INTRODUCCIÓN:.................................................................................................................................2

La red IP:............................................................................................................................................2

CONECTANDO EL SHIELD:...................................................................................................................4

Shield Ethernet..........................................................................................................................5

OBJETIVO:

Entrar en contacto con el Shield Ethernet para poder tener acceso a una red entre en arduino y el servidor, que en este caso será nuestra computadora, podremos comandar señales para hacer prender o apagar un ventilador, al igual que recibir y leer información tanto analógica o digital.

INTRODUCCIÓN: Hoy en día donde se vive la tendencia de cualquier dispositivo conectarlo a la Red IP sea en una red pequeña o a través de internet, basado en esta tendencia es necesario conectar nuestra plataforma arduino a la red, teniendo esto conecto podemos enviar/recibir información vía IP desde cualquier dispositivo de red, pudiendo ser estos dispositivos PCs, Smartphone, Tablets o cualquiera que soporte el protocolo de red.

Mediante el Shield Ethernet de Arduino conseguimos esta funcionalidad que nuestra dispositivo envié (controla) o recibe (monitorea) información del arduino.

La red IP:

Previo a empezar con el código en el Arduino, haremos una descripción general de un esquema de Red en el cual arduino formara parte, el esquema esta lo más generalizado posible con los

diferentes dispositivos.

Según el Diagrama, los dispositivos que pertenecen a la red son:

Switch: Forma o es parte de la red, permite la comunicación entre los diferentes elementos de red, cabe mencionar que no puede hacer que se comuniquen de una red a otra, sino en la misma red, se le conoce como nivel 2 (L2).

Router: Permite comunicar diferentes redes en este caso conecta una red Local a otra red que es Internet, se le conoce dispositivo de nivel 3 (L3).

Dispositivo de Red: elementos que forman parte de la red como PC, Laptops, Tablet (wifi), Smarphone (Wifi), Impresoras IP, etc.

Los elementos de red se encuentran diferenciados uno de otros mediante lo que son direcciones, estas direcciones se le conocen como Dirección Física (Dirección MAC) que pertenecen propiamente a la Tarjeta de Red (NIC), a su vez se encuentran también con direcciones Lógicas llamadas direcciones IP, estas direcciones IP asignadas a cada elemento de red provienen de la dirección de Red asignada a la red esta trabaja en conjunto con la máscara de red. Las direcciones Fiscas constan de 6 bytes, y la dirección de red así como la máscara de red de 4 bytes el cual tiene el siguiente formato x.y.z.w, donde x,y,z,w entra entre 0 a 255 (son bytes). Los Shield Ethernet de arduino tienen la dirección MAC pegada en la parte trasera de la placa, tenga en consideración que un shield Ethernet que no tenga la dirección MAC pegada es un compatible. Todos los originales sin excepción tienen la MAC en la parte trasera.

CONECTANDO EL SHIELD:

Para iniciar la funcionalidad del Ethernet solo es necesario la ejecución de un comando el cual lleva 4 Argumentos (No todos son Obligatorios).

Ethernet.begin(mac,ip,gateway,netmask); //No olvidar el ; Donde se tiene:

Mac: Dirección Física MAC de la tarjeta, la cual viene impresa en la parte posterior de la tarjeta, cabe mencionar que solo las tarjetas Originales la tienen.

Ip: DirecciónLógicaIp a asignarse al Arduino, debe tener concordancia con la direcciónIp de red así como debe ser única en la red.

Gateway: Puerta de Enlace.

Netmask: Mascara de red.

Para la puesta en marcha debemos Conectar la Ethernet Shield a un ordenador, a un switch o a un enrutador utilizando un cable ethernet standard (CAT5 o CATE con conectores RJ45). La conexión al ordenador puede requerir el uso de un cable cruzado (aunque muchos ordenadores actuales, incluyendo los últimos modelos Mac pueden hacer el cruce de forma interna

Shield Ethernet

 Ethernet Shield permite a una placa Arduino conectarse a internet. Está basada en el chip

ethernetWiznetW5100. El WiznetW5100 provee de una pila de red IP capaz de soportar TCP y

UDP. Soporta hasta cuatro conexiones de sockets simultáneas. Usa la librería Ethernet para

escribir programas que se conecten a internet usando la shield.

 

El shield provee un conector ethernet estándar RJ45. La Ethernet shield dispone de unos

conectores que permiten conectar a su vez otras placas encima y apilarlas sobre la placa

Arduino.

 Arduino usa los pines digitales 10, 11, 12, y 13 (SPI) para comunicarse con el W5100 en la

ethernetshield. Estos pines no pueden ser usados para e/s genéricas.

 El botón de reset en la shield resetea ambos, el W5100 y la placa Arduino.

La shield contiene un número de LEDs para información:

ON: indica que la placa y la shield están alimentadas

LINK: indica la presencia de un enlace de red y parpadea cuando la shield envía o

recibe datos

100M: indica la presencia de una conexión de red de 100 Mb/s (de forma opuesta a

una de 10Mb/s)

RX: parpadea cuando el shield recibe datos

TX: parpadea cuando el shield envía datos

El jumper soldado marcado como “INT” puede ser conectado para permitir a la placa Arduino

recibir notificaciones de eventos por interrupción desde el W5100, pero esto no está soportado

por la librería Ethernet. El jumper conecta el pin INT del W5100 al pin digital 2 de Arduino.

El slot SD en la shield usa la librería http://arduino.cc/en/Reference/SD para manejarlo.

Para usar la Ethernet Shield solo hay que montarla sobre la placa Arduino. Para cargar los

sketches a la placa conectarla al ordenador mediante el cable USB como se hace

normalmente. Luego conectar la Ethernet a un ordenador, a un switch o a un router utilizando

un cable ethernet standard (CAT5 o CAT6 con conectores RJ45). La conexión al ordenador

puede requerir el uso de un cable cruzado (aunque muchos ordenadores actuales, pueden

hacer el cruce de forma interna).

 Puntos a recordar del Ethernet Shield:

Opera a 5V suministrados desde la placa de Arduino

El controlador ethernet es el W5100 con 16K de buffer interno. No consume memoria.

El shield se comunica con el microcontrolador por el bus SPI, por lo tanto para usarlo

siempre debemos incluir la libreriaSPI.h: http://arduino.cc/en/Reference/SPI

Soporta hasta 4 conexiones simultaneas

Usar la librería Ethernet para manejar el

shield: http://arduino.cc/en/Reference/Ethernet

El shield dispone de un lector de tarjetas micro-SD que puede ser usado para guardar

ficheros y servirlos sobre la red. Para ello es necesaria la librería

SD:http://arduino.cc/en/Reference/SD

Al trabajar con la SD, el pin 4 es

Librería Ethernet

Para manejar el Ethernet Shield usaremos la librería Ethernet, deberemos conocer todos los

métodos que nos ofrece la librería para poder usarla.

 La librería ethernet se compone de 5 clases, cada una con sus métodos

 Ethernet Class: Inicializa la librería ethernet y las configuraciones de red

begin()  – Inicializa la librería Ethernet (Constructor)

localIP()  – Obtiene la dirección IP. Útil al usar DHCP

maintain()  – Solicita una renovación al servidor DHCP

 IPAddressClass: trabaja con IPs locales y remotas

IPAddress()  – Define una dirección IP

 Server Class: crea un servidor que puede mandar y recibir datos de los clientes conectados.

Server()  – Constructor de la clase server. No se usa directamente

EthernetServer()  – Crea un servidor que escucha por las conexiones entrantes del

puerto definido.

begin()  – Le dice al servidor que comience a escuchar.

available()  – Devuelve el cliente que está conectado al servidor y tiene datos

disponibles a leer.

write()  – Escribe datos a todos los cliente conectados al servidor.

print()  – Escribe datos a todos los cliente conectados al servidor.

println()  – Escribe datos a todos los cliente conectados al servidor seguido de una

nueva línea.

 ClientClass: crea un cliente que se conecta a un servidor y puede mandar y recibir datos

Client  – Constructor de la clase client. No se usa directamente

EthernetClient()  – Crea un cliente que se conecta a una determinada IP y puerto

if (EthernetClient)  – Indica si el cliente Ethernet está preparado

connected()  – Devuelve si el cliente está o no conectado

connect()  – Conecta a una IP y puerto especificado. Soporta DNS lookup. Devuelve

unos códigos en función del éxito o fallo de la conexión.

write()  – Escribe datos al servidor al que está conectado.

print()  – Escribe datos al servidor al que está conectado

println()  – Escribe datos al servidor al que está conectado, seguido de una nueva línea

available()  – Devuelve el número de bytes disponibles para leer.

read()  – Lee el siguiente byte recibido desde el servidor.

flush()  – Borrar todos los bytes que han sido escritos en el cliente pero no leidos

stop()  – Desconecta el cliente del servidor

 EthernetUDPClass: habilita el envío y recepción de mensajes UDP

begin()  – Inicializar la librería UDP

read()  – Lee datos UDP

write()  – Escribe datos UDP a la conexión remota.

beginPacket()  – Comienza una conexión para escribir paquetes UDP

endPacket()  – Finaliza una conexión UDP después de escribir

parsePacket()  – Comprueba la presencia de un paquete UDP

available()  – Devuelve el nº de bytes disponible para leer en el buffer

stop()  – Desconecta del servidor

remoteIP()  – Obtiene la IP de la conexión remota

remotePort()  – Obtiene el puerto de la conexión remota

Este proyecto está basado en la comunicación Ethernet y el objetivo de la práctica es

monitorear desde una página web la señal de un sensor enviada por el dispositivo

Arduino, .cuando el sensor detecta movimiento activa el motor enviando información al a

página mostrando en esta que el motor a sido activado.

Esto nos ayuda a hacer un control automático el cual monitorea el estado de un sensor que muestran un estado de encendido o apagado.

Esto lo logramos utilizando una comunicación Ethernet que nos ayuda a tener el control de un proceso mediante una página web, la ventaja de este proceso es que lo podemos hacer a distancia.

CONCLUSION

En este proyecto aprendimos a usar la comunicación Ethernet para controlar cualquier dispositivo mediante una página web a distancia, además de aprender la estructura de un programa en htlm para programar en arduino.