Sistemas Micro procesados Proyecto Final: COMUNICACIN ETHERNET

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PROYECTO FINAL: COMUNICACIN ETHERNET.Danilo Andrade Cunalata e-mail: danilo_tucoman@hotmail.com Jorge Ortiz e-mail: jorgeortiz1982@hotmail.com Jonnathan Rosero Topn e-mail: jonnathan_1987@hotmail.com

Objetivos Especficos

RESUMEN: En el presente informe se realiz elproyecto de la Comunicacin Ethernet por medio del entrenador Easydspic4A y el modulo Placa adicional Serial Ethernet que es el indispensable para dicha comunicacin y se realiz varios pasos en la programacin. Se investig el funcionamiento del dsPIC 30F4013 y el controlador de Ethernet ENC28J60. La programacin de dicho proyecto se lo realizo en el compilador Mikro-Basic, las grficas ilustran las conexiones que tiene el dsPIC con la tarjeta de Ethernet.

Implementar el programa en Mikro-Basic para el control de la comunicacin. Lograr el funcionamiento de la comunicacin Ethernet.

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Presentar los resultados obtenidos y el funcionamiento del mismo.

1 INTRODUCCIONCon el presente trabajo investigativo se busca realizar una interfaz Ethernet para el micro controlador DSPIC30F4013, este micro controlador no dispone de la Capacidad para controlar este tipo de comunicacin, por lo que necesariamente se debe utilizar un controlador Ethernet externo. En el presente documento se hace una breve descripcin de los pasos que se siguieron para llevar a cabo la comunicacin Ethernet, los inconvenientes que se solucionaron y algunas modificaciones que fueron necesarias para un correcto funcionamiento del proyecto. Mediante el lenguaje Micro-Basic se realiz la programacin para desarrollar la comunicacin Ethernet, en este tipo de programa se estuvo trabajando durante el segundo bimestre y se realiz prcticas dictadas por el Ingeniero.

3 PROCEDIMIENTOEthernet es un estndar de redes de computadoras de rea local con acceso al medio por contienda CSMA/CD ("Acceso Mltiple por Deteccin de Portadora con Deteccin de Colisiones"), es una tcnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones. El nombre viene del concepto fsico de ether. Ethernet define las caractersticas de cableado y sealizacin de nivel fsico y los formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del modelo OSI. Placa adicional Serial Ethernet La placa adicional Serial Ethernet se utiliza para conectar un micro controlador a la red Ethernet. Dispone de un controlador Ethernet ENC28J60 incorporado en la placa que intercambia los datos con los micro controladores por medio de la Interfaz Perifrica Serial (Serial Peripheral Interface - SPI) estndar a una velocidad de transmisin de hasta 10 Mbit/s. Hay tres conectores IDC de 10 pines marcados con SPI-dsPIC, SPI-AVR-8051 y SPI-PIC en la placa adicional. Los conectores se utilizan para conectar a placa a un sistema de desarrollo de Mikroelektronika destinado para trabajar con los micro controladores dsPIC, PIC, AVR y 8051. Adems de estos conectores, la placa dispone de un conector de una sola lnea de 10 pines cuyos pines estn conectados a las lneas de comunicacin SPI del controlador ENC28J60. Este conector habilita conectar la placa adicional a los micros controladores pertenecientes a otras familias.

2 OBJETIVOSObjetivo General Desarrollar el funcionamiento de la comunicacin Ethernet, cumpliendo algunos parmetros predefinidos.

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.Figura 3. Esquema de conexin de la placa adicional Serial EthernetLa placa Serial Ethernet dispone de tres LEDs: POWER: indica que la placa adicional est encendida; LED A: indica que el cable Ethernet est conectado; y LED B: indica la actividad de la red Ethernet. El diodo parpadea con cada recepcin/transmisin de un paquete de datos. El circuito ENC28J60 requiere alimentacin de 3.3V, sin embargo est diseado para ser utilizado con facilidad con los dispositivos alimentados con 5V. Sus pines de entrada CS, SCK, SI y RESET soportan el voltaje de 5V, lo que significa que podr recibir los datos del micro controlador. No obstante, si el micro controlador funciona a 5V, es probable que no sea capaz de recibir los datos correctamente del controlador Ethernet cuyas salidas se alimentan con un voltaje de 3.3V. Por eso, en la placa se encuentran los traductores de nivel de voltaje, tales como 74LVCC3245 y 74LVC1T45, utilizados para ajustar los niveles de voltaje. La posicin del puente J1 depende del voltaje de alimentacin del micro controlador conectado a la placa adicional Serial Ethernet: - Si el voltaje de alimentacin es de 5V, el puente J1 se debe poner en la posicin marcada con 5V - Si el voltaje de alimentacin es de 3.3V, el puente J1 se debe poner en la posicin marcada con 3.3V

Figura 1. Placa adicional Serial Ethernet. En la presente figura se puede observar al entrenador easy dsPIC conectado con la tarjeta Ethernet board.

Figura 2. Modulo Serie Ethernet conectado al sistema de desarrollo Easydspic4A El circuito que se visualiza en la Fig. 3 es el esquema de conexin que tiene la placa adicional Serial Ethernet.

Figura 4. Diagrama de bloques del circuito 74LV1T45

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.Paso 6. Escribir el cdigo dentro de la funcin Spi_Ethernet_userTCP que, despus de recibir el comando a travs del explorador web, encender/apagar el diodo LED conectado al PORTD.0. Paso 7. Leer los datos recibidos en un bucle sin fin. La parte ms importante del programa es la funcin Spi_Ethernet_userTCP, que procesa todos los comandos recibidos. Despus de recibir la peticin GET del navegador web, enviada desde nuestro ordenador a la direccin IP del sistema de control, el micro controlador responder con una pgina web almacenada en su memoria. Esta pgina ser mostrada automticamente en la pantalla del ordenador por el navegador web. Cuando se recibe el comando ON, el diodo LED conectado a PORTD.0 se encender. Del mismo modo, cuando se recibe el comando OFF, el diodo LED se apaga. Si en lugar de un diodo LED tenemos un rel, es posible controlar cualquier aplicacin como una lmpara, un sistema de seguridad, un sistema de calefaccin, etc.

Figura 5. Diagrama de bloques del circuito 74LVCC3245 El compilador mikro-Basic for dsPIC contiene la librera SPI_Ethernet que simplificar considerablemente el proceso de escritura de un programa para el micro controlador. Usando unas pocas rutinas de esta librera, es posible crear el programa que nos permitir controlar aplicaciones elctricas en nuestra casa a travs de un explorador web. Para ello, es necesario realizar las siguientes operaciones dentro del programa: Paso 1. Crear una pgina HTML a travs de la cual arrancar el micro controlador. Importar el cdigo como un bloque de texto (string). Paso 2. Configurar las direcciones IP, DNS, Gateway y mscaras de Subred proporcionadas por nuestro proveedor de Internet. Por ejemplo, nuestros parmetros locales de red son los siguientes: IP: 192.168.20.60 (direccin del Sistema de Control) DNS: 192.168.20.1 (direccin del Domain Name System o Sistema de Nombres de Dominio) GATEWAY: 192.168.20.6 (direccin de la pasarela o Gateway) SUBNET: 255.255.255.0 (mscara de Subred) Paso 3. Deshabilitar las entradas analgicas de PORTD. El terminal del micro controlador debe ser borrado y configurado como una salida. Paso 4. Inicializar el mdulo SPI del micro controlador dsPIC30F4013. Paso 5. Inicializar el mdulo Serie Ethernet del circuito integrado ENC28J60.

En el siguiente grafico se muestra todo el proceso de la Comunicacin Ethernet.

Figura 6. Conexin del mdulo Serie Ethernet al dsPIC30F4013 El control de cualquier aplicacin domstica consiste en la introduccin de la direccin IP del sistema de control en el navegador web y especificar los comandos deseados. Por supuesto, es posible controlar ms de un terminal del micro controlador, lo cual nos permite gobernar un gran nmero de aplicaciones o un sistema de automatizacin domstico completo.

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.Ms abajo est la lista de las funciones, ya creadas, contenidas en la librera SPI Ethernet Library. Esta librera est integrada en el compilador mikro-basic for dsPIC. "" myMacAddr[0] = 0x00 myMacAddr[1] = 0x14 myMacAddr[2] = 0xA5 myMacAddr[3] = 0x76 myMacAddr[4] = 0x19 myMacAddr[5] = 0x3F myIpAddr[0]=10 myIpAddr[1]=144 myIpAddr[2]=2 myIpAddr[3]=145 myDnsAddr[0]=10 myDnsAddr[1]=144 myDnsAddr[2]=5 myDnsAddr[3]=9 myGatewayAddr[0]=10 myGatewayAddr[1]=144 myGatewayAddr[2]=2 myGatewayAddr[3]=254 mySubnetAddr[0]=255 mySubnetAddr[1]=255 mySubnetAddr[2]=255 mySubnetAddr[3]=0 ' starts ENC28J60 with: reset bit on PORTF.F0, CS bit on PORTF.F1, ' my MAC & IP address, full duplex Spi_Init() ' full duplex, CRC + MAC Unicast + MAC Broadcast filtering Spi_Ethernet_Init (PORTF, 0, PORTF, 1, myMacAddr, myIpAddr, Spi_Ethernet_FULLDUPLEX) while true ' do forever SPI_Ethernet_doPacket() ' process incoming Ethernet packets wend end.

Figura 7. Librera SPI Ethernet Library. A continuacin se presenta el cdigo que se realiz en el programa Mikro-Basic for dsPIC program home_auto include "home_auto_utils" dim myMacAddr as byte[6] ' my MAC address myIpAddr as byte[4] ' my IP address myDnsAddr as byte[4] ' my DNS address myGatewayAddr as byte[4] mySubnetAddr as byte[4] main: ADPCFG = 0xFFFF ' no analog inputs PORTD.0 = 0 TRISD.0 = 0 pin)

REFERENCIAS[1] Que es la comunicacin Ethernet Disponible en: http://www.wikipedia.com [2] Manual de usuario Serial Ethernet Disponible en: http://www.mikroe.com [3] Artculo publicado por MikroElektronika Disponible en: http://www.mikroe.com

' set PORTD.B0 as output (rele control

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