Ethernetes és vezeték nélküli Tibbo eszközök programozása és vezérlése mikrokontrollerrel

OData támogatás
Konzulens:
Szabó Zoltán
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Bevezető

A szakdolgozatom témája az Ethernetes illetve vezeték nélküli Tibbo eszközök vizsgálata, programozása, és ezekkel egy konkrét projekt megoldásának bemutatása. A lényeg nagyvonalakban egy Ethernet illetve WiFi soros port átalakító készítése. A feladat azonban nem ilyen egyszerű. Szeretném saját igényeim szerint módosítani, konfigurálni ezt az átalakítót, és ezt a modul programozhatósága nagyban elősegíti, hiszen a szoftvert könnyedén alakíthatom saját igényeim szerint.

Miért pont ezt a témát választottam? Már a számítógépeknél is régóta létezik az UART (Universal Asynchronus Receiver/Transmitter - univerzális aszinkron adó/vevő), azaz közismertebb nevén a soros port, vagy utódja az USART (Universal Synchron/Asynchron Receiver/Transmitter). Ez a kommunikációs forma kétirányú kommunikációt tesz lehetővé az eszközök között. A mikrovezérlők megjelenésével még jobban elterjedt a soros kommunikáció. Sok eszköz még mind a mai napig használja ezt a szabványt, hiszen elegendő 2 vezeték (és a földvezeték) a kommunikációhoz, ez a két vezeték az Rx (Receive Data - adatfogadó) és Tx (Transmit Data - adatátvivő). Bár az SPI és az I2C szabvány nagyobb sebességre képes (SPI 10 Mbit/sec > I²C 3400 Kbit/sec > UART 115 Kbit/sec), mégis sok régi és új érzékelő, beavatkozó használja ezt a régi szabványt, melyeket szeretnék mikrovezérlőhöz kapcsolni. Ezért van szükség az általam használt Tibbo eszközre, hiszen Virtuális soros portként hidat képez a számítógép hálózati eszköze és a soros kommunikációt használó eszközök között.

Az Ethernetes kommunikáció napjainkban nagyon elterjedt a nagy adatátviteli sebességének, valamint a nagy távolságú és akár vezeték nélküli átvitelnek köszönhetően. Az Ethernetes kapcsolat adatátviteli távolsága csavart érpárú kábelt használva 100 méter (a gigabites hálózatok és üvegszálas vezetékek 2-5km távolságra is képesek lehetnek), amely meghaladja az RS-232 szabvány által előírt maximális távolságot, a 15 métert. Természetesen ezt a távolságot lehet növelni, de erről az elméleti összefoglalóban részletesebben lesz szó.

Az elméleti összefoglalóban az általam használt kommunikációs szabványokról, és protokollokról lesz szó, majd a feladatom megvalósítását mutatom be, amely egy Ethernet – soros port, illetve WiFi – soros port átalakító. Ez később egy nagyobb projektbe kerül beépítésre, ahol csak a kommunikáció lesz a feladata. Előnye ennek az alkalmazásnak, hogy tehermentesíti a mikrovezérlőt, nem kell az TCP kapcsolat felépítésével és az adatforgalommal foglalkoznia, mert ezt elvégzi a Tibbo modul.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.