Programowanie modułu Tibbo EM1206

90 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2010 notatnik konstruktora Programowanie modułu Tibbo EM1206 W  kwietniowym numerze Elektroniki Praktycznej rozpoczęliśmy naukę programowanie modułu ethernetowego Tibbo EM1206. W  tym odcinku zajmiemy się połączeniem płyty ewaluacyjnej em1206 z  siecią bezprzewodową. Listing 1. Deklaracja linii używanych do współpracy z modułem include ?global.tbh? ?poniższa deklaracja pinów jest przystosowana do mozaiki ścieżek ?na płycie em1206ev, w układzie docelowym może zostać zmieniona Const WLN_RST=PL_IO_NUM_11 Const WLN_CS=PL_IO_NUM_15 Const WLN_DI=PL_IO_NUM_12 Const WLN_DO=PL_IO_NUM_13 Const WLN_CLK=PL_IO_NUM_14 ?nazwa SSID Access Pointa, z którym zamierzamy się połączyć const AP_NAME=?TIBBO? ?klucz WEP: ?-pusty brak zabezpieczenia ?-10 znaków HEX, klucz 40bit (potocznie 64bit) ?-26 znaków HEX, klucz 104bit (potocznie 128) const WEP_KEY=?? dim error as no_yes Listing 2. Inicjalizacja systemu sub on_sys_init() dim x,y as byte ? zmienne dim task as pl_wln_tasks dim s as string error=NO ?flaga błedu ?sprawdzenie czy wcześniej zadeklarowano ?linie SPI dla GA1000 if WLN_RST=PL_IO_NULL or WLN_CS=PL_IO_NULL or WLN_DI=PL_IO_NULL or WLN_DO=PL_IO_NULL or WLN_CLK=PL_IO_NULL then sys.halt error=YES ? błąd sprawdź deklaracje end if ?alokowanie buforów sock.rxbuffrq(4) sock.txbuffrq(4) wln.buffrq(6) sys.buffalloc ?restart GA1000 io.num=WLN_RST io.enabled=YES io.state=LOW io.state=HIGH ?mapowanie zadeklarowanych wcześniej linii ?SPI dla GA1000 wln.csmap=WLN_CS io.num=WLN_CS io.enabled=YES wln.dimap=WLN_DI wln.domap=WLN_DO io.num=WLN_DO io.enabled=YES wln.clkmap=WLN_CLK io.num=WLN_CLK io.enabled=YES ?konfiguracja socketu sock.num=0 ? numer socketu ?protokół komunikacji sock.protocol=PL_SOCK_PROTOCOL_TCP ?nr portu sock.localportlist=?1001? ? dozwolony interfejs sock.allowedinterfaces=?WLN? ? pozwolenie na przyjmowanie zapytań: od wszystkich sock.inconmode=PL_SOCK_INCONMODE_ANY_IP_ANY_PORT sock.reconmode=PL_ SOCK_RECONMODE_3 ?konfiguracja interfejsu WiFi (GA1000) wln.mac=?0.0.102.103.104.2? ?przypisanie adresu MAC wln.ip=?192.168.0.86? ?przypisanie adresu IP wln.gatewayip=?192.168.0.1? ?brama sieciowa wln.netmask=?255.255.255.0? ?maska sieci wln.domain=PL_WLN_DOMAIN_EU ?wybór częstotliwości Do realizacji połączenia z  siecią WiFi użyjemy dedykowanego układu interfejsu radiowego WiFi (802.11b/g) oznaczonego GA1000. Komunikacja z  nim odbywa się poprzez SPI, zapewniający dużą prędkość wymiany informacji pomiędzy modułami. Należy zaznaczyć, że GA1000 współpra- cuje również z  innymi modułami ether- netowymi z  oferty Tibbo, m.in. EM1000, EM1202 i  EM1206 oraz stanowi rozwi- nięcie poprzedniego modelu WA1000 (802.11b). Producent zadbał, aby konfigurowa- nie i  obsługa modułu nie przyprawiały o ból głowy. Dzięki dostępności gotowych obiektów i metod, ten wysiłek jest ograni- czany do niezbędnego minimum. Sam moduł radiowy GA1000 ma nie- wielkie wymiary (42×19×6,7  mm), co umożliwia stosowanie go w urządzeniach o niewielkich rozmiarach oraz mobilnych. Wbudowana antena pozwala na samodziel- ną pracę układu, a  ponadto złącze I-PEX MHF umożliwia dołączenie zewnętrznej anteny i wielokrotne zwiększenie zasięgu. Do komunikacji między modułem em1206 a  interfejsem GA1000 potrzeb- nych jest tylko 5 linii I/O. Linie te mogą być wybrane z  dostępnych linii ogólnego przeznaczenia modułu nadrzędnego. Do zasilania modułu radiowego jest wymagane napięcie stałe 3,3  V ?5%. Maksymalny pobór prądu wynosi oko- ło 280  mA podczas nadawania i  200  mA podczas utrzymywania łączności z innym urządzeniem WiFi. Moc transmisji można ustawiać programowo, a nawet całkowicie wyłączyć układ Dla aplikacji przemysłowych ważna jest również temperatura otoczenia, któ- ra zgodnie z  danymi katalogowymi może zawierać się w  przedziale ?20°C...+70°C, przy względnej wilgotności 10...90%. Interfejs WiFi GA1000 może współ- pracować zarówno z  sieciami korpo- Dodatkowe materiały na CD i FTP 91ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2010 Programowanie modułu Tibbo EM1206 R E K L A M A Rysunek 1. Dodawanie pliku do drzewa projektu Rysunek 2. Wyświetlenie katalogu pro- jektu Rysunek 3. Otwarcie pobranego z Inter- netu pliku ga1000fw.bin Listing 3. Otwarcie pliku konfiguracji sprzętowej oraz dalsze nastawy modułu Tibbo em1250 ?włączenie interfejsu WiFi (GA1000) romfile.open(?ga1000fw.bin?) if wln.boot(romfile.offset)<>OK then sys.halt error=YES ?komunikat: sprawdzić połączenie end if ?ustawienie zabezpieczeń, szyfrowanie WEP ?funkcja rozpoznaje tryb szyfrowania po długości klucza select case len(WEP_KEY) case 0: ?WEP disabled case 10: x=wln.setwep(WEP_KEY,PL_WLN_WEP_MODE_64) goto a1 case 26: x=wln.setwep(WEP_KEY,PL_WLN_WEP_MODE_128) a1: if x<>OK then sys.halt error=YES end if while wln.task<>PL_WLN_TASK_IDLE wend case else: sys.halt error=YES ?błąd klucza end select ?skanowanie w poszukiwaniu Access Pointa if wln.scan(AP_NAME)<>OK then sys.halt error=YES ?błąd end if while wln.task<>PL_WLN_TASK_IDLE wend if wln.scanresultssid<>AP_NAME then sys.halt ?Access point o danej nazwie SSID ? nie został odnaleziony error=YES end if ?połączenie z znalezionym Access Pointem if wln.associate(wln.scanresultbssid,wln.scanresultssid,wln. scanresultchannel,wln.scanresultbssmode)<>OK then sys.halt error=YES ? błąd end if while wln.task<>PL_WLN_TASK_IDLE wend if wln.associationstate<>PL_WLN_ASSOCIATED then sys.halt error=YES ? błąd, sprawdź klucz end if end sub Listing 4. Obsługa zdarzeń od interfejsu WiFi ?Zdarzenie od interfejsu sieciowego sub on_wln_event(wln_event as pl_wln_events) dim x as byte sys.halt ? zdarzenie, w zmiennej x w trybie debagowania można odnaleźć błąd ? 0 - Wi-Fi sprzęt został odłączony, wyłączony lub działa niepoprawnie ? 1 - interfejs Wi-Fi został odłączony od sieci bezprzewodowej x=wln_event end sub Interfejs WiFi GA1000, poza możli- wością wpisania stałych parametrów sie- ci bezprzewodowej (SSID, tryb działania Ad hoc lub Infrastruktura, klucz WEP itd.), pozwala też na wyszukiwanie do- stępnych sieci bezprzewodowych. Na początku napiszemy jednak naj- prostszy program pozwalający na ko- wane szyfrowanie WEP (Wired Equiva- lent Privacy) o  kluczu 40- lub 104-bi- towym. racyjnymi (tryb klienta), jak i Ad hoc (tryb równorzędny). W celu zabezpie- czenia komunikacji jest wykorzysty- 92 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2010 notatnik konstruktora Listing 6. Zmiany w konfiguracji modułu przygotowujące go do pracy w trybie Ad hoc. ?stała wyboru trybu działania moduły WiFi const WIFI_MODE = 0 ? 0 - ADHOC, 1 - AP klient const ADHOC_CHANNEL = 6 ? kanała dla ADHOC if WIFI_MODE = 0 then wln.networkstart(AP_NAME,ADHOC_CHANNEL) while wln.task<>PL_WLN_TASK_IDLE wend if wln.associationstate<>PL_WLN_OWN_NETWORK then sys.halt error = YES end if else ?skanowanie w poszukiwaniu Access Pointa if wln.scan(AP_NAME)<>OK then sys.halt error=YES ?błąd end if while wln.task<>PL_WLN_TASK_IDLE wend if wln.scanresultssid<>AP_NAME then sys.halt ?Access point o podanej nazwie SSID ?nie został odnaleziony error=YES end if ?połączenie z znalezionym Access Pointem if wln.associate(wln.scanresultbssid,wln.scanresultssid,wln. scanresultchannel,wln.scanresultbssmode)<>OK then sys.halt error=YES ? błąd end if while wln.task<>PL_WLN_TASK_IDLE wend if wln.associationstate<>PL_WLN_ASSOCIATED then sys.halt error=YES ? błąd, sprawdź klucz end if end if munikację z  znaną nam siecią. Pisanie aplikacji rozpoczynamy od deklaracji linii IO interfejsu SPI oraz ustawienia parametrów sieci (listing  1). Następnie przeprowadzamy konfigurowanie mo- dułu. W  tym celu skorzystamy zdarze- nie on_sys_init, które jest wykonywane jako pierwsze po włączeniu zasilania układu lub jego zerowaniu. Spo- sób inicjalizacji syste- mu zamieszczono na listingu 2. W  tym miejscu należy dołączyć do projektu plik binar- ny odpowiadający za konfigurację sprzę- tową interfejsu WiFi: ga1000fw.bin. Klikamy prawym przyciskiem myszy na drzewie Listing 5. Realizacja procedury echa ?Pętla echo na zadeklarowanym porcie dostępnym od strony sieci bezprzewodowej poprzez TELNET sub on_sock_data_arrival() sock.setdata(sock.getdata(sock.txfree)) sock.send end sub ?Informuje że coś się zmieniło na sockecie sub on_sock_event(newstate as pl_sock_state, newstatesimple as pl_sock_state_ simple) if newstatesimple=PL_SSTS_EST then pat.play(?G~?,PL_PAT_CANINT) else pat.play(?-?,PL_PAT_CANINT) end if end sub projektu i  wybieramy Add Existing File (rysunek  1). Pojawi się okno, w  którym należy wybrać Project Folder, a następnie przycisnąć klawisz Browse (rysunek  2). Na ekranie ukaże się zawartość folderu z projektem. Teraz musimy pobrać z In- ternetu (za pomocą przeglądarki interne- towej http://tibbo.com/downloads/basic/ firmware.html lub bezpośrednio http:// tibbo.com/downloads/secure/ga1000fw. bin) plik binarny ga1000fw.bin i  sko- piować go do folderu z  projektem. Gdy już to zrobimy, możemy w oknie wybo- ru zaznaczyć go i otworzyć (rysunek 3). Następnie klikamy OK. Rezultatem po- winno być dodanie pliku do drzewa pro- jektu. Na listingu  3 zamieszczono dalszą część kodu źródłowego, odpowiedzialną za otwarcie pliku konfiguracji sprzęto- wej. W  taki sposób poprawnie skonfi- gurowaliśmy i  zainicjowaliśmy moduł em1206 z interfejsem sieciowym do pra- cy w  sieci WiFi jako klienta Access Po- inta. Dalsza część programu odpowiada za obsługę zdarzeń wynikających z  pracy w sieci oraz obsługę zdarzeń systemowych (listing 4). Aby pokazać aktywność urządzenia, procedura z listingu 5 działa jak echo. To znaczy dane które zostaną odebrane przez otwarty port urządzania (dla przypomnie- nia ? 1001), zostaną z powrotem odesłane niezmienione. Dodatkowo użytkownik zo- stanie o tym poinformowany o mignięciem diody LED. Efekt działania programu pre- zentuje ekran umieszczony na rysunku 4. Kodu źródłowego z  listingu  5 może- my również z powodzeniem użyć do kon- figurowanie urządzenia Tibbo do pracy w trybie równorzędnym Ad hoc. Musimy jedynie dodać w ciele deklaracji stałe (jak na listingu 6) oraz zmienić procedurę roz- poznającą zadeklarowany tryb. W celu przetestowania działania ukła- du należy pamiętać, aby ustawić odpo- wiedni adres IP karty bezprzewodowej komputera. Moduły Tibbo mają wiele możliwości, które można z powodzeniem wykorzysty- wać w  aplikacjach, zarówno komercyj- nych jak i  przemysłowych. Na podstawie lektury artykułu dowiedzieliśmy się, jak poprawnie skonfigurować moduł do pra- cy w sieciach statycznych przewodowych i bezprzewodowych. Po więcej informacji na temat środowiska TAIKO warto sięgnąć do strony producenta http://www.tibbo. com. Wśród wielu przykładów odnajdzie- my między innymi przykład programu ilustrującego sposób implementacji współ- pracy z sieciami z dynamicznie przydzie- lającymi adres IP (DHCP), z  protokołem SMTP oraz FTP. Mikołaj Zarzycki m.zarzycki@soyter.pl Soyter Sp. z o.o. Rysunek 4. Efekt działania programu echo TCP