środa, 13 listopada 2019

WIZnet W5500, moduł ethernetowy ze sprzętowym stosem TCP/IP.

Podczas zabaw z chmurą dotarło do mnie, że fajnie byłoby mieć własny Gateway dostępowy oparty na mikrokontrolerze i zbudowany własnymi rękoma. Wiele projektów w tym zakresie opartych jest na RPi ale często jest to przerost treści nad formą. Po co angażować mikroprocesor i system operacyjny dla w sumie niezbyt skomplikowanego zadania. Dlatego moje poszukiwania skierowałem poza ekosystem RPi. Znalazłem młody projekt ZERYNTH , który w bajecznie prosty sposób umożliwia zbudowanie Gateway'a dostępowego do chmury w oparciu o wspierane płytki developerskie.  Mam jednak takie podejście , że jak coś jest zbyt proste to szybko się nudzę, normalnie jak dziecko :) . Dlatego postanowiłem zrobić coś co wymagałoby większego zaangażowania "mózgownicy" czyli np. dostęp MCU do chmury za pomocą modułu Ethernetowego. Układ , który sobie upatrzyłem do realizacji tego zadania to W5500 firmy WIZnet. Do testów kupiłem  moduł  ETH WIZ click Serbskiej firmy Mikroelektronika , który dostaniemy również na naszym rynku.

Dlaczego moduł ethernetowy a nie po prostu WiFi. Dlatego, że chcę m.in wyeliminować zbędne opóźnienia w komunikacji . Wizję mam taką, że moduł ethernetowy będzie wpięty do Routera LTE i ta para będzie mi robiła za element Gatewaya dostępowego do chmury  . A co z komunikacją do Gatewaya ? Tutaj chciałbym zastosować moduły radiowe SI4463. Jeśli jednak jest możliwość kablowego połączenia to idealna byłaby sieć CAN. Moduły radiowe SI4463 dadzą mi komfort pokrycia na dużych odległościach np. gdybym chciał sterować otwarciem bram wjazdowych na posesję etc. Na razie moje rozważania są na etapie koncepcyjnym bo do jej realizacji będę musiał zmierzyć się z dwoma aspektami, realizacją multi-łączności modułów SI4463 i ogarnięcie komunikacji z chmurą za pomocą modułu ethernet. O ile pomysł na multi-łaczność modułów radiowych jakiś tam mam o tyle rozmowa z chmurą za pomocą modułu ethernet jest dla mnie wiedzą cokolwiek obcą. Kluczowym aspektem staje się zatem dla mnie obecnie uruchomienie modułu W5500 i przesłanie danych do chmury. Protokoły jakie wezmę pod uwagę w komunikacji z chmurą to HTTP z AP REST oraz MQTT.

No dobra rozpisałem się o koncepcjach, wizjach i urojeniach :) a miało być o układzie W5500 firmy Wiznet. Na bazie ,którego firma Mikroelektronika zbudowała swój moduł ETH WIZ click. A co takiego szczególnego jest w układzie W5500 ?. Podstawową zaletą tego układu jest sprzętowy stos TCP/IP co zwalnia nas po stronie MCU z konieczności implementacji jego programowej wersji i obciążania tym zadaniem MCU. Na pokładzie jest również dosyć sporawy bufor TX/RX bo aż 32kB i 8 gniazd socket. Protokoły komunikacyjne jakimi układ może się posługiwać to : TCP, UDP, ICMP, IPv4, ARP, IGMP, PPPoE. Brakuje tutaj tylko do pełni szczęścia IPv6, ale to by się wiązało z dodatkowym stosem sprzętowym TCP/IP dla rozszerzonej adresacji, ale i takie układy WIZNET ma w ofercie. Dostępna prędkość 10/100BaseTX. Z układem W5500 rozmawiamy za pomocą SPI.

Teraz kilka słów o module ETH WIZ click firmy Mikroelektronika.

 

Zdecydowałem się na niego ponieważ posiada złącze w standardzie, którym posługuję się w swoich płytkach developerskich i które są również na płytkach Microchipa. Zatem z marszu wyeliminowałem płytkę stykową i poprawiłem sobie tym samym komfort testowania modułu. Dodatkowo mam pewność , że układ W5500 jest oryginalny . Zamówiłem co prawda dodatkowo jeszcze moduły "markowe" z Chin ale na razie wylądują one w szufladzie. Czasami człowiek potrzebuje odetchnąć od "markowych" produktów z Chin.

Docelowo moduł będę uruchamiał przy pomocy płytki developerskiej Microchipa z PIC32MM na pokładzie czyli PIC32MM USB Curiosity Development Board  .Na płytce tej są dwa gniazda w standardzie Mikroelektroniki zatem obsadzę tam moduł ethernetowy i moduł radiowy SI4463 do którego mam już zrobiony adapter. Mikrokontroler PIC32MM powinien doskonale sobie poradzić w roli mózgu Gatewaya. Nie ma potrzeby angażować tutaj ciężkiej artylerii, wystarczy lekka artyleria rakietowa :). Cały mój testowy zestaw wygląda jak poniżej :


Pozdrawiam
picmajster.blog@gmail.com



Brak komentarzy:

Prześlij komentarz