TCP/IP para Microcontroladores PIC

TCP/IP para Microcontroladores PIC

Este artigo tem por objetivo explicar como trabalhar com as pilhas TCP/IP da Microchip utilizando o Kit XBEENET Microgenios com PIC18F87J60.

Assista o webseminário TCP/IP Embarcado para Microcontroladores PIC aqui:

Atualmente, grande parte dos equipamentos necessitam realizar alguma forma de comunicação com outros equipamentos. Grande parte dos microcontroladores do mercado possuem algum canal de comunicação com o meio externo, dentre eles estão: USART, SPI, Ethernet, USB, CAN, etc.

A Empresa Microchip desenvolveu alguns componentes específicos para comunicação Ethernet, onde destacam-se: ENV28J60 e ENC624J6000, no qual permite via  SPI, a conexão com qualquer microcontrolador para comunicação Ethernet.

A Microgenios desenvolveu um módulo para conexão Ethernet de fácil integração com suporte a comunicação SPI, onde é utilizado o ENC28J60 Microchip 10BASE-T e um transformador RJ45 PULSE.

Módulo MicroEthernet com ENC28J60

Módulo MicroEthernet com ENC28J60

Através de uma conexão TCPIP, podemos monitorar remotamente através do navegador web monitorar nossos equipamentos, máquinas e sensores, via uma rede interna privada da empresa usando rotiadores simples do mercado, ou conexão direta um computador pessoal.

Com poucas configurações de um servidor, podemos conectar nosso equipamento a Ethernet de forma a permitir o acesso por qualquer pessoa ao redor do mundo, via navegador web.

PIC18F97J60

PIC18F97J60

Procurando facilitar a vida do programador e aprimorar sua gama de microcontroladores, a Microchip acoplou o componente ENC28J60 (MAC e PHY integrado) a um microcontrolador PIC18F, surgindo assim a série: PIC18FXXJ60.

Onde se destaca:

PIC18F67J60 – 64 pinos de I/O

PIC18F87J60 – 80 pinos de I/O

PIC18F97J60 – 100 pinos de I/O

O  Kit XBEENET.

O kit XbeeNET é uma ferramenta de desenvolvimento profissional microcontrolada para automações industriais e resisdenciais. Utiliza o microcontrolador Microchip PIC18FL87J60 de 80 pinos com capacidade de armazenamendo de dados de 128kbyte (FLASH) e 4Kbyte de RAM, podendo operar a 40 MHz. Este kit possui muitos recursos que podem ajudar o desenvolvedor a criar aplicações avançadas, tais como: Ethernet, ZibBEE, Teclados, Leds, LCD, relés , dentre outros.

Novo Lançamento - Kit XBEENET MIcrogenios

Novo Lançamento - Kit XBEENET MIcrogenios

Nos dias atuais a grande maioria dos equipamentos eletrônicos para automações comerciais e industriais possuem alguma fonte de comunicação com o meio externo, seja ela Serial RS232, RS485, CAN, Ethernet, etc. O objetivo maior desse kit é a implementação da porta Ethernet como meio de comunicação e controle, do ZigBEE para comunicação segura via Radio Frequência (sem fio), além da utilização das duas portas RS232 disponível para uso geral.

O programador experiente poderá sem muitas dificuldades criar programas para o kit XBeeNET com o objetivo de controlar e enviar comandos ou instruções via Ethernet para o módulo ZigBEE acoplado no kit, dessa forma poderá gerenciar vários módulos ZigBEE espalhados na empresa ou residência, onde cada um desses pode controlar uma máquina por exemplo, e monitorar o status desses equipamentos pela internet, em qualquer ponto do nosso planeta.

O kit XBeeNET suporta dois modelos de módulo RF: ZigBEE, desenvolvido pela Microchip (www.microchip.com/zigbee) e o Xbee, desenvolvido pela Mastreans (www.mastreans.com).

Tal como o WiFi e o BlueTooth, o ZigBee é um protocolo normalizado para a transmissão de dados sem fios. Contudo, difere dos primeiros na medida em que é exclusivamente dedicado para uso em aplicações industriais, tendo sido especificamente desenvolvido para satisfazer as necessidades de um ambiente industrial. O ZigBee tem por trás todo um consórcio de grandes empresas, de seu nome ZigBee Alliance.

O Zigbee da Maxstream (Xbee), despertou o interesse de vários profissionais, pois para os projetistas usarem o protocolo ZigBee não há necessidade de grandes conhecimentos técnicos sobre seu funcionamento.

O módulo Xbee é operado através de uma ligação série TTL convencional. A sua tarefa é agrupar os dados em pacotes e enviá-los para o outro módulo Xbee, ou qualquer outro nó compatível com o protocolo ZigBee.

Além das aplicações sem fio ZigBEE o kit XBeeNET foi desenvolvido pensando nas aplicações TCP/IP (interface Ethernet 10 MBps). Compatível com a pilha TCP/IP Microchip, escrita em linguagem C, pode ser compilada pelo C18 Compiler. Aplicações típicas incluem servidor Web HTTP, controle remoto via Web, correio eletrônico, Agent SNMP, Servidor Wap, etc.

As páginas de web podem ser armazeandas na memória Flash do PIC18F87J60, utilizando o gravador USB MicroICD ZIF Microgenios, fonte de alimentação e cabo Crossover interface RJ45.

A IDE MPLAB e o compilador C18 (versão estudante) pode ser adquirido gratuitamente no site do fabricante: www.microchip.com/mplab

O ki XBeeNET possui interface:

1- PIC18F87J60 (128K Flash, 3808 Byte de RAM, 55 I/Os programáveis, MAC integrado e PHY 10Bases-T. (recomendamos a leitura do datasheet desse componente antes de implementá-lo em seu projeto).

1- Conector RJ45 (ethernet) com transformador integrado.
1 – Memória SPI EEPROM 25LC512
2 – Canal Serial RS232 integrado
2 – Trimpots para Simulação AD
2 – Relés NA/NF
8 – Leds SMD
5 – Teclas (push-button) de uso geral
2 – Dip Switch para seleção dos periféricos do kit
1 – Entrada para cartão SDCard
1 – Display LCD alfanumérico com ajuste de contraste (backlight yellow)
1 – Conector ICSP para gravação
1 - Fonte chaveada (2 Amp) integrado ao kit
1 – Cristal de baixa frequência (32.768 khz) para relógio
Acesso a todas as portas de expansão do Microcontrolador
Conector de encaixe do módulo Zigbee e Xbee com controle aos pinos CTS e RTS.

A placa XbeeNET é projetada para executar a pilha TCP/IP fornercida pela Microchip com pequenas modificações. São características da pilha TCP/IP fornecida pela Microchip:

o Inclui MAC, IP, ARP, ICMP, TCP, UDP, HTTP, FTP, DHCP, TELNET, MPFS, SMTP e Agent SNMP.
- Suporte a sockets para protocolos TCP e UDP.
- Suporte para compiladores Microchip C18.
- RTOS Independente.
- Software modular.

As Pilhas TCP/IP podem ser baixadas gratuitamente no site do fabricante: www.microchip.com/ethernet

A alimentação do microcontrolador PIC18F87J60 opera com 3.3 volts, porém suas portas de I/O suportam até 5V, o que facilita na ligação de outros circuitos aos seus pinos de expansão.

Nossa Primeiro programa TCP/IP

Para realizar nosso primeiro programa com o kit XBEEnet, foram necessário os seguintes programas e arquivos:

Material:

1-kit XBEENET (pode ser econtrador em www.microgenios.com)
1- Gravador MicroICD (gravador USB 2.0) (pode ser econtrador em www.microgenios.com)
1- Cabo RJ45 crossover
1- Hub
1- Computador pessoal com Windows XP
1- Fonte de Alimentação

Softwares:

Pilhas TCP/IP Microchip
Datasheet PIC18F87J60
Compilador MPLAB v.8.3 ou superior
Compilador C18 (versão estudantil)
Programa PICkit2 instalado (caso utilize o gravador MicroICD)


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