Разработай «умный дом» своими руками
Речь в данной статье пойдет об инструментарии на базе микроконтроллера серии AVR фирмы Atmel, предоставляющего разработчику возможность, не затрачивая время на разработку структуры и прототипа будущего устройства, приступить к разработке системы с использованием популярных коммуникационных интерфейсов.
AVR-ETHERNUT V.2.1
(рис. 1) — недорогой и простой в освоении инструментарий фирмы Egnite (Германия) позволяет разработчикам строить на базе микроконтроллера ATmega128 фирмы Atmel и Ethernet-интерфейса, реализованного на MAC+PHY Ethernet-контроллере фирмы SMSC\'s LAN91C111, системы, такие как:
• приложения дистанционного оповещения и охраны;
• дистанционный мониторинг и управление;
• «Умный дом»;
• сбор данных с датчиков и передача их через Интернет;
• управление дисплеем;
• Промышленные приложения, миниатюрные веб-сервера с использованием протоколов HTTP, Telnet, DHCP, DNS,
PPP и др.;
• Интернет-радио (посредством дочерней платы Medianut).
Все это возможно без приобретения каких-либо лицензий, поскольку все доступные исходные коды бесплатны. Возможности применения устройств, разработанных на базе данного инструментария, ограничены только фантазией разработчика.
Из отличительных особенностей отметим следующие:
• установленный RISC микроконтроллер ATmega128;
• Ethernet-контроллер
LAN91C111;
• установленный RJ-45 коннектор;
• последовательный порт RS-232 и коннектор DB-94
• последовательный порт RS-485 (полудуплекс)4
• 512 кБ последовательной Flash памяти;
• 512 кБ banked SRAM;
• 22 пользовательских ввода-вывода;
• JTAG разъем;
• светодиодный индикатор питания;
• светодиодный индикатор активности Ethernet-контрол-лера;
• питание от источника +8 В... + 12 В;
• установленный стабилизатор напряжения на +5 В;
На рис. 2 представлена структурная схема отладочной платы. Из нее видно, насколько она является продуманной и удобной для разработки. CPLD фирмы Xilinx служит в качестве логики выбора банка внешней ОЗУ на 512 кБ и вырабатывает сигнал «выбор чипа» для LAN-контроллера. Большой объем СОЗУ позволяет справляться системе с декодированием МР3-потока (в случае использования MEDIANUT V.1.1). На плате установлены два преобразователя последовательных интерфейсов RS-232 и RS-485. RS-232 можно использовать как во время отладки (в качестве загрузчика), так и в работе при стыковке к любому оборудованию с аналогичным интерфейсом (как вариант: управлять источником беспере-
бойного питания). Интерфейс RS-485 может использоваться для дистанционного управления различными устройствами посредством всего двух проводов на расстоянии более 1 км. К этому интерфейсу можно подключить различные датчики (температуры, давления, присутствия и т.п.), моторизированные приводы (управление открытием двери, окна и т.д.).
Небольшие габаритные размеры платы (78 х 98 мм) решают проблему ее встраивания в небольшие корпуса или же в уже готовые изделия.
Применение дочерней платы MEDIANUT V.1.1 (рис. 3)
позволяет разработчику расширить диапазон решаемых AVR-
ETHERNUT V.2.1 задач и добавить системе возможность декодировать МРЗ-потоки с различных веб-серверов, вещающих МРЗ-радио.
Аппаратный МРЗ-деко-дер построен на ИМС фирмы VLSI — VS1001K, который представляет собой 18-ти битный стерео МРЗ-декодер с ЦАП и усилителями для наушников.
MEDIANUT V.1.1 напрямую подключается к плате
AVR-ETHERNUT V.2.1, что
с легкостью можно использовать в разработке и производстве недорогих приложений с использованием Ethernet-интерфейса и декодирования МРЗ-по-токов. На дочерней плате имеется разъемы для подключения ЖКИ, 4-х кнопочной клавиатуры, инфракрасного приемника и переходника для подключения
наушников. MEDIANUT V.1.1
разработана с таким учетом, что ее можно состыковать с любой микроконтроллерной системой с соответствующими сигналами на IDC разъемах. На сайте фирмы Egnite www.egnite.de разработчикам предлагаются ти-
повые схемы подключения МРЗ декодера к микроконтроллерной системе управления.
Идущая в комплекте с AVR-
ETHERNUT V.2.1 операционная система Nut/OS, совместимая с Windows и Linux системами, а также описание на нее и примеры программ будут отличным подспорьем разработчикам при разработке и отладке собственной системы.
|
