Lekce 15 - Arduino jako Web Server

07.04.2013 10:44

Translate to English

     

Tak je tu dlouho očekávaný díl z našich návodů o použití Arduina jako webového servru. Samozřejmně, že bez použítí Etehernet Shieldu nebo Ethernet modulu to nepůjde. Ethernet Shield jsme si ukázali již minule a to proto, že obsahuje slot na microSD. Ten nás v dnešní lekci zajímat nebude. Je na Vás zda si opatříte Ethernet Shield nebo modul, funkce a program bude stejný. Pouze v případě modulu budete přemýšlet jak a kam ho zapojit, ale to také nebude složité. Já použiji Eternet Shield. 

Ethernet Shield

Ethernet module

Nejdříve si tedy spojíme Arduinu se Shieldem nebo modulem. A nahrajeme si do Arduina tento program:

Tak, teď trošku vysvětlování: 

byte mac[] = { 0xD4, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0x7D };

MAC adresa (z anglického „Media Access Control“) je jedinečný identifikátor síťového zařízení. MAC adresa přidělená výrobcem je vždy celosvětově jedinečná. Naše zařízení ovšem jí nemá hardwarově přidělenou, ale zadáváme jí sami. Měli bychom použít třeba nějakou z vyřazené síťové karty. Vzhledem k tomu, že naše zařízení je viditelné jenom v naší domácí síti, dalo by se řici, že je možné použít kteroukoliv vymyšlenou MAC adresu. Jak vidíte, skládá se ze 6 hexadecimálních čísel. Nikoho by vás za to zavřít neměli.  

IPAddress ip(192,168,0, 150);

IP adresa zařízení. Na tuto adresu se již budeme odkazovat. Já jsem vycházel z IP adresy Wifi routeru, který mám doma a na který budu připojovat síťový kabel s Arduina. Jeho adresa je 192.168.0.1. Mám nastaveno, že DHCP server přiděluje IP adresy automaticky v nějakém rozmezí. Ovšem mi potřebujeme, znát IP adresu Arduina proto ji v programu nastavujeme napevno. První 3 čísla nechte podle vašeho routeru a poslední číslo zvolte jak budete chtít a to do 255. Pozor, ale aby vám nekolidovalo s nějakým jíným sítovým zařízením ve vaší síti. 

Jak zjistím moji adresu routeru?

Např pro telefony s Androidem si stáhněte s Google Play aplikaci ezNetScan. Přes wifi najde všechna zařízení v síti a zobrazí k nim IP a MAC adresy. V modrém rámečku jsem zvýraznil můj router, jak vidíte informace obsahují i IP adresu.

V červeném rámečku je naše zařízení Arduino. Vidíte i nastavenou IP adresu. To bude zobrazeno, až nám bude vše fungovat. Arduino se ukazuje také jako Unknowm, ale program ezNetScan umožnuje si každé zařízení pojmenovat  a přiřadit ikonku. 

 

 

 

Druhá možnost je zjistit IP adresu routeru ve Windows z příkazového řádku. Spusťte tedy aplikaci CMD (příkazový rádek) a napiště "ipconfig" podtvrďte Enterem  a vyjedou vám potřebné údaje. IP adresa routeru zde bude jako "výchozí brána".

Další změny a úpravy v programu nejsou nutné. Pokud jsme si tedy upravili individuálně naše údaje o MAC a IP, nahrajeme program do Arduina, připojíme napájení a síťový kabel. V internetové prohlížeči si zadáme námi nastavenou IP adresu Arduina a měl by se objevit tento výsledek:

Pokud vidíte podobný výsledek, můžete si gratulovat. Aby nás ovšem naše zařízení jen tak zdravilo a nepřinášelo zajímavjější informace, to zřejmně chtít nebudeme. My si k Arduinu připojíme nějaké čidlo  a budeme například odesílat nějakou hodnotu z analogového vstupu našeho Arduina. Já si připojím na A0 mnou oblibený modul senzoru osvětlení. Vy samozřemně můžete připojit jinou libovolnou součástku nebo senzor, jakož i pouze řídit napětí na A0 potencionetrem nebo trimrem.

Nahrajeme do Arduina tento program (nezapomeňte si opět změnit IP a MAC na svoje hodnoty):

Jak vidíte program se nám změnil jenom nepatrně. Po odkomentování řádku č. 49 se nám prohlížeč bude automaticky obnovovat po 2 sekundách, ale i toto si na tom řádku můžete změnit sami. Toto už nám konečně přináší užitek při sledování nějakých hodnot. Jak vidíte na programu vlastní html stránku generuje příkaz client.println();. Vlastní design stránky je pouze na Vás a při troše znalostí html jdou udělat pěkné věci. V nahraném programu je tzv. html minimum co obsahuje odeslání hlavičky html a pak vlastní stránku. Přidejte si další čidla upravte program a máte to, Jak vidíte složité to není.

Upozornění: Jak se někteří z vás mylně domnívají, data z Arduina nebudou k dispozici po celém světě a odkudkoliv, ale pouze ve vaší vlastní (domácí) síti. Pro získání údajů odkukoliv bude muste pracovat Arduino jako Client a ne jako Server. Data z Arduina se budou odesílat a ukládat na nějakém hostujím serveru. To si zase ukážeme v dalším tutoriálu. 

Tak odesílání dat s Arduina jsme si vysvětlili. Teď budeme řešit případ, kdy chceme řídit výstupy na našem zařízení a pomocí relé nebo jiných prostředku spínat a regulovat třeba nějaké spotřebiče. Já jsem si pro test na výstupy připojil přes odpor 1,3kOhm LED diodu, kterou budu chtít řídit přes formulář v internetovém prohlížeči. LED dioda je připojena na pin2. Informace z formuláře se budou odesílat do Arduina pomocí metody GET.

Nahrajeme program:

Jak vidítě, nyní již musíme zachytávat data, která nám stránka odešle. Já jí ukládám do proměné buffer, ve které poté hlédám sekvenci znaků "led1=1". Pokud zjistím, že se toto v proměné buffer nachází, dám příkaz Arduinu, aby uvedl pin2 do urovně HIGH a tím rozsvítil LED diody. Pokud naopak najdu sekvenci znaku "led1=0" provedu opak. V programu vidíte i jak zapsat jednotlivé prvky formuláře. Já jsem si pro kontrolu zapnul i Serial a na konci kódu odesílám proměnou buffer na SerialMonitor, ale to není pro program důležité. Pouze to demostruje jaké data se odesílají na server.

  

Na stránce nejprve uvidíte zda je LED rozsvícena či ne a pak dále máte možnost zaškrtnout co chcete s LED udělat. Po kliknutí na tlačítko Odeslat se změna projeví okamžitě. Nezapomeňte, ale změnit si opět svoji IP a MAC. IP se objevuje i v HTML kódu tak si to v programu upravte, jinak se LED nerozsvítí a program nebude fungovat. 

Jako poslední příklad si uvedeme řízení výstupů pomocí html odkazu, kde uvedeme proměnou (např.: led1=1)To bude obsahovat odkaz prvku, na který budeme klikat. K Arduinu jsem si připojil již 2 LED diody, aby to nebylo tak jednoduché.

Modifikace programu není složitá:

Vysledek vypadá takto a je o mnoho elegantnejší:

Zase apeluji, pokud budete program kopírovat změnte si všechny udáje MAC a IP (ta je v programu nyní obsažena 5x). Nedával jsem jí do proměné, aby bylo z programu vidět jak funguje. Pokud máte nějaké dotazy, napište na mail nebo do diskuze pod článkem.

Zpět

Diskusní téma: Lekce 15 - Arduino jako Web Server

Datum
Vložil
Titulek

ALL OFF

Chtěl bych se zeptat jak se dá ještě jedno zelené tlačítko kterým to vše vypnu...?

Datum
Vložil
Titulek

teplota ethernet shieldu

Zdravím môj Ethernet shield funguje dobre akurát je na dotyk veľmi horúci, má niekto taký istý problém ? Alebo je to normálne. Ďakujem za odpoveď.

Datum
Vložil
Titulek

Obsazené porty

Ahoj všem,
řešil někdo někdy, které porty na Arduinu EthShield obsadí? Které tedy nelze použít pro řízení dalších věci?

Díky za info, pokud jí někdo má.

Datum
Vložil
Titulek

Web server může fungovat z

Pokud na Arduinu běží webserver, lze k němu přistupovat nejen z vnitřní sítě, ale i z celého světa přes internet. Stačí ho připojit na modem, který je připojen k internetu. Nakonfigurovat NAT tak, aby přeložil veřejnou adresu na vnitřní rozsah sítě. Pak lze ovládat Arduino běžící jako server odkudkoliv, zadáváte místo IP pouze veřejnou. Vámi uvedené upozornění, že v tomto případě musí fungovat jen jako client je nesprávné - NEMUSÍ :)

Datum
Vložil
Titulek

DHCP

Jeste by stalo za to pripomenout, ze funkce Ethernet.begin () je pretizena funkce. Pokud se zada pouze mac adresa, tak se funkce snazi ziskat adresu z DHCP serveru. Pouze v tomto pripade vraci hodnotu a to 1 pokud adresu ziska. Jinak plny pocet parameteru je begin (mac,local_ip, dns_addr, gateway, maska).

Datum
Vložil
Titulek

Komunikácia

Po pripojení do routera (switch)bliká kontrolka coll a inak nič žiadne spojenie, ak pripojím priamo na na notebook funguje ako má (ping aj stránka cez browser).... Poraďte, ďakujem.

Datum
Vložil
Titulek

web server

Fajne to je a funguje.
Jak však na to aby to chtělo přístupové heslo?

Datum
Vložil
Titulek

arduino ovladanie cez web

navod chvalim je super, no chcel by som aby to funfovalo aj cez web a aj cez tlacidlo(myslim zmenu stavu led), som zaciatocnik no nedari sa mi, chcel by som teda nejake postrcenie spravnou cestou.... dakujem...

Datum
Vložil
Titulek

info

funguje na prvy sup. Dakujem

Datum
Vložil
Titulek

čtení stavu LED

Chtěl jsem prográmek použít pro spínání světel přes internet. Pokud se změní adresa pro ovládání LED na veřejnou IP, tak to jde. Ale pokud se odpojím a znova připojím, tak nevidím co je sepnuté a rozepnuté. Vlastně pokud se připojí někdo jiný, tak se mu nenačtou aktuální hodnoty stavu LED.

1 | 2 | 3 | 4 | 5 >>

Vyhledávání

arduino8.cz © 2015 Všechna práva vyhrazena.