Lisää WIZ820io / USR -ES1 - Wiznet W5500 -verkkoportti Raspberry Pi -laitteeseesi: 10 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Osittain siksi, että olen kiinnostunut tekemään jotain tällaista, ja osittain siksi, että olen kiinnostunut Codesysistä, minulla on ollut mielessäni jo jonkin aikaa yrittää yhdistää toinen verkkoliitäntäportti Raspberry Pi -laitteeseen. Joten muita projekteja tehdessäni olen ajatellut, lukenut, vertaillut, suunnitellut ja ostanut, jotta voisin vihdoin edetä ja rakentaa jotain.

Joo - tiedän.. siellä on muutamia "avaimet käteen" -valmiita käyttövalmiita järjestelmiä, jotka tekisivät jotain vastaavaa, mutta oikeastaan mikään niistä ei ollut tarpeeksi houkutteleva erottamaan minut rahoistani.

Todellisuudessa minulla on alhainen tietämys ja kokemus Raspberry Pi: stä ja Linuxista / Raspberry Pi IOS: sta (Raspian) (pärjään paremmin Windows- ja Android-maailmassa), minulla ei ole syvällistä tietoa verkostoitumisesta (voin saada asiat toimimaan ja rakentaa verkkoja, mutta sen jälkeen olen hieman yli pään), ja olen vasta alkanut tehdä piirilevyjä. En tietenkään ole ohjelmoija.

Kun lopulta päätin siirtyä eteenpäin tämän ajatuksen kanssa rakentaa jotain, ja päätin käyttää WIZ820io / USR -ES1 -moduulia, joka perustuu Wiznet - W5500 integroituun piiriin. Tämä moduuli voi kommunikoida Raspberry Pi: n (ja muiden MCU: iden) kanssa SPI -vakioväylän avulla. Lisäksi sen virta on 3,3 VDC, joten se aiheuttaa nolla vahinkoa Raspberry Pi -laitteelleni.

Suunnittellessani piirilevyä päätin rakentaa sen oikeaan "HAT" -konfiguraatioon (muoto ja ominaisuudet), ja "WIZ820io -moduulin piirien lisäämisen lisäksi lisäsin myös useita muita kohteita, joita EI käytetä tässä verkostoitumisprojekti, mutta jota voin käyttää ja tulen käyttämään muihin projekteihin tulevaisuudessa.

Suunnitellulla / rakennetulla levyllä on seuraavat kohteet.

1 - Pistorasia Wiznetin pitämiseksi - WIZ820io - Ethernet -porttimoduuli (tein mukautetun Eagle Footprintin tätä varten).

2 - 30 mm - 5 VDC jäähdytystuuletin Raspberry Pi -suorittimelle (tein tähän mukautetun Eagle Footprintin).

3 - "CAT24C32" -muistisiru HAT -yhteensopivuusvaatimusten ylläpitämiseksi (tätä en ole vielä ohjelmoinut) (tein tähän mukautetun Eagle -suunnittelulohkon).

4 - Mini MAX3232 - UART - TTL -RS -232 -tasomuunnin, joka on kytketty UART0: een (tein mukautetun Eagle Footprintin tätä varten).

5 - Punainen LED (GPIO24), keltainen LED (GPIO23) ja vihreä LED (GPIO22), joita käytetään liikennevalojen - Python -ohjelmointitehtävissä.

6 - Vihreä LED (GPIO18) ja vihreä LED (GPIO27) - ohjelmointiharjoituksia ja vianmääritystä varten.

7 - Taktiilikytkin, joka on kytketty GPIO25: een - ohjelmointiharjoituksia ja vianetsintää varten (tein mukautetun Eagle Footprintin tätä varten). HUOMAA, että tätä GPIO: ta käytetään myös WIZ820io: n kanssa.

Joten kuten aiemmin totesin, tämä Instructable käsittelee vain tämän luettelon kohtaa 1. Kaikki muut kohteet, jotka lisäsin taululle, ovat olemassa muista syistä, jotka eivät liity tähän verkkoliitäntäprojektiin.

Tarvikkeet

Raspberry Pi - Käytin vanhempaa Raspberry Pi 3B: tä. Siinä ei ole mitään vikaa.. Minulla on kuollut HDMI -portti, joten käytän sitä "päätön" käyttämällä TeamVieweria. Se toimii. Epäilen vahvasti, että useimmat Raspberry Pi: n versiot toimivat tämän ohjeen mukaan, TOTALLA, että ne voivat käyttää Raspberry Pi IOS: n (Raspian) uudempia versioita.

Ennen tämän kaiken aloittamista päivitin tietysti käyttöjärjestelmän:

sudo apt-get päivitys

sudo apt-get päivitys

WIZ820io / USR -ES1 - Asiakirjat ovat saatavilla OEM -valmistajalta

PC -kortti - Suunnittelin piirilevyn Autodesk Eaglen avulla ja generoin JLCPCB: lle tarvittavat Gerber -tiedostot piirilevyn rakentamiseen. Kuten aiemmin mainitsin, lisäsin myös "CAT24C32" -muistisirun HAT -yhteensopivuusvaatimuksen ylläpitämiseksi.

Vaihe 1: Raspberry Pi 3b

Mitä tulee Raspberry Pi: hen, tein tämän projektin käyttämällä tavallista Raspberry Pi 3b: tä sekä uusinta Raspberry Pi IOS (Raspian) -versiota, jonka voisin ladata ja asentaa.

Ei mitään erikoista siellä. Olen omistanut tämän laitteen muutaman vuoden ajan, ja se on toiminut enimmäkseen hyvin minulle (hyvin - HDMI -videolähtö on kuollut, joten minun on pakko ajaa ilman päätä TeamViewerin avulla). Sinun ei tarvitse tehdä tätä.

Epäilen, että minkä tahansa RPi: n pitäisi pystyä muodostamaan yhteys WIZ820io / USR -ES1 - Wiznet W5500 -laitteeseen ja saada tämä toimimaan, samoin kuin monet muut merkit kilpailevat samoilla markkinoilla (Beagle Bone, Orange, Tinker jne.) Ja käyttävät vastaavaa Linux -pohjainen käyttöjärjestelmä.

Minulla on nolla kokemusta näistä. Minulla on vähän kokemusta vadelmasta - katso mistä se sai minut:)

Vaihe 2: Liitä Wiznet WIZ820io -moduuli Raspberry Pi GPIO -väylään

Tarkista liitteenä olevat kuvat.

Wiznet WIZ820io -moduulissa on kaksi riviä, joissa on 6 nastaista liitäntää.

Rivit on merkitty "J1" ja "J2".

Niiden tarjoamassa tietolomakkeessa on erittäin mukava värikoodattu kaavio jokaisesta nastasta. Tämän kaavion tarkoituksena on auttaa sinua yhdistämään nämä nastat Raspberry PI GPIO -nastoihisi. Ne ovat melko hyvin NAME NAME -otteluun.

Raspberry Pi -pistoke löytyy täältä: pinout.xyz

Liitin neulat seuraavasti (katso oheinen kuva):

Tietenkin, koska tein todellisen piirilevyn, kaikki maat (GND) oli kytketty yhteen. Sama koskee 3.3 V: n nastoja - piirilevyni yhdisti ne yhteen.

Muutama huomionarvoinen asia..

1. - J2 -nasta #5 - RSTn - Yhdistin sen RPi GPIO #17: ään (nasta #11) - Se oli varoittava. En usko, että sitä käytetään.

Toinen - J1 -nasta # 6 - INTn - Tämä on kytketty GPIO25: een (nasta # 22). Tämä on pakollista, koska Raspberry Pi IOS -määritysvaiheessa viitataan tähän.

Kolmas - J1- nasta # 5 - SCNn - Se on kytketty Raspberry Pi "CS0": n (nasta # 24). Käytännössä tämä antaa tälle moduulille "moduulin 0" osoitteen RPi SPI -väylässä. Jälleen Raspberry Pi IOS -määritysvaiheessa viitataan tähän.

Vaihe 3: Oma piirilevy

Liitteenä on Eaglen "Point to Point" -kaavio, jonka tein ja jolla loin Gerber-tiedostot.

Liitteenä on myös kuvia piirilevystä, jonka tein tälle projektille.

Tämä kortti hyväksyy useita erilaisia WIZ820io -tyylisiä Wiznet -tuotteita.

Vaihe 4: Raspberry Pi IOS (entinen Raspian) -määritykset - merkinnät käynnistyskansioon

Jotta Raspberry Pi voisi "nähdä" äskettäin asennetun WIZ820io -moduulin SPI -väylään, IOS on saatava tietoiseksi, jotta se voi käsitellä sitä "BOOT Up" -toiminnon aikana.

Tätä varten lisäämme vain kaksi riviä:../../boot/config.txt

Ensin.. Päätepaneelin / ikkunan käyttäminen ==> ls

cd../boot, navigoi tiesi../boot ja listaa (ls) hakemisto

Viittaa liitteenä olevaan kuvaan. Siellä sinun on etsittävä ja vahvistettava kahden merkinnän olemassaolo - olen ympyröinyt ne punaisella.

Yksi on tiedosto nimeltä "config.txt"

Toinen on kansio nimeltä "peittokuvat"

== == == ==

Kun olet vahvistanut molempien merkintöjen olemassaolon, voit jatkaa seuraavaan vaiheeseen

Vaihe 5: Raspberry Pi IOS (aiemmin Raspian) -määritykset - merkinnät "peittokuviin"

Vaihda hakemisto "peittokuvioksi"

Tyyppi: CD -levyt

"Enter" -näppäimen painamisen jälkeen pääset "peittokuvat" -kansioon (katso liitteenä oleva kuva).

Luettele hakemiston sisältö.

Tyyppi: ls

Enter -näppäimen painamisen jälkeen sinun pitäisi nähdä pitkä luettelo kyseisen hakemiston sisällöstä. Luettelo saattaa olla aakkosellinen.

(katso liitteenä olevat kuvat (2 of)). Huomaa, että lähes KAIKKI tiedostot on nimetty laajennuksella: *.dtbo, saatat huomata myös muutamia, joiden nimi on laajennus: *.dtb

Nämä ovat KAIKKI "Device Tree" -peittokuvat

Sinun on vahvistettava kahden "peitetiedoston" olemassaolo (katso liitteenä olevat kuvatiedostot).

1. - tiedosto nimeltä: anyspi.dtbo (tätä varten sinun on ehkä vieritettävä takaisin alkuun ja löydettävä aakkosjärjestyksessä oleva anyspi.dtbo -ikkuna ikkunan oikean reunan vierityspalkin avulla).

Toinen - tiedosto nimeltä w5500.dtbo

== == ==

Jos voit vahvistaa, että molemmat tiedostot ovat läsnä, olet hyvässä kunnossa ja voit palata../boot -hakemistoon.

Kirjoita: cd../ ENTER -näppäimen painamisen jälkeen sinut ohjataan takaisin / boot -hakemistoon.

Listaa vahvistettava hakemisto: kirjoita: ls ja paina ENTER -näppäintä

Vaihe 6: Raspberry Pi IOS (aiemmin Raspian) -määritykset - Muokkaa tiedostoa nimeltä: Config.txt

../Boot -hakemistossa voimme nyt tehdä pari pientä muokkausta tiedostoon nimeltä config.txt

Kutsumme ensin "nano" -editoria "superkäyttäjäksi" (sudo)

sudo = 'pääkäyttäjä"

nano on tekstieditori, jota käytämme

ja kuten mainittiin, config.txt on tiedosto, jota haluamme muokata.

Kirjoita: sudo nano config.txt ja paina ENTER.

Tämä tuo esiin editorin ja näyttää config.txt -tiedoston sisällön. Jos editori ei avaudu tai avautuu tyhjäksi, sulje (jos se on nano) ja tarkista oikeinkirjoitus.

Jos kaikki meni hyvin, sinun pitäisi nähdä jotain, kuten toisessa liitteenä olevassa kuvassa. "nano" näyttää tiedoston "yläosan". sinun täytyy vierittää alas asti.

Lisää tiedoston alareunaan kaksi alla olevaa "dtoverlay -lausetta":

dtoverlay = anyspi, spi0-0, dev = "w5500", nopeus = 30000000 dtoverlay = w5500

Tarkista kaikki oikeinkirjoitus ja jos se vastaa, poistu painamalla kahta näppäintä "Ctrl-x". Tallenna ja poistu vastaamalla asianmukaisesti.

== == == ==

Seuraavalla käynnistyksellä (ja kaikilla käynnistyksillä sen jälkeen, jos nämä kaksi lausetta jäävät näkyviin) käyttöjärjestelmä kutsuu nyt myös päällekkäisyyden nimeltä "anyspi" ja peittokuvan nimeltä "w5500".

Peittokuva "anyspy" valmistelee käyttöjärjestelmän käyttämään SPI0-0-väylää (johon olemme aiemmin fyysisesti liittäneet WIZ820io-laitteen. "-0" määrittää sen käyttämään osoitetta "0"-muista, että olemme aiemmin liittäneet WIZ820io-nastan #J1-6 RPi GIPO "toimitusjohtajalle" (nasta #24).

Päällyste "w5500" kertoo käyttöjärjestelmälle, miten käsitellä WIZ820io -moduulissa olevaa integroitua piiriä W5500. Se myös määrittää RPi GPIO25: n (nasta 22) käyttämisen INTn -signaalina. Muista vielä kerran, että teimme tämän yhteyden aiemmin.

Tällaista tietoa löytyy eri tiedostoista, kuten tämä esimerkki löytyy GITHubista.

== == ==

On aika käynnistää RPI uudelleen ja saada kaikki tämä voimaan.

Vaihe 7: Käynnistimme uudelleen. Toivottavasti hymyilet

Jos kaikki meni hyvin, RPi olisi pitänyt käynnistää uudelleen normaalisti. Hymy.

Aika tarkistaa, onko IOS ladannut kaksi uutta peitetiedostoa ja tunnistaako se liitetyn WIZ820io -moduulin.

Avaa jälleen "Komento" -ikkuna.

Kirjoita tällä kertaa kehotteeseen ifconfig (tai käytä uudempaa "ip" -komentoa) ja paina Enter -näppäintä.

Saat todennäköisesti pitkän vastauksen, joten sinun on vieritettävä takaisin alkuun.

Etsi ylhäältä kaksi osaa:

Yksi nimeltään eth0 ja toinen nimeltään eth1 - katso oheinen kuva.

Järjestelmässäni eth0 on RPI: n Ethernet -portti. eth1 on uusi WIZ820io Ethernet -portti.

== == ==

Jos näet kaksi porttia, niin myös RPI. Huomaa liitteenä olevassa kuvassa, eth1 on lähettänyt paketteja ilman virheitä.

Olen testannut tämän irrottamalla alkuperäisen porttikaapelin ja siirtymällä YouTubeen ja muihin verkkosivustoihin selaimen avulla. Se toimii. Olen myös "pingannut" sen muutamilta eri laitteilta ja se toimii.

== == ==

Jos et näe eth1 (tai jotain vastaavaa) - muuta kuin eth0 RPI3: ssa tai RPi4: ssä, yritä palata taaksepäin ja tarkistaa, että config.txt -tiedostoa on muokattu ja tallennettu oikein. Varmista, että molemmat peittokuvat ovat paikallaan ja oikeinkirjoitus oikein (ei isoja kirjaimia, jos minulla ei ole niitä - isot kirjaimet ovat tärkeitä tässä järjestelmässä).

== == ==

Jos molemmat portit ovat läsnä, konfigurointityötä voi olla vielä vähän jäljellä… seuraavaan vaiheeseen….

Vaihe 8: Raspberry Pi IOS (entinen Raspian) -määritys - IP -osoitteen asettaminen

Tämä on hieman ohi pyörätuolini, joten tällä hetkellä en voi antaa opastusta.

Tiedä vain, että on olemassa lukemattomia verkkosivustoja, YouTube -videoita ja ilmoitustauluja, jotka tarjoavat tällaista tietoa.

mutta.. haluat ehkä tarkistaa ja tehdä muutamia asioita täällä.

1 - Tarkista uuden portin IP -osoite. onko se DHP -palvelimesi määrittämä, vai onko se oletus -IP -osoite, joka on alueella: 169.254.xxx.yyy? Onko se jotain muuta ??

2- Haluatko staattisen (kiinteän) IP-osoitteen vai dynaamisen IP-osoitteen (DHCP-palvelimesi määrittämä).

Tarkista kytkin / reititin, johon RPI on kytketty.. näkeekö se uuden porttisi? voiko se "pingittää" sen? (muista irrottaa alkuperäinen porttikaapeli, jos teet tämän - muuten RPi voi huijata sinua).

Käytä ifconfigia (tai uudempaa "ip" -komentoa) nähdäksesi, että tulevat ja menevät tiedot näyttävät "normaalilta" (niin sanotusti) ja ilman kohtuutonta määrää virheitä.

== == ==

Lopuksi.. Uskon, että se on w5500.dtbo määrittää MAC -osoitteen WIZ820io / W5500 -moduulille.. mutta en voi sanoa varmasti, jos se tapahtuu siellä. En löytänyt heti yksityiskohtia asiasta.

Minusta näyttää siltä, että eri MAC -osoite määritetään joka kerta, kun se käynnistyy. En henkilökohtaisesti pidä siitä, ja siksi on olemassa asioita, jotka voidaan tehdä Mac -osoitteen asettamiseksi (esimerkiksi ohjelma "macchanger" tai sen asettaminen ip / ifconfig -komentojen kautta). Jos joku teistä löytää "käynnistys" / "crontab" -ratkaisun tähän, kuulisin mielelläni, miten teette sen, jos olette avoimia jakamiselle.

Voit nähdä omani kuvassa.. Kun etsin Mac-osoitteen myyjää osoitteesta eth0 ==> b827eb, se tulee esiin Raspberry Pi -säätiönä. Eth1 ==> fa9770: n myyjä tulee tuntemattomaksi, joten ilmeisesti se luotiin Pihini jossain vaiheessa.

Vaihe 9: Johtopäätös

Kiitos, että katsoit tämän Instructable -ohjelman.

Olen oppinut melko paljon tämän pienen projektin kautta.

Jos sinulla on kysyttävää tai olet kiinnostunut ostamaan jonkin tekemistäni levyistä (täynnä tai ei), minulla on joitain lisäosia, jotka ovat myynnissä ja joista voimme keskustella.

Joka tapauksessa kehotan teitä jättämään kommentteja, ehdottamaan korjauksia (kirjoitusvirheet tai menetelmät tai ??)

Varmasti, jos teet tämän itsellesi, olisin erittäin iloinen nähdessäni kuvia siitä, miten olet ratkaissut sen ja lopputuloksesi / tarkoituksesi.

Kiitos.

P. S. Kiitos tälle kaverille ohjeista ja ideoista.

Vaihe 10: DTBO -tiedostot

Kaksi lisättävää tiedostoa "peittokansioon" - tarvitaan vaiheissa 4 ja #5