Монк - Программируем Arduino. Профессиональная работа со скетчами.

Arduino и WiFi

Главная проблема подключения к Интернету через Ethernet заключается в необходимости прокладки кабеля. Если вы хотите подключить Arduino к Интернету или сети без использования проводов, то вам потребуется плата расширения WiFi (рис. 12.3). Эти платы стоят довольно дорого, но есть более дешевые альтернативы сторонних производителей, такие как Sparkfun WiFly ( https://www.sparkfun.com/products/9954).

Рис. 12.3.Плата Arduino WiFi

Библиотека Ethernet

Библиотека Ethernet претерпела существенные изменения с момента выпуска в 2011 году версии Arduino 1.0. Она не только позволяет плате Arduino с адаптером Ethernet действовать в роли веб-сервера или веб-клиента (возможность посылать запросы, подобно браузерам), но и реализует дополнительные возможности, такие как поддержка протокола динамической конфигурации сетевого узла (Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP), автоматически присваивающего плате IP-адрес.

ПРИМЕЧАНИЕ

Превосходное описание библиотеки Ethernet можно найти в официальной документации Arduino: http://arduino.cc/en/reference/ethernet [10] Перевод на русский язык: http://arduino.ua/ru/prog/Ethernet . — Примеч. пер. .

Создание соединения

На первом этапе, прежде чем приступить к взаимодействиям по сети, необходимо установить соединение с сетью. Эту задачу решает функция Ethernet.begin(). Она позволяет вручную указать все параметры соединения с использованием следующего синтаксиса:

Ethernet.begin(mac, ip, dns, gateway, subnet)

Рассмотрим каждый из этих параметров:

• Mac — MAC-адрес сетевой карты (я расскажу о нем чуть позже);

• Ip — IP-адрес платы (можно выбрать любой допустимый для вашей сети);

• Dns — IP-адрес сервера доменных имен (Domain Name Server, DNS);

• Gateway — IP-адрес шлюза для выхода в Интернет (ваш домашний концентратор);

• Subnet — маска подсети.

Этот синтаксис кажется немного пугающим тем, кто не имеет опыта настройки параметров подключения к сети вручную. К счастью, все параметры, кроме mac, являются необязательными, и в 90% случаев вам придется указывать только параметры mac и ip или, весьма вероятно, только mac. Все остальные параметры будут настроены автоматически.

MAC-адрес, или адрес доступа к среде (Media Access Control), — это уникальный идентификатор сетевого интерфейса. Иными словами, это адрес платы расширения Ethernet или чего-то другого, предоставляющего сетевой интерфейс в распоряжение Arduino. Этот адрес должен быть уникальным только для вашей сети. Его обычно можно найти на наклейке с обратной стороны платы Ethernet или WiFi (рис. 12.4) или на упаковке. Если вы пользуетесь старой платой, не имеющей MAC-адреса, то можете просто создать свой адрес. Но не используйте в своей сети один и тот же адрес дважды.

Можно создать соединение с сетью с применением DHCP и получить динамический IP-адрес, как показано далее:

#include

#include

byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };

void setup()

{

Ethernet.begin(mac);

}

Рис. 12.4.Наклейка с MAC-адресом на плате WiFi

Если потребуется присвоить плате фиксированный IP-адрес, что желательно, когда плата Arduino действует в роли веб-сервера, используйте примерно такой код:

#include

#include

byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };

byte ip[] = { 10, 0, 1, 200 };

void setup()

{

Ethernet.begin(mac, ip);

}

IP-адрес в параметре ip должен быть допустимым для вашей сети. Если вызвать функцию Ethernet.begin без параметра с IP-адресом, она по­пытается получить его с использованием DHCP и вернет 1, если соединение было установлено и динамический IP-адрес успешно получен, в противном случае вернет 0. Можно написать тестовый скетч, который будет устанавливать соединение и вызывать функцию localIP для получения IP-адреса, присвоенного Arduino. Следующий пример выполняет такую проверку и выводит сообщение с результатами в монитор последовательного порта. Это полноценный скетч, который вы можете опробовать самостоятельно. Но не забудьте заменить в коде MAC-адрес на указанный на вашей плате:

// sketch_12_01_dhcp

#include

#include

byte mac[] = { 0x00, 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDE, 0x02 };

void setup()

{

Serial.begin(9600);

while (!Serial){}; // для совместимости с Leonardo

if (Ethernet.begin(mac))

{

Serial.println(Ethernet.localIP());

}

else

{

Serial.println("Could not connect to network");

}

}

void loop()

{

}

Настройка веб-сервера

Проект «Физический веб-сервер», описанный далее в этой главе, иллюстрирует организацию скетча, реализующего веб-сервер. А в этом разделе мы рассмотрим функции, помогающие реализовать веб-сервер.