基于Rabbit控制器與Wi-Fi以太網橋的通訊
一、Wi-Fi 背景
Wi-Fi, 是802.11b 的常用名，是可用到的在802.11組中的無線結構中的一個，802.11b 描述了為多媒體通道和數(shù)據(jù)連路層控制執(zhí)行的一個２.４G協(xié)議，該協(xié)議可以在一個最高１１M的傳輸速率下通訊．他可以擴展到２２Mbps．其他的標準描述了一個在2.4GHZ（802.11b）協(xié)議中更快的執(zhí)行速度（54Mbps）和在5.6GHz段中一個54Mbps的工具，. 當前，Wi-Fi (802.11b)是一個最常用的工具，802.11 標準也描述了那些設備怎樣互相通訊。最簡單的方案是，調用一個ad-hoc程序，每一個設備都設定一個通道號和一個代碼。一旦他們匹配，他們就可以彼此通訊了。當所有的設備可以互相通訊，或者僅僅有兩個站時，這個工作的很好。
802.11 也定義了一個叫做內部結構的方案。這里有一個通道指向中斷和管理設備。他為各設備分配時間和帶寬。當一個設備想要加入到一個工作組時，它將監(jiān)聽通道并且通知這個設備他將加入。
對于我們的應用，我們將使用Wi-Fi網橋。他將把標準的以太網數(shù)據(jù)包轉換成802.11b 數(shù)據(jù)包，這樣就可以被其他的802.11b設備接收了。大多數(shù)Wi-Fi以太網橋可以運行在ad-hocor底層結構模式。大多數(shù)的Wi-Fi 以太網橋可以工作在ad-hocor 底層結構模式。為了有此應用，我們將與在一個PDA或者筆記本電腦的Wi-Fi卡通訊，在一個ad-hoc 模式下。
為了得到更多的在使用帶Rabbit產品的無限應用網絡，請看技術手冊TN230,” Off-the-Shelf Solutions for 802.11b Wireless Networking.”此文檔您可以訪問：
http://www.rabbitsemiconductor.com/support/techNotes_whitePapers.shtml
二、應用
我們運行一個基于Wi-Fi自動調溫器。控制器將使用一個電熱調節(jié)器測量溫度，輸出一個加熱器信號和風扇信號來控制溫度與預設的溫度相符。用戶接口是作為一個嵌入式Web服務器應用執(zhí)行，因此，任何一個擁有HTML瀏覽功能的Wi-Fi設備將是可以作為我們客戶的接口設備。圖1顯示了系統(tǒng)圖表.
三、硬件解決方案
我們不再使用Bl200，因為它的緊湊的外形、以太網和現(xiàn)存的輸出設備。其他好的選擇如BL2100、BL2500、OP7200等。
在一個使用10K寄存器電壓設備電路中，一個基于溫度傳感器的加熱器是與ADC0和DAC0連接。在25oC，ADC0的輸入將讀到DAC0提供電壓的50%.
一個12V的不帶電刷的風扇是屬于在RAW電源和OUT2，它被分配到一個但前的接收模式。風扇汲取0.16 A，這個電流是在the 200 mA的當前極限輸出電流的范圍之內的。下面是計算執(zhí)行一個有阻值的"heater"最小電阻。
R = 12/0.200 = 60 Ohm
P = 12*0.200 = 2.4 Watt
可以用一個更大阻值用于符合你現(xiàn)有寄存器的額定電源。例如，如果你想要用一個1W的寄存器，那么最小的阻值將是：
P = V2/R
R = 144/1 = 144 Ohm
您可以使用一個更小的寄存器的額定電源，如果你加熱的目標可以接受外擴電源。這個"heater"傳送在BL2000的RAW和OUT1之間。
下面的圖片顯示了一個適應如圖2中的無線電報的電壓設備。
連接起來的圖片中比圖片3增加了接頭和風扇.
現(xiàn)在BL2000已經按照一個Wi-Fi 加熱器連接起來，我們已經將注意力轉換到我們即將用到的應用軟件和Wi-Fi 設備。
三、軟件解決方案
下載一些關于BL2000的軟件。壓縮文檔(AN400.zip)和應用軟件可以到這里下載：
http://www.zworld.com/support/downloads/downloads_feat.shtml
運行Dynamic C的第一個版本，并且打開源文件Temp_bl.c。將Z-World的BL2000產品的編程下載線的一端與BL2000連接好，在編程線的另一端的串口連接器與PC機的COM口連接，這樣就可以運行Dynamic C了。在下載Temp_bl.c到目標之前，有兩件事情是你必須要做的：
1．設置控制器的IP地址。為此我們要打開下面的文件
/lib/tcpip/tcp_config.lib and edit the macro _PRIMARY_STATIC_IP.
您需要使用一個IP地址，它可是看作是Wi-Fi網橋，例如，在同一個網絡里，Wi-Fi網橋用來在這個應用中擁有默認的IP地址：192.168.1.30 因此macro _PRIMARY_STATIC_IP被設置為192.168.1.75，可以參考tcp_config.lib文件，以獲得更多的信息。
2．確定我們要用到的Web界面的HTML網頁和圖片的路徑名，在源文件里，可以找到下面的幾行：
#ximport "h:/examples/web/pages/temp.shtml" index_html
#ximport "h:/examples/web/pages/rabbit1.gif" rabbit1_gif
并且可以使他們以適應但你是否解壓縮AN400.zip帶來的改變。
現(xiàn)在你要準備下載Bl2000 的Temp_bl.c。按F9，程序將被編譯，下載和運行。接下來您好斷開編程下載線的連接。
軟件的詳細信息
軟件包含3個邏輯成分，被分開的兩個函數(shù)和一個庫調用。這個庫調用執(zhí)行循環(huán)，TCP和Web服務器需要處理輸入輸出包和各種必要的定時器。其他的兩個函數(shù)update_temp()和 update_outputs()做如他們的名字所顯示的相應的工作。
函數(shù)update_temp()設定DAC0期望的輸出電壓，DAC0是用BL2000庫函數(shù)程序anaOutVolts()，在我們這種情況下是1.0 V。anaInVolts()函數(shù)庫調用用來讀取輸入電壓，它是使用電熱調節(jié)器和一個固定的、可知阻值的寄存器（圖2所示）網絡設備電壓的結果.
為了計算電熱調節(jié)器的阻值，我們是用下面的等式：
Rth = VADC0·REXT / (VDAC0-VADC0)
當:
VADC0 - voltage read by ADC0
VDAC0 - voltage applied by DAC0 (1.0 V)
REXT - external resistor (10k)
Rth - computed resistance of thermistor
一旦我們知道了阻值，我們可以使用電熱調節(jié)器提供的常量計算溫度
T = 1/(A + ((1/Bth)·log(Rth)))
Bth是一個電熱調節(jié)器提供的常量，A是用下面的等式計算的
A = 1/TK - 1/Bth·log(Rth)
當：
TK = 298oK (25oC)
Rth = 10k (25oC)
在使用Web接口和我們的輸出程序更形溫度變量之前，我們取10個讀數(shù)的平均值.
輸出程序簡單地比較了當前平均溫度和設定點并且正確地設定輸出OUT1, OUT2。如果整數(shù)代表的溫度和設定點相符，那么沒有輸出。這個執(zhí)行一個絕對的段以至于控制器不會持續(xù)地在加熱和制冷之間徘徊。
Webj接口是基于簡單得Html網頁的，表格說明了組織在3排2列的顯示：
當網頁是作為服務器一端（包含SSI）時，當前的溫度和設定點是可以取代的。左右箭是可連接到兩個CGI函數(shù)的點，setlower.cgi和sethigher.cgi，他們是在應用軟件函數(shù)調用的映射。函數(shù)通過一個HTML網頁簡單的增加和減少設定點的值，該網也包含一個META刷新標記，它說明了瀏覽器每隔2秒重新下載相同的頁面。這是一個簡單的執(zhí)行Dynamic Web網頁的設備，它不需要求助于使用象JavaScript 或Java控件的設備。
, 不管它是在Wi-Fi 模式還是在以太網中，這項應用執(zhí)行的結果是相同的。如果你計劃在一個ad-hoc Wi-Fi 網絡中使用這個應用，你可以用提供的地址，正如你的 Wi-Fi設備預備在同一個網絡中與它進行通訊，當然，它是擁有IP地址的。
設置 Wi-Fi
首先，你需要配置你將要使用的網橋。根據(jù)用戶手冊中關于使用ad-hoc的網絡怎樣配置網橋的說明，為你的網絡選擇通道號（11）和SSID（默認），它是什么不重要，只要它符合你計劃在網絡中使用的設備。不經意地，你可能想要設定在同一個網絡中的網橋的IP地址，但不是與你的自動調溫器或者PDA、筆記本等相同的地址。這將代表性地讓你通過網橋使用Web 接口為了進一步的配置和狀態(tài)檢測。
其次，你需要配置你的Wi-Fi顯示設備（PDA/筆記本電腦）。你將通過配置你的Wi-Fi卡（根據(jù)用戶手冊的說明）來做到這一點，使用相同的通道（11）和分配的相同的SSID（默認）設置成ad-hoc模式。你也必須設定網絡接口，使用靜態(tài)IP地址和在同一網絡中分配IP地址，下圖顯示了每一個事物的連接.
在你的PDA筆記本電腦上打開一個瀏覽窗口并且嵌入你所分配的BL2000 的地址。你將可以看到如圖6顯示的HTML網頁。當接頭的溫度比設定的溫度高時，風扇將被打開，并且制冷。你使用左右箭可以調整設定值。
Wi-Fi, 是802.11b 的常用名，是可用到的在802.11組中的無線結構中的一個，802.11b 描述了為多媒體通道和數(shù)據(jù)連路層控制執(zhí)行的一個２.４G協(xié)議，該協(xié)議可以在一個最高１１M的傳輸速率下通訊．他可以擴展到２２Mbps．其他的標準描述了一個在2.4GHZ（802.11b）協(xié)議中更快的執(zhí)行速度（54Mbps）和在5.6GHz段中一個54Mbps的工具，. 當前，Wi-Fi (802.11b)是一個最常用的工具，802.11 標準也描述了那些設備怎樣互相通訊。最簡單的方案是，調用一個ad-hoc程序，每一個設備都設定一個通道號和一個代碼。一旦他們匹配，他們就可以彼此通訊了。當所有的設備可以互相通訊，或者僅僅有兩個站時，這個工作的很好。
802.11 也定義了一個叫做內部結構的方案。這里有一個通道指向中斷和管理設備。他為各設備分配時間和帶寬。當一個設備想要加入到一個工作組時，它將監(jiān)聽通道并且通知這個設備他將加入。
對于我們的應用，我們將使用Wi-Fi網橋。他將把標準的以太網數(shù)據(jù)包轉換成802.11b 數(shù)據(jù)包，這樣就可以被其他的802.11b設備接收了。大多數(shù)Wi-Fi以太網橋可以運行在ad-hocor底層結構模式。大多數(shù)的Wi-Fi 以太網橋可以工作在ad-hocor 底層結構模式。為了有此應用，我們將與在一個PDA或者筆記本電腦的Wi-Fi卡通訊，在一個ad-hoc 模式下。
為了得到更多的在使用帶Rabbit產品的無限應用網絡，請看技術手冊TN230,” Off-the-Shelf Solutions for 802.11b Wireless Networking.”此文檔您可以訪問：
http://www.rabbitsemiconductor.com/support/techNotes_whitePapers.shtml
二、應用
我們運行一個基于Wi-Fi自動調溫器。控制器將使用一個電熱調節(jié)器測量溫度，輸出一個加熱器信號和風扇信號來控制溫度與預設的溫度相符。用戶接口是作為一個嵌入式Web服務器應用執(zhí)行，因此，任何一個擁有HTML瀏覽功能的Wi-Fi設備將是可以作為我們客戶的接口設備。圖1顯示了系統(tǒng)圖表.
三、硬件解決方案
我們不再使用Bl200，因為它的緊湊的外形、以太網和現(xiàn)存的輸出設備。其他好的選擇如BL2100、BL2500、OP7200等。
在一個使用10K寄存器電壓設備電路中，一個基于溫度傳感器的加熱器是與ADC0和DAC0連接。在25oC，ADC0的輸入將讀到DAC0提供電壓的50%.
一個12V的不帶電刷的風扇是屬于在RAW電源和OUT2，它被分配到一個但前的接收模式。風扇汲取0.16 A，這個電流是在the 200 mA的當前極限輸出電流的范圍之內的。下面是計算執(zhí)行一個有阻值的"heater"最小電阻。
R = 12/0.200 = 60 Ohm
P = 12*0.200 = 2.4 Watt
可以用一個更大阻值用于符合你現(xiàn)有寄存器的額定電源。例如，如果你想要用一個1W的寄存器，那么最小的阻值將是：
P = V2/R
R = 144/1 = 144 Ohm
您可以使用一個更小的寄存器的額定電源，如果你加熱的目標可以接受外擴電源。這個"heater"傳送在BL2000的RAW和OUT1之間。
下面的圖片顯示了一個適應如圖2中的無線電報的電壓設備。
連接起來的圖片中比圖片3增加了接頭和風扇.
現(xiàn)在BL2000已經按照一個Wi-Fi 加熱器連接起來，我們已經將注意力轉換到我們即將用到的應用軟件和Wi-Fi 設備。
三、軟件解決方案
下載一些關于BL2000的軟件。壓縮文檔(AN400.zip)和應用軟件可以到這里下載：
http://www.zworld.com/support/downloads/downloads_feat.shtml
運行Dynamic C的第一個版本，并且打開源文件Temp_bl.c。將Z-World的BL2000產品的編程下載線的一端與BL2000連接好，在編程線的另一端的串口連接器與PC機的COM口連接，這樣就可以運行Dynamic C了。在下載Temp_bl.c到目標之前，有兩件事情是你必須要做的：
1．設置控制器的IP地址。為此我們要打開下面的文件
/lib/tcpip/tcp_config.lib and edit the macro _PRIMARY_STATIC_IP.
您需要使用一個IP地址，它可是看作是Wi-Fi網橋，例如，在同一個網絡里，Wi-Fi網橋用來在這個應用中擁有默認的IP地址：192.168.1.30 因此macro _PRIMARY_STATIC_IP被設置為192.168.1.75，可以參考tcp_config.lib文件，以獲得更多的信息。
2．確定我們要用到的Web界面的HTML網頁和圖片的路徑名，在源文件里，可以找到下面的幾行：
#ximport "h:/examples/web/pages/temp.shtml" index_html
#ximport "h:/examples/web/pages/rabbit1.gif" rabbit1_gif
并且可以使他們以適應但你是否解壓縮AN400.zip帶來的改變。
現(xiàn)在你要準備下載Bl2000 的Temp_bl.c。按F9，程序將被編譯，下載和運行。接下來您好斷開編程下載線的連接。
軟件的詳細信息
軟件包含3個邏輯成分，被分開的兩個函數(shù)和一個庫調用。這個庫調用執(zhí)行循環(huán)，TCP和Web服務器需要處理輸入輸出包和各種必要的定時器。其他的兩個函數(shù)update_temp()和 update_outputs()做如他們的名字所顯示的相應的工作。
函數(shù)update_temp()設定DAC0期望的輸出電壓，DAC0是用BL2000庫函數(shù)程序anaOutVolts()，在我們這種情況下是1.0 V。anaInVolts()函數(shù)庫調用用來讀取輸入電壓，它是使用電熱調節(jié)器和一個固定的、可知阻值的寄存器（圖2所示）網絡設備電壓的結果.
為了計算電熱調節(jié)器的阻值，我們是用下面的等式：
Rth = VADC0·REXT / (VDAC0-VADC0)
當:
VADC0 - voltage read by ADC0
VDAC0 - voltage applied by DAC0 (1.0 V)
REXT - external resistor (10k)
Rth - computed resistance of thermistor
一旦我們知道了阻值，我們可以使用電熱調節(jié)器提供的常量計算溫度
T = 1/(A + ((1/Bth)·log(Rth)))
Bth是一個電熱調節(jié)器提供的常量，A是用下面的等式計算的
A = 1/TK - 1/Bth·log(Rth)
當：
TK = 298oK (25oC)
Rth = 10k (25oC)
在使用Web接口和我們的輸出程序更形溫度變量之前，我們取10個讀數(shù)的平均值.
輸出程序簡單地比較了當前平均溫度和設定點并且正確地設定輸出OUT1, OUT2。如果整數(shù)代表的溫度和設定點相符，那么沒有輸出。這個執(zhí)行一個絕對的段以至于控制器不會持續(xù)地在加熱和制冷之間徘徊。
Webj接口是基于簡單得Html網頁的，表格說明了組織在3排2列的顯示：
當網頁是作為服務器一端（包含SSI）時，當前的溫度和設定點是可以取代的。左右箭是可連接到兩個CGI函數(shù)的點，setlower.cgi和sethigher.cgi，他們是在應用軟件函數(shù)調用的映射。函數(shù)通過一個HTML網頁簡單的增加和減少設定點的值，該網也包含一個META刷新標記，它說明了瀏覽器每隔2秒重新下載相同的頁面。這是一個簡單的執(zhí)行Dynamic Web網頁的設備，它不需要求助于使用象JavaScript 或Java控件的設備。
, 不管它是在Wi-Fi 模式還是在以太網中，這項應用執(zhí)行的結果是相同的。如果你計劃在一個ad-hoc Wi-Fi 網絡中使用這個應用，你可以用提供的地址，正如你的 Wi-Fi設備預備在同一個網絡中與它進行通訊，當然，它是擁有IP地址的。
設置 Wi-Fi
首先，你需要配置你將要使用的網橋。根據(jù)用戶手冊中關于使用ad-hoc的網絡怎樣配置網橋的說明，為你的網絡選擇通道號（11）和SSID（默認），它是什么不重要，只要它符合你計劃在網絡中使用的設備。不經意地，你可能想要設定在同一個網絡中的網橋的IP地址，但不是與你的自動調溫器或者PDA、筆記本等相同的地址。這將代表性地讓你通過網橋使用Web 接口為了進一步的配置和狀態(tài)檢測。
其次，你需要配置你的Wi-Fi顯示設備（PDA/筆記本電腦）。你將通過配置你的Wi-Fi卡（根據(jù)用戶手冊的說明）來做到這一點，使用相同的通道（11）和分配的相同的SSID（默認）設置成ad-hoc模式。你也必須設定網絡接口，使用靜態(tài)IP地址和在同一網絡中分配IP地址，下圖顯示了每一個事物的連接.
在你的PDA筆記本電腦上打開一個瀏覽窗口并且嵌入你所分配的BL2000 的地址。你將可以看到如圖6顯示的HTML網頁。當接頭的溫度比設定的溫度高時，風扇將被打開，并且制冷。你使用左右箭可以調整設定值。
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