【翻译教程】enc28J60 和 Arduino (1)——ping通你的Arduino

zcbzjx

    看见使用enc28j60的同学越来越多，问题也越来越多，郝老板发的教程不能说不好，但是如果按照那个教程去学习，对于今后弄较大程序会走些弯路，既然我已经绕了这么大的弯终于绕回来了，我想有必要写点东西。
    由于我文笔较差，所以在网上找个对我帮助最大的教程，英文好的直接去这儿看。
    教程总共7章，我慢慢弄，有些章节我可能要根据其他应用做更改。
    所有教程实验环境为arduino UNO+Arduino1.01 IDE

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    从现在起，我要开始一个如何在arduino上使用ENC28J60以太网控制器的系列教程。

介绍

     Arduino的官方以太网盾是基于Wiznet W5100芯片, Arduino IDE 的Ethernet库也是针对这个芯片。

    一种广泛使用的以太网控制器是Microchip的ENC28J60，在互联网上你可以找到基于该芯片设计的盾或模块，通常比官方的以太网盾便宜。

    Testato建议我说明这两个控制器之间的差异：主要的不同，之所以Arduino的团队选择了W5100芯片，是该芯片片集成了成熟且经过验证的TCP/IP协议栈，节省了MCU资源。

文库

    很多公司和玩家开发了Arduino的Microchip enc28j60的库，我这些教程使用的库是JeeLabs Café编写的EtherCard库。

   JeeLabs Café把它开源在了GitHub上，先下载一个zip文件的最新版本：

    打开Arduino IDE安装主文件夹（比如  D:\arduino-1.0.1\），解压缩下载的文件到 libraries 子文件夹。在ZIP压缩包中，所有的库文件都在一个名为“jcw-ethercard- xxx”的文件夹中，重命名该文件夹为“EtherCard”：

    运行IDE，检查库是不是已经加载：


网络参数

在把网络控制器连接到网络之前，你需要了解一些参数：

    MAC地址又叫物理地址，是由48比特长，12位的16进制数字组成，0到23位是厂商向IETF等机构申请用来标识厂商的代码，也称为“编制上唯一的标识符”（Organizationally Unique Identifier)。是识别LAN（局域网）结点的标志。地址的24到47位由厂商自行分派，是各个厂商制造的所有网卡的一个唯一编号；
    IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配的一个32bit地址。按照TCP/IP协议规定，IP地址用二进制来表示，每个IP地址长32bit，比特换算成字节，就是4个字节。例如一个采用二进制形式的IP地址是“00001010000000000000000000000001”，这么长的地址，人们处理起来也太费劲了。为了方便人们的使用，IP地址经常被写成十进制的形式，中间使用符号“.”分开不同的字节。于是，上面的IP地址可以表示为“10.0.0.1”。IP地址的这种表示法叫做“点分十进制表示法”，这显然比1和0容易记忆得多，它用于在本地网络中识别设备;
    子网掩码是一个32位地址，是与IP地址结合使用的一种技术。它的主要作用有两个，一是用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。二是用于将一个大的IP网络划分为若干小的子网络。子网掩码通畅也用“点分十进制表示法”。
     网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址，它通常是分配给一个可以到达不同网络的设备（路由器等）。

    你需要编一个与你所在的网络其他设备不同的MAC地址，在这个例子中，我们通常会选择一个尚未分配的组织机构代码（如：DD-DD-DD）开头的MAC地址。

    网络控制器的网络参数（地址，子网掩码，网关）与您的本地网络中的其他设备的配置相比： IP地址应该是唯一的，子网掩码和网关应该是相同的。


    如果你的网络中有DHCP服务器，它会自动对新设备的网络参数进行配置。

ping！

    检查一个设备是否正确联网，最简单的方法是ping它。在一个联网的计算机上输入
ping 你要查看设备的IP地址

    让我们来编写一个简单例子回答ping请求：

1. #include <EtherCard.h>
   
2. static byte mymac[] = {0x74,0x69,0x69,0x2D,0x30,0x31};
   
3. static byte myip[] = {192,168,1,10};
   
4. byte Ethernet::buffer[700];
   
5. 
   
6. void setup () {
   
7. 
   
8.   Serial.begin(57600);
   
9.   Serial.println("PING Demo");
   
10. 
    
11.   if (ether.begin(sizeof Ethernet::buffer, mymac, 10) == 0)
    
12.     Serial.println( "Failed to access Ethernet controller");
    
13. 
    
14.   if (!ether.staticSetup(myip))
    
15.     Serial.println("Failed to set IP address");
    
16. }
    
17. 
    
18. void loop() {
    
19. 
    
20.   ether.packetLoop(ether.packetReceive());
    
21. }

复制代码

说明：

1. #include <EtherCard.h>
   
2. static byte mymac[] = {0x74,0x69,0x69,0x2D,0x30,0x31};
   
3. static byte myip[] = {192,168,1,10};
   
4. byte Ethernet::buffer[700];

复制代码

首先，你需要包括以EtherCard库，并定义一些变量：MAC地址（mymac[]），IP地址（myip[]）和用来存储传入和传出的数据缓冲（Ethernet::buffer[700]）。

1. ether.begin(sizeof Ethernet::buffer, mymac, 10)

复制代码

用begin()方法开始网络连接，需要3个参数，分别为缓冲大小、MAC地址和Arduino的片选（CS）引脚（通常为10，这个参数可以不写，如果不写的话默认为8（2560默认也是8），所以要根据你的电路进行设置）。
    顺便说下接线，特别是模块的，很多同学容易弄错，必要接的7根，Vcc接3.3V（电路接好通电后，一定要用万用表量一下，至少要3V以上）；CS根据程序接；SI接D11；SO接D12；SCK接D13；RESET接RESET；GND接GND。
    arduino 2560接线：Vcc接3.3V（电路接好通电后，一定要用万用表量一下，至少要3V以上）；cs根据程序接；SI接D51；SO接D50；SCK接D52；RESET接RESET；GND接GND。有些2560可能3.3V电压不够，如果调试Vcc可接5V电压（建议不要长时间运行，芯片会比较热）。

1. ether.staticSetup(myip)

复制代码

用staticSetup（）方法配置静态的IP地址，参数有3个，分别为ip地址、网关和DNS，IP地址是必须的，网关和DNS是可选的。大家看下这个函数的参数定义。

1. static bool staticSetup (const uint8_t* my_ip =0,
   
2.                             const uint8_t* gw_ip =0,
   
3.                              const uint8_t* dns_ip =0);

复制代码

1. ether.packetLoop(ether.packetReceive());

复制代码

in the loop, 你只需要2条命令:
packetReceive()方法： 从网络接收一个新传入的数据包;
packetLoop() 方法：对具体收到的信息作出回应，包含“ping” 请求(ICMP echo 请求)。

现在你的arduino联网了：


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Randy

顺序还不错，支持一下！

zcbzjx

顺序是什么意思？

Randy

zcbzjx 发表于 2012-9-27 23:06
顺序是什么意思？

呵呵，是步骤的意思，你这样的说法，对初学者可能好掌握一点的意思！

弘毅

好贴。。强烈加精。。。

坤遠遊森林

用力顶！！！；老师来的太及时了！！正在学习这个库！！！终于有一盏指路的明灯了！！！

太行摄狼

好资料，研究下，我有这个芯片

erjiang

张老师一贯威武！

zhangdeyue1

谢谢老师分享了~！

zcbzjx

更新了2560的接线方法。经护林人测试无问题。

darkorigin

建议贴出来接线顺序，记得坛子里某位大神贴过，我实际使用那个接法成功连接鸟，嘎嘎~~~

呼呼 找到了，是弘毅大神的教程贴
图片必须的
http://www.geek-workshop.com/thread-200-1-1.html

zcbzjx

darkorigin 发表于 2012-9-30 11:55
建议贴出来接线顺序，记得坛子里某位大神贴过，我实际使用那个接法成功连接鸟，嘎嘎~~~

呼呼 找到了，是 ...

接线顺序贴了哦，虽然没有图，哥哥仔细看了么，

darkorigin

zcbzjx 发表于 2012-9-30 16:23
接线顺序贴了哦，虽然没有图，哥哥仔细看了么，

厄 仔细看了下确实有，呵呵。 当时看的时候似乎有点囫囵吞枣了。哈哈~~
教程确实不错。很实用，谢谢哦

zcbzjx

更新接线，根据最新的EtherCard库，cs有了变换，无论2560或是uno默认（begin()方法无第3个参数）都是8；也可以设置任意其他的I/O口，在第3个参数说明就行。

uno我已经测试过，2560我没有，根据代码看应该是这样，希望有2560的同学测试下。

hk386

ping！
请求这个实验的一开始，我就出现Failed to access Ethernet controller，是我连接错误还是板子有问题