یکی از کارهای جالبی که میشود با AVR انجام داد ایجاد یک وب سرور برای کنترل وسایل خانه یا هر کاربرد دیگری است.دلیل استفاده از شبکه مانیتورینگ بدون درد سر و در دسترس است چرا که با شبکه میتوان همه چیز را به اشتراک گذاشت و با هر وسیله ای که بتواند به شبکه متصل گردد و یک جستجوگر وب داشته باشد میتوان به کنترل دستگاه پرداخت.این قابلیت ها بدون شک برای ایجاد یک مانیتورینگ امن و بی دردسر یک امتیاز به حساب می آید.به همین دلیل در اکثر پروژه های صنعتی برای مانیتورینگ شبکه lan پیشنهاد میشود هر چند rs485 نیز همواره جایگاه خودش را دارد ولی ترکیب rs485 و LAN یک سیستم مانیتورینگ انعطاف پذیر خواهد بود.در این پروژه ما میخواهیم یک AVR را با استفاده از IC شبکه به اسم ENC28J60 به شبکه متصل نماییم و یک صفحه ی HRML طراحی کرده و به کنترل دستگاهای متصل به میکرو خواهیم پرداخت و میتوانیم هر کنترل لازمی را روی این سرور کوچک پیاده نماییم.با اتصال شبکه محلی به اینترنت و داشتن شرایط لازم نیز می توان به اطلاعات سایر پایگا ه های دست پیدا کرد و در هر نقطه ای از جهان با دستگاه مورد نظر ارتباط برقرار نمود. در این پروژه, مداری را طراحی می کنیم که با استفاده از تراشه کنترلر شبکه ENC28J60 و میکروکنترلر ATmega32 می تواند از طریق واسط اترنت با کامپیوتر به تبادل داده بپردازد.

آیسی ENC28J60

این تراشه توسط شرکت میکروچیپ (Microchip) برای استفاده در ابزارآلات سرعت پایین که به ارتباط شبکه (Network Communication) نیاز دارند, طراحی و ساخته شده است. این تراشه که یک کنترلر کامل اترنت به شمار می رود, به راحتی راه اندازی می شود و می تواند با داشتن حافظه داخلی کافی برای سیستم هایی که به سرعت و حافظه بالای پردازش اطلاعات نیاز ندارند, به کار رود. گفتنی است علاوه بر لایه اتصال داده, لایه فیزیکی نیز در این تراشه ها پیاده سازی شده است و لایه های بالاتر از لایه شبکه در میکروکنترلر به صورت نرم افزاری پیاده سازی می شوند. از جمله مشخصات بارز این کنترلر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

:: بسته بندی های 28 پایه SPDIP/SOIC/SSOP/QFN

::داشتن هر دو لایه کنترل دستی رسانه و لایه فیزیکی

:: ارتباط SPI با سرعت 20MHz

:: سرعت انتقال داده 10Mbps

::8 کیلو بایت حافظه داخلی در شکل زیر ترتیب پایه ها و انواع بسته بندی این تراشه آورده شده است.

نکات:

به دلیل این که آیسهای واسط به سختی یافت میشوند ما سعی کردیم این مدار را با حداقل ic لازم راه اندازی کنیم و برای این کار چند راه حل موجود بود:

• راه اندازی avr وENC28J60 هر دو با ولتاژ 3.3
• راه اندازی avr با 5 ولت و استفاده از تقسیم مقاومتی
• استفاده از آیسی واسط 74HCT125 (استفاده از مدل HCT ضروری است زیرا این مدل حداکثر سرعت را به ما میدهد)

مشکل با کانکتور RJ45:

این کانکتور در مدلهای مختلفی در بازار یافت میشود که شامل مدل بدون فیلتر و با فیلتر و با LED و بدون LED میباشد .که ترکیب اینها 4 حالت را به وجود می آورد.لذا شکل پایه های مختلفی را به وجود می اورد که در صورتی که به مدل انتخابی توجه نکنیم ممکن است در ساخت با مشکل روبه رو شویم و کافی است جای یکی از پایه ها به اشتباه در PCB کشیده شود تا همه چیز اشتباه شود.برای تست باید تمامی پایه ها را بر اساس دیتا شیت با مولتی متر تست کنید تا از صحت اتصالات اطمینان حاصل نمایید.برای مثال برای کانکتور انتخابی من چندین مدل دیتا شیت به شکل زیر موجود بود:

حالت 1:

مدل :009POE-ANL یا RDPS-RJ0002

حالت دوم:

مدل :KRJ-329NL

برند:DGKYD

در هر دو حالت بالا شکل پایه ها کاملاً شبیه هم است ولی تریب پایه ها کاملا متفاوت است البته از روی LED ها میتوان به این تفاوت پی برد زیرا در RJ0002 ال ای دی سبز در سمت راست قرار دارد ولی در 329NL عکس آن است، ولی در هر صورت تست با مولتیمتر برای بدست آوردن اطمینان از عملکرد درست خالی از لطف نیست.پس از تست با مولتی متر مشخص شد که ترتیب پایه ها بر اساس حالت اول است.یعنی پایه های J4,J5 و J8,J7 در خروجی به هم اتصال دارند هر چند این مورد در حالت دوم نیز صادق است ولی در مورد دوم باید پین 5 و 6 به همه پایه ها اتصال داشته باشند که تست نشان میدهد که فقط بین 5 و 6 و4 اتصال برقرار است و همچنین بین 1و2و3 اتصال داریم پس حالت 1 شکل پایه های کانتکور خواهد بود.علاوه بر این پایه های 7و8.9.10 بر اساس حالت 1 هیج اتصالی ندارند و در عمل نیز به همین شکل است پس میبایست پایه های PCB را بر اساس حالت 1 طراحی کنیم.حال که مدل کانکتور مشخص شد باید کانکتور را به درستی به ماژول متصل نماییم.

اتصال ENC28J60 به کانکتور RJ45:

کانکتور انتخابی پایه های 1 و 2 پایه های ارسال و پایه های 4 و 6 پایه های دریافت هستند پایه 3 نیز به یک سلف متصل میگردد و با دیگر پایه ها اصلاً کاری نداریم .البته پایه های LED را نیز متصل میکنیم.در کل هر مدل کانکتوری که دارید باید نحوه ی اتصال پایه ها به شکل زیر باشد:

دست آخر باید اتصالات به شکل زیر باشد:

در پایان در صورتی که کانکتور را به درستی تشخیص داده باشید و اتصال به ماژول را درست وصل کرده باشید اتصال به میکرو ساده خواهد بود و فقط مشکل اصلی اتصال به میکرو ولتاژ کاری میکرو است که سطوح ولتاژِی در ارتباط SPI اشکال ایجاد میکند.برای حل این مشکل خطوطی که از ماژول ENC28J60 به میکرو میرود را باید با یک آیسی به سطح مناسب برساینم یا با استقاده از تقسیم مقاومتی این مشکل را حل کنیم که بهترین راه حل استفاده از آسی M74HCT125 است زیرا تقسیم مقاومتی ایجاد نویز میکند.راه حل سوم کاهش ولتاژ کاری میکرو است که به دلیل استفاده از کلاک بالا در این پروژه این روش نیز امکان پذیر نیست.