Studienarbeit Mini-Web-Server auf einem Signalcontroller Kornelius Tetzner Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann Institut für Energie- und Automatisierungstechnik Fachgebiet Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

Aufgabenstellung Realisierung eines Web-Servers auf einem Signalcontroller Dadurch soll ermöglicht werden, auf Messdaten über das Internet zuzugreifen. Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann Institut für Energie- und Automatisierungstechnik Fachgebiet Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

Einleitung Vorteile eines Signalcontroller gesteuerten Webservers: Zugriff auf Messdaten jederzeit und jederorts möglich Anbindung von Sensoren und steuerbaren Interfaces wie z.B. LEDs, Motoren, Schalter, Pumpen etc. sowie deren Ansteuerung Multifunktional einsetzbar kostengünstig Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann Institut für Energie- und Automatisierungstechnik Fachgebiet Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

Funktionsweise eines Webservers Daten werden über mehrere Schichten von verschiedenen Protokollen übertragen (Stack) Diese unterteilen sich grob in: Anwendungsschicht Transportschicht Internetschicht Netzzugangsschicht Implementierung dieser Schichten ist unabdingbar für einen Webserver Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann Institut für Energie- und Automatisierungstechnik Fachgebiet Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

Funktionsweise eines Webservers -umfasst Protokolle, die mit Anwendungs-programmen zusammenarbeiten (hier: HTTP) Anwendungsschicht -stellt Verbindungen zwischen jeweils zwei Endpunkten (Netzwerkteilnehmern) zum gesicherten Versenden von Datenströmen her (hier: TCP) Transportschicht Internetschicht -Weitervermittlung von Datenpaketen und deren Wegewahl (Routing) (hier: IP) -stellt mechanische und elektrische Hilfsmittel zur Verfügung, um physikalische Verbindungen zu aktivieren/deaktivieren, sie aufrecht zu erhalten und Bits darüber zu übertragen (hier: Ethernet) Netzzugangsschicht Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann Institut für Energie- und Automatisierungstechnik Fachgebiet Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

Verwendete Hardware Signalcontroller dsPIC30F4012 - 48 KB on-chip Flash Programmspeicher - 2 KB on-chip RAM - bis zu 30 MIPS Operationen SPI, I²C, UART, CAN Schnittstellen Ethernetcontroller ENC28J60 -IEEE 802.3 kompatibler Ethernetcontroller -integrierter MAC und PHY Ansteuerung via SPI SD Cardcontroller uALFAT -integriertes FAT16 Dateisystem -Ansteuerung via SPI, I²C oder UART Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann Institut für Energie- und Automatisierungstechnik Fachgebiet Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

Implementiertes FAT Dateisystem auf µC SD Cardcontroller uALFAT Implementiertes FAT Dateisystem auf µC uALFAT Vorteil -schneller Zugriff - keine externe Beschaltung nötig - keine Kosten - Anbindung von SD und USB Interfaces möglich - Umfangreicher Softwaresupport Nachteil - erhöhter Softwareaufwand - erhöhter Programm- und RAM Speicherbedarf - geringere Datenübertragungsrate - erhöhter Hardwareaufwand Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann Institut für Energie- und Automatisierungstechnik Fachgebiet Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

Blockschaltbild SD Card- Controller uALFAT MCU dsPIC30F4012 Ethernetcontroller ENC28J60 RJ45 Buchse mit Übertrager Sensoren LEDs Taster Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann Institut für Energie- und Automatisierungstechnik Fachgebiet Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

Software -vorteilhaft für die Implementierung der Software ist die Verwendung eines bereits existierenden TCP/IP Stacks sowie einer Library zur Ansteuerung des uALFAT Chips Microchip stellt kostenfrei diesen Stack zur Verfügung GHI electronics stellt Library für den uALFAT zur Verfügung Konfiguration der TCP/IP Software und Anpassung dieser an den dsPIC30F4012 Einbindung der uALFAT Libraries Zusammenführen beider Softwarepakete Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann Institut für Energie- und Automatisierungstechnik Fachgebiet Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

Ausgabe von Werten auf Webseite Zuweisung von CGI Variablen für bestimmte Anweisungen Auslesen von Sensorwerten oder Berechnung von auszugebenden Werten und Speicherung Webseite ruft CGI Variable auf Ausführen der Anweisung z.B. Ausgabe des Wertes durch Strings Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann Institut für Energie- und Automatisierungstechnik Fachgebiet Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

Zusammenfassung und Ausblick Darstellung von Webseiten sowie Herunterladen von Daten möglich Aktualisierung der Seiten über PC Ansteuerung von Bauteilen Ausgabe von Sensormessdaten Übertragungsrate bei 4 KB/s -Implementierung von FTP zur Aktualisierung der Webseiten -Entwicklung eines eigenen SD Cardcontrollers Kosteneinsparung, höhere Übertragungsrate Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann Institut für Energie- und Automatisierungstechnik Fachgebiet Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

Nun zur Vorführung… Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann Institut für Energie- und Automatisierungstechnik Fachgebiet Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann Institut für Energie- und Automatisierungstechnik Fachgebiet Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

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