Adjon hozzá egy WIZ820io / USR -ES1 - Wiznet W5500 hálózati portot a Raspberry Pi -hez: 10 lépés

2025 Szerző: John Day | day@howwhatproduce.com. Utoljára módosítva: 2025-01-23 14:47

Részben azért, mert érdeklődöm valami ilyesmi iránt, részben pedig a Codesys iránti érdeklődésem miatt, már egy ideje az járt a fejemben, hogy megpróbálok egy második hálózati interfész portot csatlakoztatni egy Raspberry Pi -hez. Így más projektek végrehajtása közben gondolkodtam, olvastam, összehasonlítottam, terveztem és vásároltam, hogy végre haladhassak és építhessek valamit.

Igen, tudom.. van néhány "kulcsrakész" kész rendszer, amelyek készen állnak arra, hogy valami hasonlót tegyenek, de valójában egyikük sem volt annyira vonzó, hogy elválasszon a pénzemtől.

A valóságban alacsony szintű ismeretekkel és tapasztalatokkal rendelkezem a Raspberry Pi és a Linux / Raspberry Pi IOS (Raspian) rendszerekben (jobban teljesítek a Windows és az Android világban), nincs mély ismerete a hálózatépítésről (működőképessé tudom tenni a dolgokat) és hálózatokat építeni, de ezen túl kicsit túl vagyok a fejemen), és csak most kezdtem el áramköri lapokat gyártani. Az biztos, hogy nem vagyok programozó.

Miután végre úgy döntöttem, hogy továbblépek ezzel az ötlettel, hogy valamit felépítsek, és a WIZ820io / USR -ES1 modul használata mellett döntöttem, amely a Wiznet - W5500 integrált áramkörön alapul. Ez a modul kommunikálhat a Raspberry Pi -vel (és más MCU -kkal) a szabványos SPI busz használatával. Ezenkívül 3,3 V egyenáramú áramot fogyaszt, tehát NULLA kárt okoz a Raspberry Pi -n.

Az áramköri lap tervezésekor úgy döntöttem, hogy megfelelő "HAT" konfigurációban (alakban és képességben) építem fel, és a "WIZ820io modul áramkörének hozzáadása mellett számos más elemet is hozzáadtam, amelyeket NEM használnak ebben hálózatépítési projekt, de amelyet a jövőben más projektekhez is tudok és fogok használni.

Az általam tervezett / épített táblán a következő elemek vannak.

1 - Aljzat a Wiznet - WIZ820io - Ethernet portmodul tartásához (ehhez készítettem egy egyedi Eagle Footprint -et).

2 - 30 mm - 5 VDC hűtőventilátor a Raspberry Pi CPU -hoz (erre készítettem egy egyedi Eagle Footprint -et).

3 - Egy "CAT24C32" memóriachip a HAT -kompatibilitási követelmények fenntartásához (ezt még nem programoztam) (ehhez készítettem egy egyedi Eagle Design Blokkot).

4 - Egy mini MAX3232 - UART - TTL - RS -232 szintváltó az UART0 -hoz csatlakoztatva (ehhez készítettem egy egyedi Eagle Footprint -et).

5 - Egy piros LED (GPIO24), egy sárga LED (GPIO23) és egy zöld LED (GPIO22) a Traffic Light - Python programozási gyakorlatokhoz.

6 - Zöld LED (GPIO18) és zöld LED (GPIO27) - programozási gyakorlatokhoz és hibaelhárításhoz.

7 - Tapintható kapcsoló a GPIO25 -höz - programozási gyakorlatokhoz és hibaelhárításhoz (ehhez készítettem egy egyedi Eagle Footprint -et). MEGJEGYZÉS: ezt a GPIO -t a WIZ820io -val is használni fogja.

Tehát ahogy korábban már említettem, ez az Instructable csak a lista 1. tételével fog foglalkozni. Az összes többi elem, amelyet hozzáadtam a táblához, más okok miatt is ott van, amelyek nem kapcsolódnak ehhez a hálózati interfész projekthez.

Kellékek

Raspberry Pi - Én egy régebbi Raspberry Pi 3B -t használtam. Nincs ezzel semmi baj.. Az enyémnek van egy halott HDMI -portja, ezért "fejetlenül" futtatom a TeamViewer segítségével, hogy elérjem. Működik. Erősen gyanítom, hogy a Raspberry Pi legtöbb verziója működni fog ezzel az utasítással, FELTÉTELE, hogy futtatni tudják a Raspberry Pi IOS (Raspian) újabb verzióit.

Mindezek megkezdése előtt természetesen frissítettem az operációs rendszert:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

WIZ820io / USR -ES1 - Ennek dokumentációja online elérhető az OEM -től

PC -kártya - Az Autodesk Eagle segítségével terveztem meg a NYÁK -t, és generáltam azokat a Gerber -fájlokat, amelyek szükségesek a JLCPCB számára az áramkör létrehozásához. Amint azt korábban említettük, a CAT24C32 memóriachipet is hozzáadtam a HAT -kompatibilitási követelmények fenntartásához.

1. lépés: Raspberry Pi 3b

Ami a Raspberry Pi -t illeti, ezt a projektet egy szabványos Raspberry Pi 3b használatával készítettem, a Raspberry Pi IOS (Raspian) legújabb verziójával együtt, amelyet letölthettem és telepíthettem.

Ott semmi különös. Néhány éve a készülék tulajdonosa vagyok, és többnyire jól működött számomra (nos, a HDMI videokimenet halott, így kénytelen vagyok fej nélkül futni a TeamViewer használatával). Nem kell ezt tennie.

Gyanítom, hogy bármelyik RPi -nek képesnek kell lennie csatlakozni a WIZ820io / USR -ES1 - Wiznet W5500 -hoz, és ez működni fog, valamint sok más márka versenyez ugyanazon a piacon (Beagle Bone, Orange, Tinker stb.), És hasonló modell Linux alapú operációs rendszer.

Nulla tapasztalatom van ezekkel. Kevés tapasztalatom van a málnával - nézd meg, honnan kerültem ide:)

2. lépés: A Wiznet WIZ820io modul illesztése a Raspberry Pi GPIO buszhoz

Tekintse át a mellékelt képeket.

A Wiznet WIZ820io modul két sorból álló, 6 tűs csatlakozási lehetőséget biztosít.

A sorok felirata "J1" és "J2".

Az általuk biztosított adatlapon nagyon szép színkódolt diagram található minden tűről. Ez az ábra segíteni kíván abban, hogy ezeket a csapokat a Raspberry PI GPIO csapokhoz kösse. Nagyon jól szerepelnek NAME nevű mérkőzésen.

A Raspberry Pi pinout itt található: pinout.xyz

Ezeket a csapokat az alábbiak szerint kötöttem össze (lásd a mellékelt képet):

Természetesen, mivel tényleges áramkört készítettem, az összes föld (GND) össze volt kötve. Ugyanez vonatkozik a 3.3 V -os tüskékre is - az én áramköri lapom összekapcsolta őket.

Néhány megjegyzendő dolog..

1. - J2 pin #5 - RSTn - Csatlakoztattam az RPi GPIO #17 -hez (#11 pin) - Ez figyelmeztető volt. Nem hiszem, hogy használják.

2. - J1 6. pin - INTn - Ez csatlakozik a GPIO25 -höz (22. pin). Erre szükség van, mivel a Raspberry Pi IOS konfigurációs lépésében erre hivatkozunk.

3. - J1- # 5. Tű - SCNn - Ez a Raspberry Pi "CS0" -hoz van csatlakoztatva (# 24. Tű). Valójában ez adja a modulnak a "0. modul" címét az RPi SPI buszon. Ismét a Raspberry Pi IOS konfigurációs lépésében erre hivatkozunk.

3. lépés: Az én áramköri lapom

Mellékelve az Eagle "Point to Point" sematikus ábrázolása, amelyet elkészítettem, és amellyel a Gerber-fájlokat generáltam.

Mellékelve vannak a "Circuit Board" képei is, amelyeket ehhez a projekthez készítettem.

Ez a tábla számos különböző WIZ820io stílusú Wiznet terméket fogad el.

4. lépés: Raspberry Pi IOS (korábban Raspian) konfigurálása - Bejegyzések a "boot" mappában

Ahhoz, hogy a Raspberry Pi "lássa" az újonnan telepített WIZ820io modult az SPI buszon, tudatosítani kell az IOS -ban, hogy képes legyen megbirkózni vele a "BOOT Up" alatt.

Ehhez egyszerűen adjunk hozzá két sort a következőhöz:../../boot/config.txt

Először.. Terminál ablaktábla / ablak használata ==> ls

cd../boot, navigáljon a../boot oldalhoz, és sorolja fel (ls) a könyvtárat

Hivatkozzon a mellékelt képre. Ott meg kell keresnie és meg kell erősítenie két bejegyzés jelenlétét - pirosra karikáztam.

Az egyik a "config.txt" nevű fájl

A második egy "overlay" nevű mappa

== == == ==

Miután megerősítette mindkét bejegyzés jelenlétét, folytathatja a következő lépéssel

5. lépés: Raspberry Pi IOS (korábban Raspian) konfigurálása - Bejegyzések az "overlay" könyvtárban

Változtassa meg a könyvtárat az "overlay" könyvtárra

Típus: CD -fedvények

Miután megnyomta az "Enter" billentyűt, az "Overlays" mappába kerül (lásd a mellékelt képet).

Sorolja fel a könyvtár tartalmát.

Típus: ls

Miután megnyomta az "enter" billentyűt, látnia kell a könyvtár tartalmának hosszú listáját. A lista talán ábécérendben van.

(lásd a mellékelt képeket (2 of)). Figyelje meg, hogy majdnem MINDEN fájl a következő kiterjesztéssel rendelkezik: *.dtbo.

Ezek MIND "Device Tree" fedvényfájlok

Meg kell erősítenie két "overlay" fájl jelenlétét (lásd a csatolt képfájlokat).

1. - anyspi.dtbo nevű fájl (ehhez előfordulhat, hogy az ablak jobb szélén található görgetősávot kell használnia, hogy visszalépjen a tetejére, és megtalálja az ábécé szerint rendezett anyspi.dtbo fájlt).

2. - w5500.dtbo nevű fájl

== == ==

Ha meg tudja erősíteni, hogy mindkét fájl jelen van, akkor jó formában van, és visszatérhet a../boot könyvtárba.

Írja be: cd../ az ENTER billentyű megnyomása után vissza kell térnie a / boot könyvtárba.

Sorolja fel a megerősítendő könyvtárat: írja be: ls és nyomja meg az ENTER billentyűt

6. lépés: Raspberry Pi IOS (korábbi nevén Raspian) konfigurálása - Fájl szerkesztése Név: Config.txt

A../boot könyvtárban most dolgozhatunk azon, hogy néhány apró módosítást végezzünk a config.txt nevű fájlban

Először a "nano" szerkesztőt hívjuk "szuper felhasználónak" (sudo)

sudo = 'superuser"

A nano a szövegszerkesztő, amelyet használni fogunk

és amint megjegyeztük, a config.txt a szerkeszteni kívánt fájl.

Írja be: sudo nano config.txt és nyomja meg az ENTER billentyűt.

Ekkor megjelenik a szerkesztő, és megjelenik a config.txt fájl tartalma. Ha a szerkesztő nem nyílik meg, vagy üresen nyílik, akkor lépjen ki (ha nano módban van), és ellenőrizze újra a helyesírást.

Ha minden jól ment, akkor valami olyat kell látnia, mint a második csatolt képen. A "nano" a fájl "tetejét" fogja megjeleníteni. le kell görgetnie az aljára.

A fájl legalján adja hozzá az alábbi két "dtoverlay utasítást":

dtoverlay = anyspi, spi0-0, dev = "w5500", sebesség = 30000000 dtoverlay = w5500

Ellenőrizze az összes helyesírást, és ha megegyezik, nyomja meg a két "Ctrl-x" billentyűt a kilépéshez.. és válaszoljon megfelelően a mentéshez és a kilépéshez.

== == == ==

A következő rendszerindításkor (és minden későbbi rendszerindításkor, ha ez a két állítás megmarad) az operációs rendszer most az "anyspi" nevű fedvényt és a "w5500" nevű fedvényt is meghívja.

Az "anyspy" átfedés előkészíti az operációs rendszert az SPI0-0 busz használatára (erre a helyre korábban fizikailag csatlakoztattuk a WIZ820io-t. A "-0" megadja, hogy a "0" címet használja-emlékezzen arra, hogy korábban a WIZ820io tűt kötöttük össze #J1-6 az RPi GIPO "vezérigazgatójának" (#24. Pin).

A "w5500" fedvény megmondja az operációs rendszernek, hogyan kell kezelni a WIZ820io modulban található W5500 integrált áramkört. Azt is meghatározza, hogy az RPi GPIO25 (#22. Pin) használatát használja INTn jelként. Emlékezzünk még egyszer, hogy korábban ezt a kapcsolatot hoztuk létre.

Ez a fajta információ megtalálható különböző fájlokban, például ez a GITHubon található példa.

== == ==

Ideje újraindítani az RPI -t, és mindezt érvényesíteni.

7. lépés: Újraindítottuk. Remélem mosolyogsz

Ha minden jól ment, akkor az RPi-t rendesen újra kellett indítani. Mosoly.

Ideje ellenőrizni, hogy az IOS betöltötte -e a két új fedvényfájlt, és felismeri -e a mellékelt WIZ820io modult.

Ismét nyissa meg a "Parancs" ablakot.

Ezúttal a parancssorba írja be az ifconfig parancsot (vagy használja az újabb "ip" parancsot), majd nyomja meg az Enter billentyűt.

Valószínűleg hosszú választ fog kapni, ezért vissza kell görgetnie a csúcsra.

Vissza a tetejére, keresse meg a két részt:

Az egyik nevű eth0, a másik nevű: eth1 - lásd a mellékelt képet.

Az én rendszeremben az eth0 az RPI Ethernet -portja. Az eth1 az új WIZ820io Ethernet port.

== == ==

Ha látja a két portot, akkor az RPI is látható. Megjegyzés a mellékelt képen, az eth1 csomagokat küldött, és hiba nélkül.

Ezt teszteltem az eredeti portkábel lecsatlakoztatásával, és a böngésző használatával a YouTube -ra és más webhelyekre való belépéshez. Működik. Én is "pingáltam" néhány különböző eszközről, és működik.

== == ==

Ha nem látja az eth1 -et (vagy valami hasonlót) - kivéve az eth0 -t az RPI3 -on vagy az RPi4 -en, akkor próbálja meg visszalépni, és ellenőrizze, hogy a config.txt fájl megfelelően lett szerkesztve és mentve. Győződjön meg arról, hogy a két átfedés a helyén van, és a helyesírás helyes (nincsenek nagybetűk ott, ahol nincsenek - a nagybetűk számítanak ebben a rendszerben).

== == ==

Ha a két port jelen van, akkor lehet, hogy egy kicsit több konfigurációs munka vár még… a következő lépésre….

8. lépés: Raspberry Pi IOS (korábban Raspian) konfigurálása - IP -cím beállítása

Ez egy kicsit kívül esik a kormányházamon, így jelenleg nem tudok útmutatást adni.

Csak tudd, hogy számtalan webhely, YouTube -videó és üzenőfal kínál ilyen jellegű információkat.

de.. érdemes itt ellenőrizni és néhány dolgot elvégezni.

1 - Ellenőrizze kétszer az új port IP -címét. a DHP szerver rendelte hozzá, vagy ez az alapértelmezett IP - valami: 169.254.xxx.yyy? Ez valami más ??

2- Statikus (rögzített) IP-címet vagy dinamikus IP-címet szeretne (amelyet a DHCP-kiszolgáló rendel).

Ellenőrizze azt a kapcsolót / útválasztót, amelyhez az RPI csatlakozik.. látja az új portot? "pingálhatja"? (feltétlenül húzza ki az eredeti portkábelt, ha ezt teszi - különben az RPi becsaphatja).

Az ifconfig (vagy az újabb "ip" parancs) használatával láthatja, hogy az érkező és menő adatok "normálisnak" tűnnek (úgymond), és nem tartalmaznak indokolatlan számú hibát.

== == ==

Végül.. Azt hiszem, hogy a w5500.dtbo MAC -címet rendel a WIZ820io / W5500 modulhoz, de nem tudom biztosan megmondani, hogy ez hol történik. Nem tudtam azonnal megtalálni a részleteket erről.

Számomra úgy tűnik, hogy minden indításkor más MAC -cím van hozzárendelve. Nekem személy szerint ez nem tetszik, és következésképpen vannak olyan dolgok, amelyeket meg lehet tenni a Mac -cím beállításához (például a "macchanger" program, vagy az ip / ifconfig parancsok segítségével). Ha valamelyikőtök talál erre egy "boot-up" / "crontab" megoldást, szívesen hallok arról, hogyan teszi ezt, ha nyitott a megosztásra.

A képen láthatja az enyémet. Amikor megkeresem a Mac-cím szállítóját az eth0 ==> b827eb számára, Raspberry Pi Alapítványként jelenik meg. Az eth1 ==> fa9770 szállítója ismeretlennek tűnik, így nyilvánvalóan valamikor a Pi -n készült.

9. lépés: Következtetés

Köszönjük, hogy megnézte ezt az Instructable -t.

Nagyon sokat tanultam ezen a kis projekten keresztül.

Ha bármilyen kérdése van, vagy érdekli az általam elkészített tábla megvásárlása (lakott vagy nem), van néhány extrám, ami eladó, és megbeszélhetjük.

Mindenesetre arra kérem Önöket, hogy hagyjanak megjegyzéseket, javasoljanak javításokat (elírások vagy módszerek vagy ??)

Minden bizonnyal, ha ezt magadnak készíted, nagyon örülnék, ha láthatnék fotókat arról, hogyan oldottad meg ezt, és a végeredményed / célod.

Kösz.

P. S.: Köszönöm ennek a fickónak az útmutatást és az ötleteket.

10. lépés: DTBO fájlok

Két fájl hozzáadása a "overlays" mappához - szükséges a 4. és az 5. lépéshez