| Regolare una lampada da palmare collegato in Wi-Fi | Data di pubblicazione: 19-11-2004 | Applicazione  | | Versione Italiana  | (No English Version) |
In quest'articolo, vediamo come realizzare un sistema di dimmeraggio
per lampade ad incandescenza pilotabile a distanza utilizzando la tecnologia
standard Wi-Fi, ed utilizzando come telecomando un palmare o un PC.
Presentazione del progetto
Nelle nostre case sempre più spesso sono presenti faretti alogeni regolabili
con un comune dimmer a comando manuale o, in versioni più evolute, a controllo
remoto (infrarosso o radiofrequenza proprietari).
Altrettanto diffusa nei nostri uffici e anche nelle nostre case, è la tecnologia Wi-Fi
che permette di collegare ad una rete LAN apparati come: PC, palmari, etc.
senza l'impiego dei soliti cavi di rete.
L'idea di questo progetto è dunque quella di utilzzare questo standard tecnologico per
remotizzare il controllo dell'illuminazione e di seguito è riportato lo schema di quanto
andremo a realizzare, usando una rete mista LAN tradizionale e Wi-Fi:
La configurazione di una rete Wi-Fi è normalmente a stella, con al centro un dispositivo
chiamato Access Point: tale configurazione prende il nome di Infrastruttura. L'Access Point
o AP, è una specie di router che permette il passaggio dei dati dal segnale radio alla
LAN tradizionale e viceversa. In più l'AP consente la comunicazione tra loro
delle periferiche Wi-Fi a lui agganciate, come farebbe un hub o uno switch.
L'AP non è comunque un elemento indispensabile, infatti è possibile sia configurare una
periferica Wi-Fi come server, che accettare connessioni da altre periferiche wireless:
questa speciale configurazione si chiama Ad-hoc. Quanto descritto è illustarto nello schema
che segue e che, a differenza del precedente, non presenta né la LAN tradizionale né un AP:
I componenti occorrenti
Il dimmer SX 13 prodotto da AreaSX
(Dimmer multifunzione)
è un completo sistema di dimmeraggio per carichi resistivi ed induttivi (potenza
massima 250W) a 220V pilotabile via seriale.
Il modulo EZL80C, prodotto dalla Sollae System, è un convertitore Wi-Fi <--> seriale ideale per
collegare in rete apparati dotati d'interfaccia RS232.
Per quanto riguarda la rete Wi -Fi, questa può essere quella di casa o dell'ufficio
dotata di AP oppure una rete Ad-hoc dove il server è il modulo EZl80c.
In quest'esempio vengono fornite due applicazioni di controllo: una in
Visual Basic 6.0 per un PC e un'altra per Palmare dotato di Windows CE.
Avremo quindi bisogno di un PC dotato di scheda Wi-Fi con sistema operativo Windows
e con installato: Visual Basic 6.0 e Visual Basic 3.0 eMbedded per palmari
(Quest'ultimo è scaricabile gratuitamente dal sito Microsoft all'url:
http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyID=f663bf48-31ee-4cbe-aac5-0affd5fb27dd&displaylang=en).
Mentre per realizzare un pratico telecomando, avremo bisogno di almeno un palmare con
Windows CE come sistema operativo e dotato di scheda Wi-Fi.
Lo schema elettrico
I collegamenti elettrici da effettuare per far funzionare tutto sono
veramente limitati. Infatti, è necessario soltanto collegare la seriale del
modulo EZL80C, più precisamente il pin RXD, al pin 1 delle schede SX collegate
in cascata (massimo 32). Oltre ai collegamenti seriali è necessario realizzare
due stabilizzatori di tensione, uno a 3.3 V per l'EZL e uno a 5V per i dimmer,
come riportato nello schema elettrico che segue:
Per quanto riguarda la parte ad alta tensione, su ogni scheda SX13 sono
presenti due morsetti, uno per la 220V e l'altro dove collegare il carico (es.
una lampadina da 100W).
Per il corretto funzionamento del tool di configurazione descritto nella sezione seguente,
bisogna collegare il modulo, senza Wi-Fi card, direttamente al PC attraverso un cavo null-modem
a tre fili (TX e RX incrociati), adattando i livelli della seriale allo standard RS232 (+/-15V) con
un integrato MAX232. Per fare ciò è possibile realizzare il circuito che segue
oppure usare la scheda EZL90
(
http://www.areasx.com/index.php?D=1&page=scheda.php&id=304&pclass=11)
che integra il modulo EZL80C con alimentazione e porta seriale.
Configurazione del convertitore Seriale<-->Ethernet e del dimmer
Cominciamo ad analizzare la configurazione del modulo EZL80c, a cui vanno
forniti tutti i parametri relativi alla rete Wi-Fi, LAN e seriale. Per
effettuare il setup, è necessario scaricare, gratuitamente, dall'url :
http://www.eztcp.com/en/Products/ezl-80c.php il
software ezSerialConfig la cui schermata è riportata in figura.
Come è possibile vedere dallo screenshot, il software ezSerialConfig permette
la configurazione completa del modulo Ezl80 sia per quanto riguarda i parametri
della rete LAN (LOCAL IP ADDRESS, SUBNETMASK) , seriale (BAUDRATE) e Wireless
(SSID, CHANNEL, WEP).
Di seguito vengono analizzati uno ad uno i parametri
più importanti:
-
Parametri Wi-Fi:
CC TYPE : specifica il tipo di connessione
0) IBSS
rete punto-punto (Ad-hoc)
1) BSS rete con punto di accesso
2)
WDS
3) Pseudo IBSS
SSID : permette di specificare il
nome del SSID del nostro Access Point
CREATE SSID : permette
di specificare il nome del SSID in caso di connessione
Ad-hoc
CHANNEL: numero del canale
WEP
TYPE: specifica il tipo di protezione
0) disabilita la WEP
encryption
1) seleziona la protezione WEP a 64bit
2) seleziona la
protezione WEP a 128bit
WEP KEY : permette di editare la
key
A seconda se decidiamo di agganciarci ad una rete Wi-Fi esistente o crearne
una Ad-hoc, dobbiamo impostare il parametro CC TYPE a 1 o a 0.
Il parametro CREATE SSID va settato soltanto quando si vuole
configurare l'EZL come server Wi-Fi in una rete Ad-hoc. Il parametro
CHANNEL specifica il canale Wi-Fi e va specificato sia per le
reti con AP che quelle Ad-hoc.
-
Parametri LAN:
LOCAL IP ADDRESS: Setta l'indirizzo IP dell'EZL80
SUBNET MASK: Setta la subnetmask
GATEWAY: Setta il Gateway d'uscita della rete
I parametri di rete possono essere omessi se sulla propria rete è presente un
DHCP server che assegna dinamicamente gli indirizzi di rete. Per il nostro
progetto è fondamentale conoscere l'indirizzo assegnato al modulo EZL quindi si
consiglia l'uso di un IP statico.
-
Parametri Seriale:
BAUD RATE: specifica la velocità della porta seriale da 1200
a 115000
PARITY: specifica i bit di parità
DATA BITS : specifica il numero di bit dati
FLOWCTRL: abilita o disabilita il controllo di flusso sulle linee RTS e CTS
MUX TYPE: seleziona il metodo di comunicazione connessione:
0) T2S: TCP to Server
1) ATC: AT command mode
2) COD: Connect On Demand
3) U2S: UDP to server
TIME OUT : intervallo di tempo prima di terminare la connessione
LOCAL PORT : Specifica il numero di porta TCP su cui si vuole mettere in ascolto l'EZL80
Per comunicare con la seriale del dimmer, dovremo impostare, il BAUD RATE a
4800 bps, PARITY a nessuna, DATA BITS a 8,
FLOWCTRL a nessun controllo di flusso. Il parametro MUX TYPE è
particolarmente importante perchè permette di selezionare la modalità di funzionamento del modulo.
Settandolo su T2S, l'EZL si configurerà come server TCP/IP in
ascolto sulla porta impostata dal parametro LOCAL PORT, in
attesa di connessioni da un host remoto.
Il dimmer SX13 non presenta particolari setup all'infuori del posizionamento
del ponticello J1 sulla modalità TTL, come da figura seguente, e del settaggio dell'indirizzo.
Quest'ultimo setup è particolarmente importante, infatti, su una stessa linea
seriale è possibile collegare fino a 32 nodi dimmer ognuno dotato del proprio
indirizzo software e pilotabili tutti insieme attraverso l'indirizzo di
broadcast 255 o singolarmente. La configurazione dell'indirizzo è possibile
usando il programma in Visual Basic, scaricabile in quest'articolo, e collegando un dimmer
alla volta sulla linea RX dell'EZL80C.
Descrizione e implementazione del software
In quest'articolo non intendiamo spiegare come connettere un palmare alla rete
Wi-Fi, visto che ogni modello ha un modo o tool differente. L'unica cosa
importante è che sia configurato con un indirizzo IP della stessa rete a cui è
collegato l'EZL.
I due programmi, per PC e per palmare, sono molto simili. Infatti entrambi,
al cambiamento di posizione della slide, instaurano una connessione TCP/IP
verso il modulo EZL80C usando l'oggetto Winsock, inviano la stringa di comando
per il dimmer e chiudono la connessione. La connessione TCP/IP viene ogni volta aperta e chiusa,
per consentire ad altri client d'inviare comandi al dimmer, questo perchè l'EZL80C80 è
in grado di gestire una sola sessione per volta, limitazione quest'ultima dovuta alla seriale.
La comunicazione tra il modulo Wi-Fi e il dimmer è
monodirezionale, quest'ultimo è in grado di ricevere solo comandi. Quindi ogni
volta che apriremo il programma di comando sui nostri client non potremo sapere
il precedente valore impostato sul dimmer. Questa limitazione è superabile
inserendo un micro debitamente programmato tra l'EZL80C e i dimmer, che sia in
grado di memorizzare i valori assegnati ai vari dimmer e rispondere alle
richieste provenienti dai client.
Analizziamo come creare da eMbedded Visual Basic 3.0 un
pacchetto da poter caricare o distribuire su palmari dotati di Win CE.
L'installazione di eMbedded Visual Basic 3.0 non presenta alcuna difficoltà,
si procede come se si installasse un normalissimo programma per
Windows.
Terminata l'installazione, possiamo scaricare da quest'articolo il
file DimmerSX13_wi_fi.zip e lo decomprimiamo. Tra i file
decompressi troviamo la cartella VBCE_DIMMER_SX13_TCP,
all'interno della quale troviamo il file Project1.ebp.
Cliccandoci sopra con tasto sinistro del mouse, il file verrà aperto
direttamente con eMbedded Visual Basic 3.0. Il sorgente fornito è soltanto un
esempio è può essere tranquillamente modificato e migliorato.
Per creare un pacchetto da installare sul proprio palmare
bisogna, usando eMbedded Visual Basic 3.0, procedere come segue:
- Aprire il file Project1.ebp cliccandoci sopra.
- Quindi dalla menù-bar cliccare su Tools e successivamente
Remote Tools...
- Nel menù a tendina che appare selezionare Application Install
Wizard...
- Nel wizard che compare, bisogna specificare il path completo dove si trova
il nostro file .ebp e cliccare su Avanti
- Specificare il path dove verrà compilato il file quindi cliccare su Avanti
- Specificare il path di destinazione dove verrà creato il pacchetto da
distribuire e cliccare su Avanti
- Successivamente ci viene chiesto per quale processore bisonga compilare il
pacchetto. Questa scelta varia a seconda del modello di palmare che si intende
usare.
- Nella finestra successiva è possibile specificare eventuali file da
aggiungere nel pacchetto. Nel nostro caso possiamo tranquillamente cliccare su
avanti senza aggiungere nulla.
- La finestra successiva ci chiede informazioni relative al path dove il
pacchetto verrà installato (per default si usa Progam files ), il nome
dell'applicazione, una breve descrizione di quest'ultima, e il nome della
società.
- Nella finestra successiva, sarà sufficiente cliccare sul tasto
Create Install, per avviare il processo che ci darà come ouput
il pacchetto da caricare sul proprio palmare.
Al termine del processo, nella cartella che abbiamo specificato come
destinazione del pacchetto da distribuire, troveremo una directory CD1,
contenente i file da caricare nel palmare. Quest'ultima operazione va effettuata
usando l'apposito cavetto USB (fornito a corredo del proprio palmare) e il
software Microsoft ActiveSync (scaricabile gratuitamente all'url:
http://www.microsoft.com/windowsmobile/downloads/as-eula35.mspx).
Collegando il palmare, al proprio PC, vedremo, su quest'ultimo attivarsi il programma
Microsoft ActiveSync che ci avviserà della corretta connessione.A questo
punto, è sufficiente cliccare sul file setup.exe contenuto
nella cartella CD1, per installare il nostro software.
Al termine dell'installazione, tra i vari programmi installati sul palmare,
troveremo anche Dimmer Control. Una volta lanciato, dovremo
semplicemente specificare l'indirizzo IP assegnato all'EZL80C e l'indirizzo del
nodo da controllare (255 valore di broadcast che permette di controllare tutti i
dimmer insieme) per poter controllare l'intensità luminosa delle lampade
attraverso l'apposita slide bar o i tre pulsanti "0%", "50%" e "100%".
Oltre al software per palmare, nel file Zip, è presente anche un esempio in
Visual Basic 6.0 da usare su un qualsiasi PC Windows. Non andremo ad analizzare
la creazione di un pacchetto d'installazione in VB, visto che è largamente
documentata su internet.
Il software in VB6.0 prevede, in più rispetto alla versione per palmare, la
possibilità di settare l'indirizzo del singolo dimmer. Operazione quest'ultima
da effettuare con attenzione: infatti se sulla stessa linea seriale sono
presenti più dimmer e se s'imposta come indirizzo attuale il valore 255, il
nuovo indirizzo verrà settato su tutti i nodi.
A questo punto potremo controllare l'intensità delle nostre lampade, dalla
nostra postazione fissa o stando comodamente seduti sul divano usando il
palmare.
L'uso di Visual Basic è puramente dimostrativo, dato che il tipo di
protocollo usato per comunicare con l'EZL80C è il TCP/IP, l'applicazione di
controllo la potremo scrivere con un qualsiasi linguaggio di programmazione che
supporti tale protocollo (java, python, php, ecc).
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