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Shield Arduino Ethernet

Si vous souhaitez communiquer avec une carte arduino, vous avez la possibilité d'utiliser un Shield Ethernet, permettant d'utiliser une liaison filaire avec un câble RJ45 pour la communication. Dans cet article vous trouverez des informations pour débuter avec le Shield Ethernet sur votre Arduino.

    • 1. Matériel nécessaire pour ce tutoriel
    • 2. Intérêt de ce module
    • 3. Constitution du Shield Arduino Ethernet
    • 4. Programmation en serveur HTTP pour un réseau local
    • 5. Test du fonctionnement - Ping

1. Matériel nécessaire pour ce tutoriel :

- Un ordinateur avec une carte réseau et un port USB. - Une Arduino Mega ou Uno. - Un Shield Arduino Ethernet. - Un câble USB. - Un cordon RJ45 croisé pour relier le shield Ethernet à l'ordinateur.

2. Intérêt de ce module :

Le Shield Arduino Ethernet est un module Arduino additionnel aux cartes Uno, Duemilanove ou Mega qui permet de les rendre communicantes sur un réseau filaire Ethernet.
On pourra ainsi créer une Interface Homme Machine (IHM ou HMI) pour piloter à distance ou visualiser l'état de notre carte arduino en utilisant un câble réseau relié à une box internet.
Il faut faire attention aux broches inférieures de la carte, en effet lors de la livraison, si la carte n'est pas suffisamment protégée il se peut qu'elles soient tordues et plus difficile à relier à la carte Arduino.

3. Constitution du Shield Arduino Ethernet :

Le module Ethernet est composé de :

    • Un Port Ethernet (10BaseT/100BaseTX).     • Une circuit intégré Wiznet W5100 supportant le protocole TCP/IP et 4 connexions en même temps.     • Un emplacement pour carte Micro SD pour y stocker ou envoyer des données.     • Des borniers embrochables déportés de votre carte Arduino.

    • 7 LEDs permettant d'afficher les informations :
            - TX - s'allume lors d'une transmission de données.
            - RX - s'allume lors d'une réception de données.
            - COLL - s'allume lors d'une collision sur le réseau.
            - FULLD - s'allume lorsque la connexion réseau est en Full duplex.
            - LINK - s'allume lorsqu'un réseau est connecté et clignote lors de l'échange de données.
            - 100M - s'allume lorsque la connexion est en 100Mbits/s.
            - PWR - s'allume lorsque l'alimentation de la carte est présente.
L'animation ci-dessous est interactive, elle nécessite que le player Flash de votre navigateur soit activé, cliquer sur les constituants du shield Ethernet Arduino pour connaître les désignations :

4. Configuration de la carte Ethernet en serveur HTTP pour un réseau local :

Objectif :
Transformer le Shield Ethernet Arduino en serveur HTTP (adresse IP 192.168.1.11.) rendant ainsi la carte Arduino Mega communicante sur un réseau local filaire.

    • 1^ère étape : (superposition des cartes)
Emboîter le module Arduino Ethernet à la carte arduino (exemple ci-après carte Mega compatible).
Pour cela embrocher le Shield Arduino Ethernet au dessus de la carte Arduino (voir image ci-dessous).
    • 2^ème étape : (adressage IP de l'ordinateur)
Paramétrer l'adresse IP et le masque de sous réseau de votre ordinateur.
        Adresse IP ordinateur : 192.168.1.10
        Masque de sous réseau ordinateur : 255.255.255.0


    • 3^ème étape : (liaison USB)
Relier le port USB de la carte Arduino Mega (Uno ou Duemilanove) à l'ordinateur à l'aide du câble USB.


    • 4^ème étape :
Lancer le logiciel Arduino pour cela double cliquer sur l'icone :

    • 5^ème étape : (programmation serveur HTTP)
Pour transformer notre module Ethernet en serveur HTTP il faut copier / coller le programme ci-après dans un nouveau sketch du logiciel Arduino.
#include <SPI.h> // Libairie communication SPI avec le Shield éthernet
#include <Ethernet.h> // Librairie communication Ethernet sur un réseau local

//On donne l'adresse MAC au shield Ethernet (ne doit pas être identique à une autre adresse MAC présente sur votre réseau)
byte MAC[] = { 0x10, 0x11, 0x12, 0x13, 0x14, 0x15 }; // Adresse MAC du shield Ethernet

//On affecte l'adresse IP du Shield Ethernet
IPAddress IP(192,168,1, 11); // Adresse IP donné au Shield Ethernet

// On attribue la fonction serveur au Shield Ethernet sur le port 80
EthernetServer serveurHTTP(80); // Le Shield devient un serveur sur le port 80 (port HTTP)

void setup()
  {
//Lancement connexion Ethernet avec l'adresse MAC et l'adresse IP
Ethernet.begin(MAC, IP);
serveurHTTP.begin();
  }

void loop()
  {
  }


Le programme donnera ceci :


    • 6^ème étape : (Ping sur l'adresse 192.168.1.11.)
Sur votre ordinateur lancer l'invite de commandes et taper la commande suivante : ping 192.168.1.11.

Appuyer sur Entrée. Si la communication est opérationnelle entre votre ordinateur et le Shield Ethernet vous devez obtenir le résultat ci-dessous.

On a vérifié ainsi la communication etre l'ordinateur et le Shield Ethernet.

    • Conclusion :
Vous venez de créer un serveur HTTP à l'aide de votre Shield Ethernet et votre ordinateur, l'ensemble communique normalement.