使用NXT控制Arduino Network Device

在Arduino
I2C Wire.h Multi-Masters功能實作中以Arduino+Gravitech
7-SEG Shield組合成為一個I2C Slave Device，可以提供其它的Arduino使用I2C Master方式控制LED的顯示，藉以驗證Wire.h具備多重I2C Master的處理功能。

而原先的構想是任何可以進行I2C通訊的裝置，應該都可以控制這個I2C Slave Device，包含NXT在內，而事實上NXT對Arduino的I2C通訊也經由實際測試，運作正常。

不過經由多次的測試，NXT始終無法如同Arduino一般能夠正常的存取這個I2C Salve
Device，而比較之前的測試Case，唯一的差別就在於Gravitech 7-SEG
Shield擴充板所內建對於SDA及SCL的4.7k ohm pull-up，實在是百思不解問題真正所在。

Arduino Network Device建構

(Photo)



而為了讓NXT可以使用Gravitech 7-SEG Shield的功能，所以改造原來的I2C Slave
Device成為Network Device。

不再使用I2C而改為Ethernet TCP/IP方式，：

(1). 以Arduino UNO + Gravitech 7-SEG Shield +
Arduino Ethernet
Shield組合成為 Telnet Server。

(2). 另外使用 Arduino UNO + Arduino Ethernet Shield組合成為Telnet Client。

至於NXT則透過I2C傳送指令與資料給Telnet Client，由Client端UNO組合成封包之後經由網路線傳送至Telnet Server接收，而Server端的UNO解析之後再以I2C控制Gravitech 7-SEG Shield執行指定的功能，有點複雜但可玩性十足。

(架構圖)



(Demo Video)

NXT對於Network Device控制流程

整體架構共分成三個部份：

(1). NXT to Telnet Client：

將Telnet Client作為I2C Slave Device，規劃相關功能對應的Register Address及Data需求：

0x00
- 回傳裝置資訊，這是用來測試I2C通訊功能是否正常。

0x41+三色LED顯示指令(R/G/B)  -
控制Gravitech 7-SEG
Shield顯示指定顏色。

0x42+英數字串 - 控制Gravitech 7-SEG
Shield將字串顯示在七段式LED。

0x43+整數值字串 - 控制Gravitech 7-SEG
Shield將數字顯示在七段式LED。

因此，NXT即將前述的指令以LowspeedWrite()傳送給Client端的UNO，而對於UNO即會觸發onReceive()的handler進行接收。



(2). Telnet Client to Server：

Client端UNO負責將接收到的NXT
request解析並製作成資料封包後，使用Ethernet.h library的功能，透過Arduino Ethernet Shield以網路線傳送至Server端，而Server端的UNO同樣也是以Ethernet.h的功能接收封包資料。



(3). Telnet Server to Gravitech 7-SEG Shield

Server端經解析來自Client端的資料之後，即分別使用Digital I/O控制三色LED的顏色顯示以及以I2C方式控制七段式LED顯示字串資料。

後記

(1). Ethernet.h雖然區分成server與client兩個classes的功能，但不是限制只能在個別角色中才能使用的methods，尤其在server端反而會用到很多Client
class的功能來控制資料的接收，這一點是官方說明文件比較陽春的地方。

(2). 除了本case所使用的telnet(port 23)協定之外，外部很常見的http協定(port 80)就可以讓NXT結合Web server應用透過browser來控制，這是另外一個有趣的應用領域。



範例程式

(1) NXT 端程式：NXT_7SEG_DEMO.nxc

(2) Telnet Client端程式：TelnetClient_I2CSlave.pde

(3) Telnet Server端程式：TelnetServer_7SEGLED.pde

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• 留言者: ㄚ仁
• Email: pciahb@yahoo.com.tw
• 網址:
• 日期: 2012-07-14 01:14:22

您好 想請教您一個問題 我將ethernet shield 接到Hub 然後把Arduino的範例程式(Web Server)燒進去我的Arduino UNO 後 輸入IP到網址列 卻沒有辦法連結到那個IP 請問是我IP輸入錯誤嗎? 如果是 那請問我應該如何得知我的IP應該輸入甚麼才恰當呢? 另外 範例程式裡有一個Web Client 程式碼裡面有一個IP是http://173.194.33.104/ 我有看到youtube裡的影片有關Ethernet的介紹 也看到他將http://173.194.33.104/這個IP輸入到網址列後 會連到GOOGLE 但是我自己測試卻不會 請問這兩件事之間有關連嗎? 我知道這和您這篇文章可能沒有任何關係 很抱歉 但我看了許多網站 都沒有辦法解決我的問題 因此請教您 煩請您撥空指教 感激不盡!
[版主回覆07/14/2012 12:30:59]Google的IP常常在變, 所以先使用命令提示字元去ping www.google.com, 就可以解析到正確的IP.
我剛才ping 到的IP是 74.125.31.147