【得捷Follow me第4期】汇总贴

dql2016

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本帖最后由 dql2016 于 2024-2-25 19:51 编辑

本期指定任务说明：活动参与者需要搭配必购板子W5500-EVB-Pico，完成下方任务（全部为必做任务）。

入门任务：开发环境搭建，BLINK，驱动液晶显示器进行显示（没有则串口HelloWorld）

搭配器件： W5500-EVB-Pico、 Adafruit Sharp Memory Display Breakout

前几期使用过CircuitPython，感觉非常不错，CircuitPython也支持板卡W5500-EVB-Pico，因此首先安装CircuitPython环境，下载地址https://circuitpython.org/board/wiznet_w5500_evb_pico/

最后按住BOOTSEL键然后按下RUN键，板子就进入烧写模式了，将下载的uf2文件拖到磁盘就行了。

然后是CircuitPython常用驱动库的下载：

将lib目录全部复制到CIRCUITPY磁盘就行了。

夏普显示屏和板子接线如下：

GP15---DI
GP14---CLK
GP13---CS

添加测试代码：

濠电姰鍨煎▔娑氱矓閹绢喖鏄ラ柨鐕傛嫹

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# 入门任务：开发环境搭建，BLINK，驱动液晶显示器进行显示（没有则串口HelloWorld）
import time
import board
import busio
import digitalio
import adafruit_sharpmemorydisplay
import os
-------------------------------------------------------------------------
led = digitalio.DigitalInOut(board.GP25)
led.direction = digitalio.Direction.OUTPUT
      
#GP15-DI GP14-CLK GP13-CS    
spi = busio.SPI(board.GP14, MOSI=board.GP15)
scs = digitalio.DigitalInOut(board.GP13) 
display = adafruit_sharpmemorydisplay.SharpMemoryDisplay(spi, scs, 144, 168)

cnt=0
while True:
    display.fill(1) # fill entire screen with colour=1
    display.text("2024 " + str(cnt),0,10,0) #draw some text at x=0, y=10, colour=0
    cnt=cnt+1
    display.text("hello eeworld",10,20,0) #draw some text at x=10, y=20, colour=0
    display.show() # write the contents of the FrameBuffer to display memory
    led.value = not led.value
    time.sleep(0.5)

效果：

基础任务一：完成主控板W5500初始化(静态IP配置)，并能使用局域网电脑ping通，同时W5500可以ping通互联网站点；通过抓包软件(Wireshark、Sniffer等)抓取本地PC的ping报文，展示并分析。

搭配器件： W5500-EVB-Pico、 Adafruit Sharp Memory Display Breakout

使用库很容易完成主控板W5500初始化(静态IP配置):

测试代码：

濠电姰鍨煎▔娑氱矓閹绢喖鏄ラ柨鐕傛嫹

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# 基础任务一：完成主控板W5500初始化(静态IP配置)

import time
import board
import busio
import digitalio
import os
import adafruit_sharpmemorydisplay
from adafruit_wiznet5k.adafruit_wiznet5k import WIZNET5K
import adafruit_wiznet5k.adafruit_wiznet5k_socket as socket

W5x00_RSTn = board.GP20
ethernetRst = digitalio.DigitalInOut(W5x00_RSTn)
ethernetRst.direction = digitalio.Direction.OUTPUT

cs = digitalio.DigitalInOut(board.GP17)
spi_bus = busio.SPI(board.GP18, MOSI=board.GP19, MISO=board.GP16)

ethernetRst.value = False
time.sleep(1)
ethernetRst.value = True

# Setup your network configuration below
IP_ADDRESS = (192, 168, 1, 189)
SUBNET_MASK = (255, 255, 255, 0)
GATEWAY_ADDRESS = (192, 168, 1, 1)
DNS_SERVER = (8, 8, 8, 8)

# Initialize ethernet interface without DHCP
eth = WIZNET5K(spi_bus, cs, is_dhcp=False)

# Set network configuration
eth.ifconfig = (IP_ADDRESS, SUBNET_MASK, GATEWAY_ADDRESS, DNS_SERVER)

print("Chip Version:", eth.chip)
print("MAC Address:", [hex(i) for i in eth.mac_address])
print("My IP address is:", eth.pretty_ip(eth.ip_address))
print("link_status is:", eth.link_status)
print("pretty_mac is:", eth.pretty_mac(eth.mac_address))

led = digitalio.DigitalInOut(board.GP25)
led.direction = digitalio.Direction.OUTPUT

spi = busio.SPI(board.GP14, MOSI=board.GP15)
scs = digitalio.DigitalInOut(board.GP13)
display = adafruit_sharpmemorydisplay.SharpMemoryDisplay(spi, scs, 144, 168)

display.fill(1)
display.text(str(eth.chip), 0, 0, 0)
display.text(str(eth.pretty_mac(eth.mac_address)), 0, 10, 0)
display.text(str(eth.link_status), 0, 20, 0)
display.show()
  
while True:
    led.value = not led.value
    time.sleep(0.5)

效果：

使用局域网电脑ping通:

同时W5500可以ping通互联网站点；通过抓包软件(Wireshark、Sniffer等)抓取本地PC的ping报文，展示并分析。

用管理员权限打开WireShark，然后在终端ping板子，就可以抓取到报文。

ping 数据包分为request数据包和reply数据包，ICMP应用层是直接使用的icmp封包格式，如下图所示。可以看到整个数据包为40个字节。

icmp数据包的结构如下

类型代码校验和

类型占据一个字节，标识ICMP报文的类型。ICMP报文类型可以分为两大类，分别是取值在1~127之间的差错报文，另一类是取值大于128的信息报文

代码占据一个字节，与类型字段一起共同标识ICMP报文的详细类型

校验和是将整个ICMP数据包（包括数据部分）以16位为一个单位采用CRC校验，然后按位取反后的值

可以看到圈中的数据分别是：目的地址的mac地址，源地址的mac地址

基础任务二：主控板建立TCPIP或UDP服务器，局域网PC使用TCPIP或UDP客户端进行连接并发送数据，主控板接收到数据后，送液晶屏显示(没有则通过串口打印显示)；通过抓包软件抓取交互报文，展示并分析。(TCP和UDP二选一，或者全都操作)

搭配器件： W5500-EVB-Pico、 Adafruit Sharp Memory Display Breakout

参考官方例子建立TCP服务器

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测试代码：

濠电姰鍨煎▔娑氱矓閹绢喖鏄ラ柨鐕傛嫹

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import board
import busio
import digitalio
import time
import displayio
from adafruit_wiznet5k.adafruit_wiznet5k import *
import adafruit_wiznet5k.adafruit_wiznet5k_socket as socket
import adafruit_sharpmemorydisplay


spi = busio.SPI(board.GP14, MOSI=board.GP15)
scs = digitalio.DigitalInOut(board.GP13)
display = adafruit_sharpmemorydisplay.SharpMemoryDisplay(spi, scs, 144, 168)

W5x00_RSTn = board.GP20

print("W5500-EVB-Pico TCP Server Test")

led = digitalio.DigitalInOut(board.GP25)
led.direction = digitalio.Direction.OUTPUT

ethernetRst = digitalio.DigitalInOut(W5x00_RSTn)
ethernetRst.direction = digitalio.Direction.OUTPUT

cs = digitalio.DigitalInOut(board.GP17)
spi_bus = busio.SPI(board.GP18, MOSI=board.GP19, MISO=board.GP16)

ethernetRst.value = False
time.sleep(1)
ethernetRst.value = True

eth = WIZNET5K(spi_bus, cs, is_dhcp=True)

print("Chip Version:", eth.chip)
print("MAC Address:", [hex(i) for i in eth.mac_address])
print("My IP address is:", eth.pretty_ip(eth.ip_address))

display.fill(1)
display.text(str(eth.chip), 0, 0, 0)
display.text(str(eth.pretty_mac(eth.mac_address)), 0, 10, 0)
display.text(str(eth.pretty_ip(eth.ip_address)), 0, 20, 0)
display.show()

# Initialize a socket for our server
socket.set_interface(eth)
server = socket.socket()  # Allocate socket for the server
server_ip = None  # IP address of server
server_port = 50007  # Port to listen on
server.bind((server_ip, server_port))  # Bind to IP and Port
server.listen()  # Begin listening for incoming clients

conn = None
line=40
while True:
    if conn is None:
        conn, addr = server.accept()  # Wait for a connection from a client.
        print("socket connected")
        print(conn, addr)
    else :
        if conn._status in (
            SNSR_SOCK_FIN_WAIT,
        ):
            print("socket SNSR_SOCK_FIN_WAIT")
            conn.close()
            conn = None
        elif conn._status in (
            SNSR_SOCK_CLOSE_WAIT,
        ):
            print("socket SNSR_SOCK_CLOSE_WAIT")
            conn._disconnect()
            conn.close()
            conn = None
        else :
            avail = conn._available()
            if avail:
                data = conn._embed_recv(1024)
                if data:
                    print("rx len:", len(data))
                    print(data)
                    display.text(str(data), 0, line, 0)
                    line+=10
                    if line>=150:
                        line=40
                    display.show()
                    conn.send(data)  # Echo message back to client

效果：

液晶显示：

报文：

进阶任务：从NTP服务器(注意数据交互格式的解析)同步时间，获取时间送显示屏(串口)显示。

搭配器件： W5500-EVB-Pico、 Adafruit Sharp Memory Display Breakout

下载ntp库

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，将adafruit_ntp.py文件放到CIRCUITPY磁盘lib目录中。

测试代码：

濠电姰鍨煎▔娑氱矓閹绢喖鏄ラ柨鐕傛嫹

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import board
import busio
import digitalio
import time
import array
import struct
import adafruit_requests as requests
from adafruit_wiznet5k.adafruit_wiznet5k import *
import adafruit_wiznet5k.adafruit_wiznet5k_socket as socket
import adafruit_wiznet5k.adafruit_wiznet5k_dns as dns
import adafruit_ntp
import adafruit_sharpmemorydisplay
import displayio

spi = busio.SPI(board.GP14, MOSI=board.GP15)
scs = digitalio.DigitalInOut(board.GP13)
display = adafruit_sharpmemorydisplay.SharpMemoryDisplay(spi, scs, 144, 168)

W5x00_RSTn = board.GP20

print("W5500-EVB-Pico NTP Client Test")

port = 5000
ntp_server_port= 123

led = digitalio.DigitalInOut(board.GP25)
led.direction = digitalio.Direction.OUTPUT

ethernetRst = digitalio.DigitalInOut(W5x00_RSTn)
ethernetRst.direction = digitalio.Direction.OUTPUT

cs = digitalio.DigitalInOut(board.GP17)
spi_bus = busio.SPI(board.GP18, MOSI=board.GP19, MISO=board.GP16)

# Reset W5500 first
ethernetRst.value = False
time.sleep(1)
ethernetRst.value = True

eth = WIZNET5K(spi_bus, cs, is_dhcp=True)
print("Chip Version:", eth.chip)
print("MAC Address:", [hex(i) for i in eth.mac_address])
print("My IP address is:", eth.pretty_ip(eth.ip_address))

display.fill(1)
display.text(str(eth.chip), 0, 0, 0)
display.text(str(eth.pretty_mac(eth.mac_address)), 0, 10, 0)
display.text(str(eth.pretty_ip(eth.ip_address)), 0, 20, 0)
display.show()

# Initialize a socket for our server
socket.set_interface(eth)
while True:
    ntp = adafruit_ntp.NTP(socket)
    t=ntp.datetime
    year=t[0]
    mon=t[1]
    day=t[2]
    hour=t[3]
    minute=t[4]
    sec=t[5]
    print(t)
    display.fill(1)
    display.text(str(year)+'-'+str(mon)+'-'+str(day)+' '+str(hour+8)+':'+str(minute)+':'+str(sec), 0, 40, 0)
    display.show()
    time.sleep(1)

效果：

屏幕显示

终极任务（二选一）

■ 终极任务一：访问 https://www.digikey.cn/zh/resources/api-solutions，以了解得捷(DigiKey)数字化解决方案及其API操作，设计一款DigiKey电子元器件价格及库存监视器，能实时同步并显示指定，电子元器件的价格、库存等信息。

■ 终极任务二：使用外部存储器，组建简易FTP文件服务器，并能正常上传下载文件。

搭配器件： W5500-EVB-Pico、 Adafruit Sharp Memory Display Breakout

通过查阅资料发现用CircuitPython实现ftp服务比较复杂，好在wiznet官方提供了C SDK版本的ftp服务示例，参考

链接已隐藏，如需查看请登录或者注册

示例程序使用起来需要先进行配置芯片型号，如下：

这里是ftp用户账号和密码：

开启usb虚拟串口：

生成uf2文件：

正常上传、下载文件：

补充内容 (2024-3-3 20:31): //内容三：可编译下载的代码// 将源代码上传到EEWORLD论坛下载中心 https://download.eeworld.com.cn/detail/dql2016/631388 补充内容 (2024-3-3 22:15): //内容一：3-5分钟短视频（视频需要有声音介绍或讲解）// 请将视频上传到EE大学堂https://training.eeworld.com.cn/course/68453

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