CQDL-Artikel - Versionsgeschichte

Stettberger: /* die Konfiguration/Installation */

2009-08-08T09:44:33Z

‎die Konfiguration/Installation

Habo: /* Online Firmware Builder */

2009-08-02T20:41:13Z

‎Online Firmware Builder

Habo: /* AUFRUF PER BROWSER */

2009-08-02T20:37:09Z

‎AUFRUF PER BROWSER

Habo: /* Online Firmware Builder */

2009-08-02T20:12:50Z

‎Online Firmware Builder

Habo am 2. August 2009 um 20:06 Uhr

2009-08-02T20:06:54Z

Habo: /* Ethersex: die Firmware */

2009-08-01T10:35:02Z

‎Ethersex: die Firmware

Habo: /* die Funksteckdosen: Kangtai/Pollin/ELRO */

2009-08-01T10:34:14Z

‎die Funksteckdosen: Kangtai/Pollin/ELRO

Habo: /* Ethersex: die Firmware */

2009-08-01T10:34:11Z

‎Ethersex: die Firmware

Habo am 31. Juli 2009 um 20:32 Uhr

2009-07-31T20:32:53Z

Habo: Die Seite wurde neu angelegt: Grundlage für einen Artikel für die CQDL == Wie alles begann == Wenn man sich mit Mikrocontrollern befasst, merkt man schnell das für fast alle Probleme schon Lö...

2009-07-31T20:31:27Z

Die Seite wurde neu angelegt: Grundlage für einen Artikel für die CQDL == Wie alles begann == Wenn man sich mit Mikrocontrollern befasst, merkt man schnell das für fast alle Probleme schon Lö...

Neue Seite

Grundlage für einen Artikel für die CQDL

== Wie alles begann ==

Wenn man sich mit Mikrocontrollern befasst, merkt man schnell das für fast
alle Probleme schon Lösungen existieren. Sei es Soundausgabe,
Netzwerkfunktionen oder die Erfassung von Messdaten. Problem ist es meist,
meherere Funktionen zu verbinden, wenn man z.b. via Browser und Funkchip
die Funksteckdosen ansteuern will.
Hilfe bietet das quelloffene und unter der GPL3 veröffentlichte Projekt
Ethersex. Es basiert auf der Software der von Alexander Neumann entwicklten
AVR-Hardware namens Etherrape, die IPv4 Kommunikation mit dem Mikrocontroller
ermöglicht. So kann man einfach über das Netzwerk mit einem Browser Befehle an
den Mikrocontroller senden.
Initiert von Stefan Siegl DO5NST wurde die Software um das IPv6 Protokoll erweitert
und dafür ein neues Projekt names "Ethersex" ins Leben gerufen. Der Name spielt
auf die Ethernet Fähigkeiten und die 6. Version des
Internet Protokolls an. Kernelement ist eine Menügesteuerte Auswahl von
Hard- und Softwaremodulen mit der dann neue Firmware für den AVR erstellt
wird.

=== AUSWÄHLEN, COMPILIEREN, FLASHEN, FERTIG ===
Da auf Grund des begrenzten Speichers im µC nicht alle Funktionen gleichzeitig
aktiviert werden können, muss man für die jeweils verwendete Hardware eine
Auswahl treffen. Das geht mit Ethersex denkbar einfach: Man wählt z.B. den
ENC28J60 von Microchip (Netzwerkchip), das Funkmodul RFM12 und einen HTTP-Server aus und kann daraus dann
die benötigte Firmware kompilieren, ohne Programmierkenntnisse und ohne von
verschiedenen Projekten die benötigten Funktionen zusammenzusuchen und
anzupassen. Nach der Auswahl der Module wird die Firmware erstellt und kann
auf den AVR gespeichert werden. Dafür gibt es meherere Möglichkeiten. Entweder
per Bootloader über die serielle Schnittstelle, oder, wie beim AVR sehr häufig
benutzt, mit dem Programm "avrdude" und einem davon unterstützten
Programmieradapter.

=== HARDWAREUNTERSTÜTUNG ===
Mittlerweile werden fast beliebige Kombinationen von Hardware untersützt,
nicht nur das schon erwähnte Etherrape, sondern auch der Pollin AVR-IO Bausatz
und der als vom Fichtenberg Fieldday bekannte FIFI-Webserver (zu finden als Radig
Webmodul). Auch eigene Lösungen z.B. auf Lochraster oder Steckbrett sind
einfach zu integrieren. Dazu gibt es vorbereitete Scripte um die Pinbelegung
auf die eigenen Bedürfnisse anzupassen.

=== ONLINE FIRMWARE BUILDER ===
Ganz eilige können einen Online Firmware-Builder verwenden, der die benötigte und
jeweils aktuellste Variante der Firmware automatisch erstellt.
-> URL FIRMWARE BUILDER

=== AUFRUF PER BROWSER ===
Sofern alles richtig geflashed und angeschlossen ist, kann den
eigene Bausatz dann je nach Auswahl aufgerufen werden. z.B.
* mit dem Browser über http://192.168.1.133
* per telnet 192.168.1.133 2701
* per serielle Schnittstelle
* Chat Client (IRC, Jabber)

=== GEMEINSAMEN ENTWICKELN ===
Da xoni einige Dutzend ausgebaute Kangtai Funkmodule zum Basteln geschenkt bekommen
hat, und dieses sich bei einigen Freunden herumsprach, wurde versucht diese
Funkmodule per Ethersex anzusteuern. Vorhanden war schon die Möglichkeit
Tevion Funksteckdosen anzusprechen. Diese sind allerdings lernbar und somit
etwas einfacher anzusteuern. Daher wurde ein
gemeinsamer Bastelabend vereinbart um die neue Hardware mit dem bereits
vorhandenen RFM12 entprechend anzusteuern. Ziel war es das Funkprotokoll zu
analysieren und selber die Codes zu senden um die Funksteckdosen anzusteuern.

Zunächst wurde ein Funkmodul soweit konfiguriert das wir den sensing Ausgang
an die Soundkarte anschließen konnten. Mangels Speicheroszilloskop die
günstigste Lösung. Alternativ hätte man auch einfach eine anderes Funkgerät
für das 70cm Band einsetzen können.
Wenn die Handsteuerungen der Funksteckdosen betätigt wurden erschienen die
Pulsfolgen auf dem Computerbildschirm. Dafür wurde die freie Software audacity
genommen, mit der sich meherere Aufzeichnungen als Wav Datei bequem
miteinander vergleichen liessen.
Mittels Datenblätter der in den Funksteckdosen verbauten Chips und einiger
Anleitungen aus dem Internet, haben wir den Code recht schnell aus der Wav
Datei visuell ablesen können. EVTL BILD DER AUFZEICHNUNG
Diese Codes wurden als Pulsfolge kodiert und über einen extra RFM12 Sender
ausgesendet. Nach und nach wurden verschiedene Parameter wie Pulslänge und
Pausenzeiten angepasst, sowie ein Stopp-Bit angehängt, bis tatsächlich eine im
Raum vorhandene Funksteckdose korrekt reagierte und uns allen ein Licht
aufgang.
Mittels Dokumentation fand took noch sehr einfach einen weiteren Ausgang auf
den Funksteckdosen verwendeten ICs. Schnell wurde eine Low-Power Lösung mit 2
LEDs als Anzeige gelötet und auch dieser 2. Ausgang konnte nun mit den analysierten
Pulsfolgen separat von dem 1. Ausgang, der normalerweise das Relais für die
Steckdose schaltet, angesteuert werden.

Die Ansteuerung sollte natürlich einfach über den Browser gemacht werden. Ein
Klick und die Lampe im Arbeitszimmer ist aus. Eine einfaches AJAX Javascript
im Webserver des Ethersex sorgt nun dafür das bei einem Klick auf die
angezeigten Links, die entsprechenden Steckdosen reagieren.

Vorteile gegenüber dem Handsender sind
* Höhere Reichweite der RFM12 Sender
* Es können weit mehr als 5 Steckdosen geschaltet werden
* Zeitsteuerung möglich
* Mehrere Hauscodes, bzw. Handsteuerungen werden zusammengefasst
* Mehrere Hersteller können gleichzeitig benutzt werden (z.b. Tevion und Kangtai)
* einfache Lösung in Software, der verwendete RFM12 Funkchip kann auch zum Datenaustausch mit anderen Funkchips dienen (natürlich IP Protokoll)

[Hier fehlt weiterer Text]

== RFM12 Senden ==
Das RFM12 Funkmodul selbst sendet FM, um ASK zu "kodieren" kann man es einfach
entsprechend senden lassen. Die dadurch erzeugten Pulse funktionieren
erfolgreich bei einer Reihe von Funksteckdosen
z.B.
* Kangtai
* Pollin
* ELRO
* Tevion (lernfähig)

Das Datenblatt zum Funk-chip findet man unter http://www.hoperf.com/pdf/RFM12.pdf

=== die Funksteckdosen: Tevion ===
Die Tevion Funksteckdosen sind lernfähig und konnten so sehr einfach auf einen
eigenen Code eingestellt werden der mit dem RFM12 gesendet wird.

=== die Funksteckdosen: Kangtai/Pollin/ELRO ===
Zu Beachten ist das mindestens Funksteckdosen von Kangtai vom Hersteller
zurückgerufen wurden, da bei Überlastung der Dosen eine erhebliche Brandgefahr
besteht.
Schwieriger war es die von mir eingesetzten Kangtai Funksteckdosen zur Mitarbeit
zu überreden.
Dazu wurden erst verschiedene Signale der Handsender mittes Soundkarte vom
CFIL (PIN4) Ausgang des RFM12 aufgezeichnet und analysiert. Der Chip wird
dazu per Software auf "external filter" gestellt.

Dank der Anleitung vom Labor Bochum e.V. und der freien Software audacity/??ANDERESOFTWARENAME?? konnten die
gesendeten Impulse eindeutig zugeordnet werden.
Eine logische "1", also ein Bit, wird demnach als PULS,PULS,PAUSE und eine
logische "0" als PULS,PAUSE,PAUSE gesendet. (BILD MITLIEFERN)
Eine komplette Sendesequenz bei Kangtai besteht mit aus Hauscode des Senders,
Empfangscode des Empfängers und Schaltbefehl aus insgesamt 25 Bit.
* Hauscode 10 Bit
* Gerätecode 10 Bit
* Schaltbefehl 4 Bit
* Syncronisation 1 Bit

Der ursprüngliche Sourcecode von Gregor B. den veyron nach Ethersex portierte,
bestand Schwierigkeit eigendlich nur darin das genaue Puls/Pausenverhältnis
einzustellen und die Puls/Pausenlänge festzulegen.
[DETAILIERTER TEXT...]
Zu guter Letzt fand took noch einen zweiten Ausgang des HX2722 ICs den man
ebenfalls ansteuern konnte. Zwar ist hier keine Steckdose oder ähnliches
angeschlossen, und auch die mitgelieferte Fernbedienung kann den Code nicht
senden. Ein kleiner Sendetest mit dem RFM12 brachte bewies das wir den Ausgang
nun auch den Ausgang schalten können.

siehe
http://www.das-labor.org/wiki/Diskussion:Funkfernbedienung
http://ethersex.de/tiki-index.php?page=RF12_PowerSwitch

=== Hardware: Radig Webmodul ===
Stellvertretend für andere Schaltungen mit ATMEGA µC erkläre die von mir
verwendete Hardware. Nachdem ich die mit dem Radig-Webmodul, aka FIFI-Webserver,
angebotene Software selbst angepasst hatte und mir noch etliche Erweiterungen
vorschwebten stieß ich bei einem Mikrokontroller Bastelwochenende im Labor
Bochum auf die ethersex Firmware. Nach einer kleinen (aber hartnäckigen)
Softwareanpassung der Firmware konnte das Radig Webmodul auch via Netzwerk-IC
kommunizieren. Daraufhin wurde sehr schnell Unterstützung für in das Projekt
aufgenommen.
* SD-Card-Reader
* Philips dc3840 Camera
* I2C-EEPROMs
* diverse andere I2C-ICs

siehe
http://www.ulrichradig.de/home/index.php/avr/avr-webmodule

=== Hardware: etherrape ===
Eine von fd0 entwickelte Hardwareplattform die folgende Features bietet:
* Ethernet und TCP/IP
* Linux Command Line tool
* RS232
* RS485/422 (half- /fullduplex)
* Dallas 1wire Bus
* Infrarotsender und -empfänger für Fernbedienungscodes (RC5 ist implementiert)
* 2MB Data-Flash Speicher
* I2C
* SPI

siehe
http://www.lochraster.org/etherrape/

== Ethersex: die Firmware ==
Nachdem fd0 die etherrape Hardware aufgebaut, Schaltplan und Source
veröffentlichte wurde der Sourcecode von Entwicklern um stesie aus
Rothenburg um IPv6 Funktionen erweitert und folglich etherse(x|ch)
genannt.
Mittels Sourcecode Verwaltung "git" können sehr kompfortabel die nötigen
Dateien auf den eigenen Rechner kopiert werden und man kann seine Firmware
erstellen. Natürlich gibt es auch vorbereitete Dateien die man direkt auf
den Mikrokontroller flashen kann, aber die ist evtl. veraltet oder bietet
nicht die gewünschten Funktionen.
Deshalb sind hier ein paar Merkmale der Software aufgelistet, die natürlich
nur nach vorhandener Hardware genutzt werden können:

* Cryptografie für OpenVPN
* Virtual File System
* Netzwerk via
** USB-Softwarestack mit USB-Net
** Ethernet-IC (ENC28J60)
** RFM12
** ZBUS
* Netzwerkprotokolle
** TCP/UDP (mit Broadcast)
** ICMP
** BOOTP
** TFTP
** DNS
** OpenVPN
** SNMP
** NTP

I/O Funktionen
* Modbus
* YPort
* PS/2 Keyboard
* ADC input
* KTY
* OneWire
* I2C-Master
* SPI
* FS20
* RC5-IR-Codes
* Blinkenlights
* USART für RS232/RS485
* DCF77
* HD44780 LC-Display
* Philips DC3840 Serial Camera

Applikationen
* Systemuhr
* Cron daemon
* HTTP Server (mit Passwortabfrage)
* Mailserver
* Control6 Script

siehe
http://ethersex.de/tiki-index.php?page=EtherSex

=== die Konfiguration/Installation ===

Grundlegend braucht man erstmal "git" als Content-Tracker und "avr-libc"
als Kompiler für die Sourcen des Mikrocontrollers. Dazu kommt dann noch
die "ncurses" bibliothek um die konfiguration etwas bunter zu haben und
natürlich ein Programmierer z.b. "avrdude"
http://git.or.cz/
http://www.nongnu.org/avrdude/
http://savannah.nongnu.org/projects/avr-libc/

Zunächst holt man sich den Quellcode von ethersex mittels:
"git clone git://git.brokenpipe.de/ethersex"
Mit dem Befehl "make menuconfig" ruft man dann die die Hauptkonfiguration
auf, um sich eine der zahlreichen Default Konfigurationen auszusuchen,
oder um die gewünschten Funktionalitäten anzuwählen.
Hier sei darauf hingewiesen, das man im Gegensatz zu einer Linux Kernel
"make menuconfig" nicht einfach fast alle Funktionen auswählen kann, sondern
wirklich auf die Möglichkeiten und vorhandene Hardware Rücksicht nehmen
muss. So hat ein ATMEGA16 nur 16kB Flashspeicher und die sind sehr schnell
gefüllt.

Da einige Einträge von anderen abhängen, sind einge "ummögliche"
Konfigurationen dann deaktiviert. Nachdem nun alle absolut nötigen
Einstellungen gemacht wurden, speichert man die Konfiguration ab und ruft
"make clean" auf, um alle alten Arbeitsdateien zu entfernen, dann
"make" um den die neue Firmware zu erstellen

Ausgabe:
[...]
ethersex compiled for: atmega644
size is:
Program: 49936 bytes
(.text + .data)
Data: 3279 bytes
(.data + .bss)

Die Firmware "ethersex.bin" als Binärdatei ist danach 54836 Bytes groß und
damit klein genug für meine ATMEGA644 mit 64kb Speicher.

Nun wird mittels avrdude, Ponyprog oder einem anderen Programm der ATMEGA
mit der neuen Firmware beschrieben. Hier sind die Fuse Bits zu beachten die
bei jedem µC etwas anders eingestellt werden. (LINK FUSEBITSRECHNER)

Beispielsweise kann die Hardware nun angepingt werden
ping 192.168.133.23

oder man benutzt gleich das etherrape Command Line Interface ECMD mit telnet
auf port 2701.

telnet 192.168.133.23 2701

Das erste Kommando sollte "help" sein, um sich die jetzt möglichen Befehle
aufzulisten. Genauere Hinweise zu den Kommandos und Parametern können aus
Speichermangel leider nicht mit angezeigt werden, sind aber im Wiki meist
ausführlich erklärt.

== Abschluß ==

=== Fragen und Kommentare ===
Via E-Mail an die Mailingliste oder Chat kann man die Projektgruppe einfach
und schnell erreichen. Für die meisten Fragen hilft aber schon die Webseite
www.ethersex.de die in Form eines Wikis von jedem erweitert werden kann.

=== Dank ===
Dieser Text wurde erstellt von Stefan Riepenhausen (DG1OSR) mit Unterstützung
von xoni, veyron, took, stesie, stettberger und anderen Beteiligten des
Projektes, ohne die nicht so viele vielfältige Funktionen eingebaut worden
wären. Für die großzügige Unterstützung bin ich besonders stesie dankbar, ohne
den es dieses Projekt auch gar nicht gegeben hätte.
Mitstreiterdetails: siehe Mitstreiterliste

=== Disclaimer ===
Nennungen von Projekt und Markennamen implizieren nicht das der Autor oder die
Unterstüzter Rechte an der Verwertung haben oder im Besitz der
Verwertungsrechte sind. Sämtliche Copyright und Trademarks verbleiben bei
ihren jeweiligen Besitzern. Irrtümer sind nicht zu vermeiden. Da das Projekt
weiterentwickelt wird, kann es sein das Teile dieses Dokumentes zur Drucklegung
bereits veraltet sind.

[[Category:Ethersex]]
[[Category:Artikel]]

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 Ganz eilige können einen Online Firmware-Builder verwenden, der die benötigte und
 jeweils aktuellste Variante der Firmware automatisch erstellt.
- siehe http://www.ethersex.de/firmware-builder/list.cgi
 === Aufruf per Browser oder anders ===

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 siehe
-* [[EtherSex]]
+* [[Ethersex]]
 === die Konfiguration/Installation ===

← Nächstältere Version		Version vom 31. Juli 2009, 20:32 Uhr
Zeile 1:		Zeile 1:
−	Grundlage für einen Artikel für die CQDL	+	Grundlage für einen Artikel für die Amateurfunkzeitschrift [http://www.cqdl.de CQDL]

	== Wie alles begann ==		== Wie alles begann ==

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 Zunächst holt man sich den Quellcode von ethersex mittels:
-"git clone git://git.brokenpipe.de/ethersex"
+"git clone git://github.com/ethersex/ethersex.git"
 Mit dem Befehl "make menuconfig" ruft man dann die die Hauptkonfiguration
 auf, um sich eine der zahlreichen Default Konfigurationen auszusuchen,

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   siehe http://www.ethersex.de/firmware-builder/list.cgi
-=== AUFRUF PER BROWSER ===
+=== Aufruf per Browser oder anders ===
 Sofern alles richtig geflashed und angeschlossen ist, kann den
 eigene Bausatz dann je nach Auswahl aufgerufen werden. z.B.

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 wird.
-=== AUSWÄHLEN, COMPILIEREN, FLASHEN, FERTIG ===
+=== Auswählen, Kompilieren, Flashen, Fertig ===
 Da auf Grund des begrenzten Speichers im µC nicht alle Funktionen gleichzeitig
 aktiviert werden können, muss man für die jeweils verwendete Hardware eine
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 Programmieradapter.
-=== HARDWAREUNTERSTÜTUNG ===
+=== Hardwareunterstützung ===
 Mittlerweile werden fast beliebige Kombinationen von Hardware untersützt,
 nicht nur das schon erwähnte Etherrape, sondern auch der Pollin AVR-IO Bausatz
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 auf die eigenen Bedürfnisse anzupassen.
-=== ONLINE FIRMWARE BUILDER ===
+=== Online Firmware Builder ===
 Ganz eilige können einen Online Firmware-Builder verwenden, der die benötigte und
 jeweils aktuellste Variante der Firmware automatisch erstellt.

@@ Zeile 152: / Zeile 152: @@
 siehe
-http://www.das-labor.org/wiki/Diskussion:Funkfernbedienung
+* http://www.das-labor.org/wiki/Diskussion:Funkfernbedienung
-http://ethersex.de/tiki-index.php?page=RF12_PowerSwitch
+* [[RFM12_ASK]]
 === Hardware: Radig Webmodul ===