Využití obvodu ESP32 pro virtuální průmyslovou sběrnici

Filip Hess

Bachelor's thesis

Using the ESP32 circuit for the virtual fieldbus

Abstract:

Tato práce se zabývala volbou bezdrátového modulu, jeho programováním a návrhu prototypu pro virtualizaci průmyslové sběrnice. Cílem práce tedy bylo vytvořit bezdrátový přenos dat mezi dvěma moduly. Data byla posílána do modulů po sběrnicích. Řešení práce spočívalo v naprogramování webového serveru a jeho stránek, kde je možnost nastavení sítí a jejich připojení. Jsou zde také dodatečné informace o navázaném spojení. Samotný přenos dat byl pomocí TCP spojení dvou modulů (jeden modul se připojil do sítě druhého). Schéma a návrh desky prototypu byly zhotoveny v softwaru Eagle od firmy Autodesk. Pro programování bylo využito Arduino a knihovny pro vybraný modul. Posílání dat, testováno v sériových terminálech, přes rozhraní UART proběhlo úspěšně. U posílání dat z UART přes WiFi do RS485 byl problém v přepínání režimu čtení a zápisu., protože je RS485 poloduplexní. Data, která byla posílána do rozhraní příliš rychle, dorazila neúplná. Tuto příčinu se při testování podařilo odstranit blokovaným přístupem. Přínosem této práce bylo ukázat využití tohoto obvodu, jeho programování webového serveru a ostatních použitých funkcí, včetně práce s WiFi, TCP a pamětí. Výsledkem práce byla zhotovená aplikace pro virtualizaci sběrnice na vytvořeném a testovaném prototypu.

Abstract:

This thesis dealt with the choice of wireless module, its programming and design of prototype for bus virtualization. Purpose of that work was create wireless data transmitter between two modules. Data was sent to module by bus. Solution of the work was to program web server and its html pages for ability to set networks and connections. There are also additional infromation about connection. Data transmitting was made by connecting two module via TCP protocol (one module connected to network of the other module). Scheme and PCB of the prototype were designed in Eagle software from Autodesk. Arduino IDE was used for programming and uploading sketch to the module. Data transmitting via UART was successful. Otherwise there was a problem with sending data from UART via WiFi to RS485. Main reason was caused by switching mode for reading or transmitting, because RS485 is halfduplex. Data was sending via UART too quickly and because of that data on RS485 was incomplete.That error was fixed during testing by blocking the access in module. The benefit of this work was to show usage of the circuit, programming web server and other features including work with WiFi, TCP and memory. Result of the work was fully builded aplication for bus virtualization in developed prototype.

Keywords

ESP32, webový server, UART, WiFi, Eagle, virtualizace

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 1. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Miroslav Holada, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Bachelor programme / field:
Electrical Engineering and Informatics / Electronic Information and Control Systems