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LAN&インターネット対応PICで
広大なネットワークの世界へ!
自作の機器をLANやインターネットに接続できれば、ブラウザを
使って遠隔操作できる装置や、カメラを動かしながらペット監視を
したり、インターネットラジオで好みの音楽をBGMとしたり、アラーム
発生時にメールを自動的に送信する装置など、いろいろな応用が
考えられます。
本書では、ワンチップでLANに接続できる、イーサネットコントローラ
内蔵PIC18マイコンを使い、無償で使えるTCP/IPスタックを使って
基本のプロトコルから順次機能アップしていき、さらにそれらを実際に
使った実用的な応用例まで含めて作り方、使い方を解説しています。
【 目 次 】
第1章 LANネットワークの世界
1−1 イーサネット
1−2 トポロジ
1−3 プロトコルとOSI参照モデル
1−4 TCP/IPプロトコル
第2章 TCP/IPプロトコル入門
2−1 カプセル化
2−2 イーサネット
2-2-1 イーサネットフレームの構成
2−3 IPパケット
2-3-1 IPパケットの構成
2-3-2 MACアドレスとIPアドレス
2-3-3 プライベートアドレスとグローバルアドレスの変換
2-3-4 ARPプロトコルによるアドレス解決
2−4 ICMPプロトコル
2-4-1 ICMPフレームの構成
2-4-2 pingコマンドによるホストの診断
コラム1 ネットワークコマンド
2−5 UDPプロトコルによる通信
2-5-1 UDPフレームの構成
2-5-2 UDP通信手順
コラム2 ポート番号
2−6 TCPプロトコルによる通信
2-6-1 TCPフレームの構成
2-6-2 TCPプロトコルのシーケンス
2-6-3 コネクション手順
2−7 DHCPによるIPアドレス自動取得
2-7-1 DHCPのシーケンス
2-7-2 DHCPフレームの構成
2−8 名前解決
2-8-1 NBNSによる名前解決
2-8-2 DNSによる名前解決
2-8-3 DNSのプロトコル手順
第3章 PICマイコンの概要
3−1 PICファミリの概要
3-1-1 PICファミリの種類
3-1-2 イーサネットモジュール内蔵PIC18の特徴
3−2 ソフトウェア開発環境概要
3-2-1 基本のソフトウェア開発環境
3-2-2 MPLAB IDEの概要
3-2-3 MPLAB C18 Cコンパイラの概要
3-2-4 プログラマ
3−3 MPLAB IDEとMPLAB C18の使い方
3-3-1 MPLAB IDEのインストール
3-3-2 MPLAB C18のインストール
3-3-3 プロジェクトの作成
3-3-4 シミュレーションデバッグの仕方
3-3-5 PICへの書き込み
第4章 イーサネットモジュールの概要
4−1 イーサネットモジュールの概要
4-1-1 全体構成と機能仕様
4-1-2 バッファメモリ構成と使い方
4-1-3 ハードウェアインターフェース
4−2 イーサネットコントローラ(ENC28J60)の概要
4-2-1 全体構成と機能仕様
4-2-2 ハードウェアインターフェース
4-2-3 SPIインターフェース
第5章 汎用ユニットの製作
5−1 機能仕様と全体構成
5−2 回路図とパターン図、部品表
5−3 汎用ユニットの組み立て
5-3-1 表面実装部品のはんだ付け
5-3-2 PICサブ基板の組み立て
5-3-3 その他部品の実装
第6章 TCP/IPスタックとプロトコル基本機能の解析
(すべて汎用ユニットを使って製作する)
6−1 TCP/IPスタックの使い方
6-1-1 ネットワークシステムの構成
6-1-2 マイクロチップのスタックの概要と入手方法
6-1-3 スタックの全体構成
6-1-4 カスタマイズの仕方
6-1-5 ハードウェアの設定変更の仕方
6-1-6 使用プロトコルの設定の仕方
6−2 ネットワークモニタの使い方
6-2-1 ネットワークモニタの種類と制限
6-2-2 マイクロソフトネットワークモニタの入手とインストール
6-2-3 マイクロソフトネットワークモニタの使い方
6−3 ARPとICMP機能の解析
6-3-1 全体構成
6-3-2 PIC側ソフトウェアの製作
6-3-3 ARPによるアドレス解決動作の解析
6−4 DHCP機能の解析
6-4-1 全体構成
6-4-2 DHCP機能の組み込み
6-4-3 IPアドレス自動取得動作解析
6−5 名前解決機能の解析
6-5-1 NBNSの組み込み
6-5-2 名前解決動作解析
6−6 UDPアプリケーションの通信の解析
6-6-1 全体構成とアプリケーションの機能仕様
6-6-2 PIC側ソフトウェアの製作
6-6-3 パソコン側ソフトウェアの製作
6-6-4 UDPプロトコル通信の動作解析
6−7 TCPアプリケーションの通信の解析 遠隔制御
6-7-1 PIC側ソフトウェアの製作
6-7-3 パソコン側ソフトウェアの製作
6-7-4 TCPプロトコル通信の動作解析
第7章 リモートスピーカシステムの製作
7−1 システム構成と機能仕様
7-1-1 システム構成
7-1-2 機能仕様
7−2 ハードウェアの製作
7-2-1 音声の入力と出力
7-2-2 回路図とパターン図、部品表
7-2-3 組み立て
7−3 PIC側ソフトウェアの製作
7-3-1 全体構成
7-3-2 プロジェクトの作成
7−4 PC側ソフトウェアの製作
7-4-1 機能仕様
7-4-2 フォームとプログラムの作成
7−5 動作結果
第8章 リモートカメラ制御システムの製作
8−1 システム構成と機能仕様
8-1-1 システム構成
8-1-2 機能仕様と制御ユニットの構成
8−2 RCサーボの使い方
8-2-1 RCサーボ
8-2-2 ECCPモジュールの使い方
8−3 PIC側ソフトウェア製作
8-3-1 スタック全体構成
8-3-2 プロジェクトの作成
8−4 PC側ソフトウェアの製作
8−5 動作結果
8-5-1 画像監視との連動
8-5-2 動作結果
第9章 アラームメールシステムの製作
9−1 SMTPプロトコル
9-1-1 SMTPプロトコルの概要
9-1-2 SMTPプロトコルの通信手順
9−2 システム構成と機能仕様
9-2-1 アラームメールシステムの構成
9-2-2 システムの機能仕様
9-2-3 ハードウェアの製作
9−3 PC側ソフトウェアの製作
9-3-1 スタック全体構成
9-3-2 SMTPプロトコルの使い方
9-3-3 プロジェクトの作成
9−4 パソコン側ソフトウェアの製作
9-4-1 機能仕様
9-4-2 フォームとプログラムの作成
9−5 動作結果
第10章 インターネットラジオの製作
10−1 システム構成と機能仕様
10-1-1 システム構成
10-1-2 機能仕様と構成
10−2 オーディオコーデックの使い方
10-2-1 内部構成
10-2-2 制御用コマンド
10−3 グラフィック液晶表示器の使い方
10-3-1 機能仕様
10-3-2 制御方法
10-3-3 液晶表示器用ライブラリ
10−4 ハードウェア製作
10-4-1 メイン基板の回路図と部品
10-4-2 メイン基板の組み立て
10-4-3 サブ基板の製作
10-4-4 サブ基板の組み立て
10-4-5 全体組み立て
10−5 ソフトウェアの製作
10-5-1 スタック全体構成
10-5-2 RAMとコーデック用関数モジュールの使い方
10-5-3 プロジェクトの作成
10−6 動作概要
10-6-1 ラジオ局の追加変更の仕方
第11章 ウェブサーバの製作
11−1 HTTPプロトコル
11-1-1 HTTPプロトコルの概要
11-1-2 URL
11-1-3 HTTPのリクエスト
11-1-4 HTTPのレスポンス
11−2 ウェブサーバのシステム構成と機能仕様
11-2-1 システム構成
11-2-2 ウェブサーバの機能仕様
11−3 PIC側プログラムの製作
11-3-1 スタック全体構成
11-3-2 HTTPプロトコルモジュールの使い方
11-3-3 プロジェクトの作成
11-3-4 動作確認
11−4 ページの作成
11-4-1 プレビューツール
11-4-2 CGIの記述形式
11-4-3 MPFSファイルシステムとファイル変換ツール
11−5 ウェブサーバの公開の仕方
11-5-1 URLアドレスの付与とダイナミックDNS
11-5-2 ブロードバンドルータの設定
11−6 活用例
11-6-1 リモートカメラのシステム構成
11-6-2 PIC側プログラムの作成
11-6-3 動画の連携と公開の仕方
付録 CDROM
プログラム(PIC側とPC側)
基板回路図とパターン図
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