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猎龙
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物聯網網系統開開發運運用 ARDUIN NO 乙太太網路路擴充板建立立用戶端端工具程程式曹永忠發表於

com/posts/52039 internet system development

on board procedures 本系系列希望貢獻獻筆者一些些經驗, 讓非非資訊電機電電子等

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乙太網路擴充充板建立網網際網路通訊訊能力, 並且可以運用用通訊能力, 建立 Telnet 用戶端程式式

1 物聯網網系統開開發運運用 ARDUIN NO 乙太太網路路擴充板建立立用戶端端工具程程式曹永忠發表於 2017 年 6 月 22 日 15:06 internet system development established cl ient tools using arduino ethernet add on board procedures 本系系列希望貢獻獻筆者一些些經驗, 讓非非資訊電機電電子等 Makers 可以學學到在物聯聯網開發中, 一些程式式開發的技巧巧原理理法則與穩穩固的技術, 因本系列列文章主要要讀者為初學學者, 內容容程度為基礎礎入門程程度, 深入入之處不足, 但請高手手們給筆者賜賜教, 也請請讀者關注本本系列文 \ 曹永忠吳吳佳駿許智誠蔡英英德本篇篇承接上篇物聯網網系統開發運用 ARDUINO 乙太網路擴擴充板建立簡簡單網頁頁伺服器文章 ( 曹永忠, 吳佳駿, 許智誠, & 蔡英德, 2017), 進進而運用 ARDUINO 乙太網路擴充充板建立網網際網路通訊訊能力, 並且可以運用用通訊能力, 建立 Telnet 用戶端程式式簡易型文字瀏覽器器等工具程式的撰寫, 讓創客神神器 Arduino 開發發板 ( 曹永忠, 許智誠, & 蔡英德, 2015c) 可以成為物聯聯網開發, 具有 TCP/IP 之擷取取通訊內容容能力之最方方便使用的的開發版

2 Telnet 用戶戶端程式首先, 組立 W5100 以太太網路模組組是非常容易的一件事, 如下圖所示, 只要要將 W5100 以太太網路模組堆堆疊到任何 Arduino 開發板之上就可以了了圖 1. 將 Arduino 開發板板與 W5100 以太網路路模組堆疊疊組立之後, 在將組組立好的 W5100 以太太網路模組, 如下圖所所示, 只要將 USB 線差到 Arduino 開發板, 再將 RJ 45 的網路線一一端插到 W5100 以太太網路模組, 另一一端插到可可以上網的集集線器 (Switch HUB) 的任何一個個區域網路接接口 (Lan Port) 就可可以了

3 圖 2. 接上電源與網路線線的 W5100 以太網路路模組堆疊疊卡所以以我們如果果將具有 TCP/IP 通訊訊能力的 Arduino 開發板, 用於於使用 Telnet 通訊訊能力, 在物物聯網的網網路通訊中, 就有機會會可以用於更更廣泛的工工業通訊能力, 那無無異讓創客客神器 Arduino 開發板 ( 曹永忠 et al., 2015c) 可以成成為物聯網開開發中, 具有 TCP/IP 通訊內容能力之強強大利器, 所以我們先先撰寫一個個簡單的 Telnet 用用用戶端系統統來驗證這個個能力我們們為了讓 W5100 以太太網路模組組堆疊卡變成成一台具具有 TCP/IP 通訊能力力的機器 ( 曹永忠, 許智智誠, & 蔡英德, 2015a, 2015b), 我們們將 Arduino 開發板板的驅動程式式安裝好之之後, 我們打開 Arduino 開發板板的開發發工具 :Sketch IDE 整合開發軟軟體, 攥寫一一段程式, 如下表所示示之 Telnett 用戶端端程式測試試程式

4 表 1. Telnet 用戶端程式測試程式 Telnet 用戶端程式測試程式 (TelnetClient) /* Telnet client This sketch connects to a a telnet server ( using an Arduino Wiznet Ethernet shield. You'll need a telnet server to test this with. Processing's ChatServer example (part of the network library) works well, running on port It can be found as part of the examples in the Processing application, available at

5 Circuit: * Ethernet shield attached to pins 10, 11, 12, 13 created 14 Sep 2010 modified 9 Apr 2012 by Tom Igoe */ #include <SPI.h> #include <Ethernet.h> // Enter a MAC address and IP address for your controller below.

6 // The IP address will be dependent on your local network: byte mac[] = { 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDD, 0xEE, 0xFF ; IPAddress ip(192, 168, 30, 200); IPAddress dnserver(168, 95, 1, 1); // the router's gateway address: IPAddress gateway(192, 168, 30, 254); // the subnet: IPAddress subnet(255, 255, 255, 0); // Enter the IP address of the server you're connecting to: IPAddress server(140, 112, 172, 11);

7 // Initialize the Ethernet client library // with the IP address and port of the server // that you want to connect to (port 23 is default for telnet; // if you're using Processing's ChatServer, use port 10002): EthernetClient client; void setup() { // start the Ethernet connection: Ethernet.begin(mac, ip, dnserver, gateway, subnet); // Open serial communications and wait for port to open: Serial.begin(9600); while (!Serial) {

8 ; // wait for serial port to connect. Needed for Leonardo only // give the Ethernet shield a second to initialize: delay(1000); Serial.println("connecting..."); // if you get a connection, report back via serial: if (client.connect(server, 23)) { Serial.println("connected"); else { // if you didn't get a connection to the server:

9 Serial.println("connection failed"); void loop() { // if there are incoming bytes available // from the server, read them and print them: if (client.available()) { char c = client.read(); Serial.print(c); // as long as there are bytes in the serial queue,

10 // read them and send them out the socket if it's open: while (Serial.available() > 0) { char inchar = Serial.read(); if (client.connected()) { client.print(inchar); // if the server's disconnected, stop the client: if (!client.connected()) { Serial.println(); Serial.println("disconnecting."); client.stop(); // do nothing:

11 while (true); 程式式碼 : 如下下圖所示, 讀者可以看看到本次實實驗 - Telnet 用戶端程程式測試程式式結果畫面圖 3. Telnet 用戶戶端程式測測試程式結果果畫面

12 文字型 Browser 用戶端程式如果我們就可以讓 Arduino 開發板累加上 W5100 以太網路模組堆疊卡, 讓創客神器 Arduino 開發板 ( 曹永忠 et al., 2015c) 成為具有 TCP/IP 通訊能力的 Arduino 開發板, 而且在物聯網的網路通訊中, 使用 TCP/IP 的通訊能力, 來擷取網頁 HTML 的內容, 那將會是無比強大的先進功能所以我們將 Arduino 開發板的驅動程式安裝好之後, 我們打開 Arduino 開發板的開發工具 :Sketch IDE 整合開發軟體, 攥寫一段程式, 如下表所示之文字型 Browser 用戶端程式, 來驗證這個能力表 2. 文字型 Browser 用戶端程式文字型 Browser 用戶端程式 (WebClient) /* Web client This sketch connects to a website (

13 using an Arduino Wiznet Ethernet shield. Circuit: * Ethernet shield attached to pins 10, 11, 12, 13 created 18 Dec 2009 by David A. Mellis modified 9 Apr 2012 by Tom Igoe, based on work by Adrian McEwen */ #include <SPI.h> #include <Ethernet.h>

14 // Enter a MAC address for your controller below. // Newer Ethernet shields have a MAC address printed on a sticker on the shield byte mac[] = { 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDD, 0xEE, 0xFF ; IPAddress ip(192, 168, 30, 200); IPAddress dnserver(168, 95, 1, 1); // the router's gateway address: IPAddress gateway(192, 168, 30, 254); // the subnet: IPAddress subnet(255, 255, 255, 0);

15 // if you don't want to use DNS (and reduce your sketch size) // use the numeric IP instead of the name for the server: //IPAddress server(74,125,232,128); // numeric IP for Google (no DNS) char server[] = " // name address for Google (using DNS) // Initialize the Ethernet client library // with the IP address and port of the server // that you want to connect to (port 80 is default for HTTP): EthernetClient client; void setup() { // Open serial communications and wait for port to open: Serial.begin(9600);

16 while (!Serial) { ; // wait for serial port to connect. Needed for Leonardo only // start the Ethernet connection: if (Ethernet.begin(mac) == 0) { Serial.println("Failed to configure Ethernet using DHCP"); // no point in carrying on, so do nothing forevermore: // try to congifure using IP address instead of DHCP: Ethernet.begin(mac, ip, dnserver, gateway, subnet); // give the Ethernet shield a second to initialize: delay(1000);

17 Serial.println("connecting..."); // if you get a connection, report back via serial: if (client.connect(server, 80)) { Serial.println("connected"); // Make a HTTP request: client.println("get /search?q=arduino HTTP/1.1"); client.println("host: client.println("connection: close"); client.println(); else { // kf you didn't get a connection to the server: Serial.println("connection failed");

18 void loop() { // if there are incoming bytes available // from the server, read them and print them: if (client.available()) { char c = client.read(); Serial.print(c); // if the server's disconnected, stop the client: if (!client.connected()) {

19 Serial.println(); Serial.println("disconnecting."); client.stop(); // do nothing forevermore: while (true); 程式碼 : 如下圖所示, 讀者可以看到本次實驗 - 文字型 Browser 用戶端程式結果畫面

20 圖 4. 文字型 Browser 用戶戶端程式結結果畫面後續本篇篇為物聯網系統開發發系列系列之運用 ARDUINO 乙太網路路擴充板建立立用戶端端工具程式, 主要內容容是要讓讀者使用創客客神器 Arduino 開發發板, 透過乙乙太網路路擴充板 (Ethernet Shield) 的網際際網路連線線之強大功能, 可以讓讓 Arduino 開發板板運用通訊訊能力, 建立 Telnet 用戶端程式式簡易型文文字瀏覽器器等工具程式, 如此此一來, 讀者者可以將這這個基礎理念念與技術, 進階運用到到雲端平台台的資料交換, 或建建立網路爬爬蟲的機制, 進而在物聯網開發中, 成為一個個技術的核核心能力, 乃是筆筆者本篇內容想傳達的的創作概念念

敬請請期待更多的文章作者者介紹曹永永忠 (Yung-Chung Tsao), 目前為自由作作家暨專業 Maker, 專研於軟體體工程軟體開發與設計物物件導向程式式設計, 商品攝影及人人像攝影長期投入創創客運動動

21 筆者者本系列是是針對非資訊訊電機電電子等 Makers 攥寫的的物聯網系系統開發系列, 這四四五年來在物聯網系系統開發領域寫書發發表文章辦辦展授課課, 常遇到許許多學子子訓練不足, 以交作業業的心態來來學習, 並沒沒有把程式式底子打好後續續筆者還會會繼續發表物聯網系統開發系列列系列的文文章, 在未未來我們可以以創造出出更優質, 更具未來性性的物聯網 (Internet of Thing:I OT) 產品開開發相關技術術敬請請期待更多的文章作者者介紹曹永永忠 (Yung-Chung Tsao), 目前為自由作作家暨專業 Maker, 專研於軟體體工程軟體開發與設計物物件導向程式式設計, 商品攝影及人人像攝影長期投入創創客運動動資訊系統設計與開開發企業應應用系統開開發軟體工工程新產產品開發管理理商品品及人像攝攝影等領域, 並持續發發表作品及相相關專業著著作 Line ID:dr.brucetsao

22 作者網站 : 臉書社群 (Arduino.Taiwan): Github 網站 : 吳佳駿 (Chia-Chun Wu), 國立中興大學資訊科學與工程學系博士, 現任教於國立金門大學工業工程與管理學系專任助理教授, 目前兼任國立金門大學計算機與網路中心資訊網路組組長, 主要研究為軟體工程與應用行動裝置程式設計物件導向程式設計網路程式設計動態網頁資料庫資訊安全與管理許智誠 (Chih-Cheng Hsu), 美國加州大學洛杉磯分校 (UCLA) 資訊工程系博士, 曾任職於美國 IBM 等軟體公司多年, 現任教於中央大學資訊管理學系專任副教授, 主要研究為軟體工程設計流程與自動化數位教學雲端裝置多層式網頁系統系統整合蔡英德 (Yin-Te Tsai), 國立清華大學資訊科學系博士, 目前是靜宜大學資訊

23 傳播工程學系教授靜宜大學計算機及通訊中心主任, 主要研究為演算法設計與分析生物資訊軟體開發視障輔具設計與開發參考文獻 : 曹永忠, 吳佳駿, 許智誠, & 蔡英德. (2017). 物聯網系統開發運用 ARDUINO 乙太網路擴充板建立簡單網頁伺服器. 智慧家庭. Retrieved from ino-ethernet-add-on-board-to-build-a-simple-web-server 曹永忠, 許智誠, & 蔡英德. (2015a). Arduino 程式教學 ( 無線通訊篇 ):Arduino Programming (Wireless Communication) ( 初版 ed.). 台湾彰化 : 渥瑪數位有限公司. 曹永忠, 許智誠, & 蔡英德. (2015b). Arduino 编程教学 ( 无线通讯篇 ):Arduino Programming (Wireless Communication) ( 初版 ed.). 台湾彰化 : 渥瑪數位有限公司. 曹永忠, 許智誠, & 蔡英德. (2015c). 創客神器 ARDUINO 到底是什麼呢?. Retrieved from

Microsoft Word 二月第一篇V4

Microsoft Word 二月第一篇V4 智慧家庭 :ARDUINO 物聯網的時間靈魂 - 網路校時 2016 年 3 月 3 日二月, 2016 文 \ 曹永忠前文提要前文中我們介紹 RTC 時鐘模組, 該模組具備時間功能, 並且為了斷電時依然可以保留時間, 補足了 Arduino 開發板並沒有內置時鐘 (Internal Clock) 的功能, 正好可以使用該時間模組如下圖所示, 可以見到 Tiny RTC I2C 時鐘模組的外觀圖,