Ethernet Shield

Arduino の特徴として”Shields"（シールド）と呼ばれる、スタック基板での拡張があります。PC104等で使うような足長のピンソケットで基板を積み重ねて、ブロック感覚で機能拡張ができます。この手法は、自分もH8やSHマイコンで実験回路を組むときによく使います。 今回は「Ethernet Shield」（イーサネットシールド）を入手して、お試ししてみました。

Arduino は UNO R3 で Ethernet Shield は microSDスロット付きのR3です。ArduinoとEthernet ShieldはSPIを使って通信しているようです。SPI通信に使用しているのはICSPの6ピン端子のようです。加えてmicroSDの制御用にD4ピンが使われているようです。ってことは、ICSPで接続できないArduinoではこのEthernet Shieldは使えないってことかな？ちなみにEthernetのコントローラはWiznetの W5100 です。
Arduino-IDEのサンプルを元に、telnetでArduinoに接続して文字を送信すると、Arduinoが受信した文字をエコーバックしつつ、シリアル（USB）に出力しつつ、microSDにも書き込むような動きをさせてみました。

#include <spi.h>
#include <ethernet.h>
#include <sd.h>

// DHCPか固定IPかの選択。(trueでDCHCP)
boolean isEnableDHCP = false;

// ネットワーク設定。
/// MACアドレスは必須。シールド裏側のシールを参照。
byte mac[] = { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF };
/// 以下、固定IPの場合に適宜設定。
IPAddress ip(123, 123, 123, 123);
IPAddress gateway(123, 123, 123, 123);
IPAddress subnet(255, 255, 255, 0);

// port23(telnet)でサーバーオブジェクト作成。
EthernetServer server(23);
boolean gotAMessage = false;

// SDカード書込み用ファイル。
File sdFile;

// 初期化。
void setup()
{
  // シリアルポートの初期化。
  Serial.begin(9600);
  
  // Ethernetデバイスの初期化。
  Serial.print("Initializing Ethernet...");
  if (isEnableDHCP == true)
  {
    /// DHCPで初期化。
    if (Ethernet.begin(mac) == 0)
    {
      //// DHCP取得に失敗。
      Serial.println("Failed to configure Ethernet using DHCP");
      while(true);
    }
    else
    {
      //// DHCP取得できたら、IPをシリアルに出力。
      Serial.print("IP Address: ");
      for (byte b = 0; b < 4; b++)
      {
        Serial.print(Ethernet.localIP()[b], DEC);
        Serial.print(".");
      }
      Serial.println();
    }
  }
  else
  {
    // 固定IP。
    Ethernet.begin(mac, ip, gateway, subnet);
  }
  
  // SDカードの初期化。
  Serial.print("Initializing SD card...");
  //pinMode(10, OUTPUT);
  if(!SD.begin(4))
  {
    Serial.println("SD card initialization failed!");
    return;
  }
  
  // リスナ開始。
  server.begin();
  
  // ファイルオープン。
  sdFile = SD.open("test.txt", FILE_WRITE);
  // ファイルへ書き込み。
  Serial.println("Writing to test.txt...");
  sdFile.println("Start...");
  // ファイルクローズ。
  sdFile.close();
  
}

// メインループ。
void loop()
{
  // クライアント接続を取得。
  EthernetClient client = server.available();
  
  // クライアント接続があれば、
  if (client) {
    // メッセージ有り状態で無い（接続開始）なら
    if (!gotAMessage) {
      // シリアルポートにメッセージ出力。
      Serial.println("We have a new client");
      // メッセージ有り状態へ。
      gotAMessage = true;
    }
    
    // クライアントからのデータを取得。
    char thisChar = client.read();
    // クライアントへエコーバック。
    server.write(thisChar);
    // シリアルポートへも出力。
    Serial.print(thisChar);
    
    // ファイルへも書込み。
    sdFile = SD.open("test.txt", FILE_WRITE);
    sdFile.print(thisChar);
    sdFile.close();
    
  }
}