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2017/11/20

Raspberry Piに SPI接続の LANモジュール ENC28J60を接続して LANポートを増設する方法 Raspberry Piに SPI接続の LANモジュール ENC28J60を接続して LANポートを増設する方法

(ラズパイの SPIに ENC28J60を接続して LANポートを増設する方法、dtoverlay=enc28j60で簡単)

Tags: [Raspberry Pi], [電子工作]






● Raspberry Pi 3 Model Bを遂に購入

 Raspberry Pi3 Model B RPI2 RPI3

 大人気の CPUボードの Raspberry Piに WiFiと Bluetoothが搭載されたモデルが新発売となりました。
 以前から Raspberry Pi 2を買おうかどうか迷っていましたが、Raspberry Pi 3 Model Bの発売を機に購入を決意してラズベリアンになる事にしました。

 ※ ラズパイの OS Raspbianはバージョンが上がる毎に過去の版と OSの内部の作りが変わり、過去に書かれた製作記事(例えば Raspbian Wheezyの時代の記事)がそのままではエラーが出たりして動かない事が有ります。
 ※ 当方のホームページのラズパイ記事は全て Raspberry Pi 3 Model Bと Raspbian Jessieの組み合わせで動作確認をしております。
(ただし、将来的に新しい Raspbian OSが出た場合に、当方の Raspbian Jessieを基にした内容がそのままでは動かない可能性が有ります。)
 ※ 2017/08/16から Raspbian OSは Raspbian Jessieから Raspbian Stretchに変わりました。

Download Raspbian for Raspberry Pi

ちなみに、歴代のバージョンと名称は
Debianコードネーム年月備考
Debian 9Stretch2017/08/16~
Debian 8Jessie2015~2016/02からラズパイ3対応
Debian 7Wheezy2013~2016
Debian 6.0Squeeze2011~2014
Debian GNU/Linux 5.0Lenny2009~2012


● Raspberry Pi 3で ENC28J60 LANモジュールを動かしてみた

 ※ Raspberry Pi Zeroでも同じ手順で動きます。

ENC28J60 - Interface and Networking - Ethernet Controllers - Microchip

 SPI I/Fを有効にします。
 sudo raspi-configか dtparam=spi=onで有効にします。

 /boot/config.txtに dtparam=spi=onと dtoverlay=enc28j60を追加します。
 再起動して ifconfigで eth1が増えている事を確認します。

/boot/config.txt

dtoverlay=enc28j60

sudo reboot

ifconfig

eth1: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.3.111  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.3.255
        inet6 fe80::bca:1234:1234:1234  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether de:0c:66:11:22:33  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 44  bytes 9253 (9.0 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 33  bytes 4844 (4.7 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
        device interrupt 191


● Raspberry Pi 3と ENC28J60 LANモジュールの接続図

・Raspberry Piと ENC28J60 LANモジュールの接続図
Raspberry Piと ENC28J60 LANモジュールの接続図


※ Raspberry Pi Zeroでも同じ接続方法で動きます。
※ ENC28J60 LANモジュールの「ネジ穴無し版」と「ネジ穴有り版」とは端子の配列が微妙に異なります。基板上のシルクに端子名が印刷されているのでそれを確認します。

・ENC28J60 LANモジュール
ENC28J60 LANモジュール


・Raspberry Piと ENC28J60 LANモジュールの接続
Raspberry Piと ENC28J60 LANモジュールの接続


・Raspberry Piと ENC28J60 LANモジュールの接続
Raspberry Piと ENC28J60 LANモジュールの接続




● ENC28J60の SPIの最大動作周波数は 20MHzなので、ちょっと加減して 19.2MHzにします。
# SPI Interface with Clock Speeds up to 20 MHz
# speed=19200000 = SPI 19.2MHz
dtoverlay=enc28j60:int_pin=25,speed=19200000

 Windowsパソコンから pingの試験
> ping 192.168.3.111

Pinging 192.168.3.111 with 32 bytes of data:

Reply from 192.168.3.111: bytes=32 time<1ms TTL=64
Reply from 192.168.3.111: bytes=32 time<1ms TTL=64
Reply from 192.168.3.111: bytes=32 time<1ms TTL=64
Reply from 192.168.3.111: bytes=32 time<1ms TTL=64

Ping statistics for 192.168.3.111:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms


● ENC28J60の通信速度のベンチマーク speedtest-cli

sudo apt-get install python-pip
sudo easy_install speedtest-cli
speedtest-cli

pi@raspberrypi:~ $ speedtest-cli --version
1.0.7

pi@raspberrypi:~ $ speedtest-cli
usage: speedtest-cli [-h] [--no-download] [--no-upload] [--bytes] [--share]
                     [--simple] [--csv] [--csv-delimiter CSV_DELIMITER]
                     [--csv-header] [--json] [--list] [--server SERVER]
                     [--mini MINI] [--source SOURCE] [--timeout TIMEOUT]
                     [--secure] [--no-pre-allocate] [--version]

pi@raspberrypi:~ $ speedtest-cli -h
usage: speedtest-cli [-h] [--no-download] [--no-upload] [--bytes] [--share]
                     [--simple] [--csv] [--csv-delimiter CSV_DELIMITER]
                     [--csv-header] [--json] [--list] [--server SERVER]
                     [--mini MINI] [--source SOURCE] [--timeout TIMEOUT]
                     [--secure] [--no-pre-allocate] [--version]

Command line interface for testing internet bandwidth using speedtest.net.
--------------------------------------------------------------------------
https://github.com/sivel/speedtest-cli

optional arguments:
  -h, --help            show this help message and exit
  --no-download         Do not perform download test
  --no-upload           Do not perform upload test
  --bytes               Display values in bytes instead of bits. Does not
                        affect the image generated by --share, nor output from
                        --json or --csv
  --share               Generate and provide a URL to the speedtest.net share
                        results image, not displayed with --csv
  --simple              Suppress verbose output, only show basic information
  --csv                 Suppress verbose output, only show basic information
                        in CSV format. Speeds listed in bit/s and not affected
                        by --bytes
  --csv-delimiter CSV_DELIMITER
                        Single character delimiter to use in CSV output.
                        Default ","
  --csv-header          Print CSV headers
  --json                Suppress verbose output, only show basic information
                        in JSON format. Speeds listed in bit/s and not
                        affected by --bytes
  --list                Display a list of speedtest.net servers sorted by
                        distance
  --server SERVER       Specify a server ID to test against
  --mini MINI           URL of the Speedtest Mini server
  --source SOURCE       Source IP address to bind to
  --timeout TIMEOUT     HTTP timeout in seconds. Default 10
  --secure              Use HTTPS instead of HTTP when communicating with
                        speedtest.net operated servers
  --no-pre-allocate     Do not pre allocate upload data. Pre allocation is
                        enabled by default to improve upload performance. To
                        support systems with insufficient memory, use this
                        option to avoid a MemoryError
  --version             Show the version number and exit

pi@raspberrypi:~ $ speedtest-cli
Retrieving speedtest.net configuration...
Testing from XXXX (xxx.xxx.xxx.xxx)...
Retrieving speedtest.net server list...
Selecting best server based on ping...
Hosted by Allied Telesis Capital Corporation (Fussa-shi) [38.13 km]: 45.174 ms
Testing download speed................................................................................
Download: 6.07 Mbit/s
Testing upload speed.........
.......................................................................................
Upload: 4.07 Mbit/s

pi@raspberrypi:~ $ speedtest-cli
Retrieving speedtest.net configuration...
Testing from XXXX (xxx.xxx.xxx.xxx)...
Retrieving speedtest.net server list...
Selecting best server based on ping...
Hosted by IPA CyberLab (Bunkyo) [2.57 km]: 37.636 ms
Testing download speed................................................................................
Download: 5.97 Mbit/s
Testing upload speed................................................................................................
Upload: 4.17 Mbit/s

pi@raspberrypi:~ $ speedtest-cli
Retrieving speedtest.net configuration...
Testing from XXXX (xxx.xxx.xxx.xxx)...
Retrieving speedtest.net server list...
Selecting best server based on ping...
Hosted by OPEN Project with 20G SINET (Tokyo) [5.41 km]: 45.608 ms
Testing download speed................................................................................
Download: 6.22 Mbit/s
Testing upload speed................................................................................................
Upload: 4.20 Mbit/s


● ENC28J60 LANモジュール


モジュール,SODIAL(R)ミニ ENC28J60 ネットワークモジュールの回路図/Arduino 51 AVR LPC STM32のため
ASIN: B00K67XDQK

Parts tower ENC28J60 ネットワークモジュール SPIインタフェース ワイド版 ENC28J60-I/SO Arduino [並行輸入品]
ASIN: B01KUQ4B3U

EasyWordMall ENC28J60 イーサネット LAN ネットワーク モジュール 回路図用For Arduino 51 AVR LPC STM32 [並行輸入品]
ASIN: B00YQZG8BA
※ ENC28J60 LANモジュールの「ネジ穴無し版」と「ネジ穴有り版」とは端子の配列が微妙に異なります。基板上のシルクに端子名が印刷されているのでそれを確認します。


● Raspberry Pi 3、Raspberry Pi Zero Wの Bluetoothを無効にする

raspberrypi/linux - linux/arch/arm/boot/dts/overlays/pi3-disable-bt-overlay.dts
dtoverlay=pi3-disable-bt

/dts-v1/;
/plugin/;

/* Disable Bluetooth and restore UART0/ttyAMA0 over GPIOs 14 & 15.
   To disable the systemd service that initialises the modem so it doesn't use
   the UART:

       sudo systemctl disable hciuart
*/

/{
	compatible = "brcm,bcm2708";

	fragment@0 {
		target = <&uart1>;
		__overlay__ {
			status = "disabled";
		};
	};

	fragment@1 {
		target = <&uart0>;
		__overlay__ {
			pinctrl-names = "default";
			pinctrl-0 = <&uart0_pins>;
			status = "okay";
		};
	};

	fragment@2 {
		target = <&uart0_pins>;
		__overlay__ {
			brcm,pins;
			brcm,function;
			brcm,pull;
		};
	};

	fragment@3 {
		target-path = "/aliases";
		__overlay__ {
			serial0 = "/soc/serial@7e201000";
			serial1 = "/soc/serial@7e215040";
		};
	};
};



Tags: [Raspberry Pi], [電子工作]

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