Koji's DIY | httpHA

httpHA 　- LAN経由でスイッチやA/D変換をリモートコントロール -

httpHAはhttpにより遠隔でスイッチのON/OFFやアナログ電圧を測定するファームウェアです。H8/3069Fで動作します。
同様の装置にIP Power 9212が販売されていますが、連続でアクセスしたり無線LANのようなパケットが紛失するNWで利用するとハングアップすることが多いので自作しました。条件文を指定して入出力ポートを監視するような操作も可能です。
なお、H8/3069Fから制御するI/Oボードは用途に合わせて自作する必要があります。
開発にあたってのノウハウはH8マイコンボードの開発にまとめてありますので参考にしてください。

【動作条件】

ハードウェア	秋月電子通商Ｈ８／３０６９Ｆネット対応マイコンＬＡＮボード	「ＡＫＩ-Ｈ８／３０６９ＦフラッシュマイコンＬＡＮボード[MITSUIWA board]」という商品でマザーボード付きのものもありますが、マザーボードに差してhttpHAを利用する場合は入出力ピンに注意してください。デフォルトの状態では入出力の設定が異なるためCPUを破損するおそれがあります。なお、自分で組み立てるキットもありますがトラブルを避けるためにも完成品をお勧めします。httpHAファームウェアは16MbitのDRAMの搭載が前提です。（左記のボードを購入するにあたっては電源も忘れずに）
ハードウェア	自作I/Oボード	（作成例を近日中に紹介予定）
ソフトウェア (ファームウェア)	H8OS 3.51（改）	H8OS 3.51をベースに、WDTを有効にし、TCPスタックを改良しました。
ソフトウェア (ファームウェア)	アプリケーション	httpによるアクセスで入力8ch、出力8ch、A/D入力4chをの入出力を行います。詳細は下記を参照してください。

【アプリケーションの仕様】

(1) H8ポート

httpHAでは下記に示すような入出力ポートを制御します。

	ICのポート名	ICのピン	H8ボードのソケット
デジタル入力8ch	P40-P47	18-21 23-26	CN2:5～12
アナログ入力8ch	AN0-AN7	78-85	CN1:12～19
デジタル出力8ch	PA0-PA7	93-100	CN1:25～32
keepalive	PB7		CN1:40
pilot lamp	PB6	8	CN1:39

(2) httpアクセスインタフェース

httpにより上記のポートを制御します。制御方法は次の５パターンです。１番目、２番目、４番目はIP Power 9212と同じインタフェース形式ですが、今回はこれにアナログ入力とプログラマブルを追加しました。特にプログラマブルによりクライアントからのアクセス回数を大きく軽減できますし、ポートの監視を自律的に行うことができます。
下表のP50～P57、P60～67、Pa0～Pa7は、(1)のP40～P47、PA0～PA7、AN0～AN7に対応します。

ポート	リクエスト	応答例
デジタル入力状態	http://address/GetP5?	P50=0,P51=0,P52=1,P53=0,P54=1,P55=0,P56=0,P57=1 OK
デジタル出力状態	http://address/GetP6?	P60=0,P61=0,P62=1,P63=0,P64=1,P65=0,P66=0,P67=1 OK
アナログ入力状態	http://address/GetPan nはチャネル番号（0～7）	963 OK
デジタル出力制御	http://address/SetIO?P6n=d nはチャネル番号（0～7）、dは0または1	P60=0,P61=0,P62=1,P63=0,P64=1,P65=0,P66=0,P67=1 OK
プログラマブル	【例】 http://address/Proc?IF(P51==1)THEN(P60=1)DO(IF(TGT300)THEN(P60=1)) 入力ポート1(P51)がONなら出力ポート0(P60)をONにセットし、300秒後に出力ポート0(P60)をOFFにする。	OK(TRUE) OK

５番目のプログラマブルの詳細については別途解説予定です。

また保守用の操作として次のhttpインタフェースを用意しています。

http://address/	IPアドレスやキープアライブ時間、ライセンス等の情報を表示します
http://address/CMD	プログラマブルで設定した状態を読み取ります
http://address/Reboot	装置をリブートします
http://address/OFF	装置を全体リセットします

(3) 信頼性

	(a) WDT		ファームウェアが何らかの異常で暴走した場合にはWDTにより自動的にリブートします。
	(b) keepalive		一定時間httpでのアクセスがない場合には全体リセットがかかります。デフォルトでは48時間です。
	(c) 段階的リセット		100秒程度以内に3回のリブートが発生すると全体リセットがかかります。

	全体リセット時にはH8/3069FのPB7ピンをONにセットします。例えば、このピン出力にワンショットタイマー回路を接続して、H8/3069Fの電源をON/OFFしたりできます。無線LANコンバータを接続しているような場合には無線LANコンバータの電源をON/OFFすることもできます。

【プログラマブルの仕様】

次の２つの形式でアクセスできます。

アクセス形式その1 http://address/Proc?IF(condition1)THEN(action1)

condition1が真ならばaction1を実行する。

アクセス形式その2 http://address/Proc?IF(condition1)THEN(action1)DO(IF(conditon2)THEN(action2))

condition1が真ならばaction1を実行し、condition2が真になるまでcondition2を監視し、真になるとaction2を実行する。

上記のconditionおよびactionは次の形式です。

condition1 Pnm==d nは5または6、mは0～7、dは0または1 入出力ポートPnmがdに等しければ真

Pam==x mは0～7、xは0～1023 A/DポートPamがxに等しければ真

PamGTx A/DポートPamがxよりも大きければ真

PamGEx A/DポートPamがx以上であれば真

PamLTx A/DポートPamがxよりも小さければ真

PamLEx A/DポートPamがx以下であれば真

(condition_a)&(condition_b) condition_aおよびcondition_bはconditionの表記 condition_aかつcondition_b

(condtion_a)|(condtion_b) condition_aおよびcondition_bはconditionの表記 condition_aまたはcondition_b

condition2 condition1と同じ表記

TGTx xは正の整数値 x秒経過したら真（ただし秒数の精度は目安程度です）

action P6m=d mは0～7、dは0または1 出力ポートP6mをdにセットする

(action),(action) ２つのactionを実行（動作確認中）

【初期化】

初期化にはリブートと全体リセットの２種類があります。初期設定の範囲は次の通りです。○が初期化される部分です。

	I/O状態	Ethernet コントローラ	プログラマブル状態	[起動条件]	[備考]
リブート	○	○	-	WDTのタイムアウト http://address/Reboot
全体リセット	○	○	○	keepalive時間の期間にhttpのアクセスがない http://address/OFF 100秒以内のリブートが３回発生	リセットがかかり立ち上がるまでの間はPB7がONとなる

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