ST意法半导体中文论坛NUCLEO-F767ZI以太网功能实现笔记本电脑不开盖开机

zoomdy 发表于 2017-1-31 16:56:05

NUCLEO-F767ZI以太网功能实现笔记本电脑不开盖开机

不想打开笔记本盖子按开机按钮开机？可以使用Wake-on-LAN远程唤醒。这里展示怎么用NUCELO-F767ZI以太网功能发送MagicPacket唤醒笔记本电脑。

http://blog.csdn.net/zoomdy/article/details/54799462
mingdu.zheng at gmail dot com

缘起：不想开盖按电源按钮
因为有一台23吋显示器，笔记本电脑在家里基本上当台式机用。每次开机的时候都要打开翻盖按一下电源按钮然后又合上，嫌开盖开机麻烦，然后就在网上找不开盖就能开机的方法，唯一靠谱的方案就是Wake-on-LAN，即局域网唤醒，简称WOL。正好有一块NUCLEO-F767ZI开发板，这是一款带以太网的开发板，可以用来发送MagicPacket唤醒我的笔记本电脑。

设置BIOS
要使用Wake-on-LAN功能，首先要进入BIOS打开Wake-on-LAN功能，不同的机器其设置位置可能不同，进BIOS找一找。也有可能不被支持。

验证Wake-on-LAN可以工作
这里以Ubuntu 12.04为例，Windows环境可以问度娘。首先使用ethtool工具检查需要被唤醒的机器是否正确打开了Wake-on-LAN功能，请注意ethtool工具输出的两条信息 Supports Wake-on: pumbg 和 Wake-on: g，Supports Wake-on说明是否具备Wake-on-LAN功能，Wake-on为g说明已经打开了Wake-on-LAN，如果Wake-on为d说明Wake-on-LAN被关闭了，更具体的内容可以 man ethtool。
sudo apt-get install ethtool
sudo ethtool eth0
Settings for eth0:
......
Supports Wake-on: pumbg
Wake-on: g关闭需要被唤醒的机器，然后在另外一台电脑使用wakeonlan工具唤醒。
sudo apt-get install wakeonlan
wakeonlan 28:D2:44:3E:07:56
Sending magic packet to 255.255.255.255:9 with 28:D2:44:3E:07:56
如果设置没有错的话，稍等几秒钟就可以看到机器被唤醒了。

唤醒的原理
wakeonlan命令会发送一个目标端口为9的UDP广播数据包：MagicPacket，待唤醒机器的网卡接收到MagicPacket后，就会唤醒计算机。MagicPacket的格式如下图所示，开头是6字节FF，后面复制16份待唤醒机器的MAC地址。

关于Wake-on-LAN更详细的内容可以参考这里：http://wiki.wireshark.org/WakeOnLAN

用NUCLEO-F767ZI实现唤醒
如果要用另外一台电脑输入命令来唤醒我的笔记本电脑，那比开盖更麻烦啊！我的预期是：按下排插按钮就可以自动唤醒。正好我有一块NUCLEO-F767ZI开发板，这是一块带有以太网功能的开发板，可以用NUCLEO-F767ZI发送MagicPacket唤醒机器。

首先参考这篇http://blog.csdn.net/zoomdy/article/details/54784027将以太网功能跑通。

然后修改lwIP配置，使用静态地址方式，DHCP获取地址是需要时间的，静态地址可以快很多。

编写代码，在NUCLEO-F767ZI上电后发送一个MagicPacket，这是一个UDP包，使用lwIP的udp_*系列API来实现。没有使用socket接口，也没有加入FreeRTOS，这是个简单的应用，简单一些就可以了。

完整的源代码请访问：http://git.oschina.net/zoomdy/Wake-on-LAN，这里给出关键代码。

/*
* Src/wol.c
* http://wiki.wireshark.org/WakeOnLAN
*
* Packet Format
*|Synchronization Stream |Target MAC |Password (optional)|
*|6                      |96       |0, 4 or 6          |
*
* The Synchronization Stream is defined as 6 bytes of FFh.
*
* The Target MAC block contains 16 duplications of the IEEE address
* of the target, with no breaks or interruptions.
*
* The Password field is optional, but if present, contains either 4
* bytes or 6 bytes. The WakeOnLAN dissector was implemented to dissect
* the password, if present, according to the command-line format that
* ether-wake uses, therefore, if a 4-byte password is present, it will
* be dissected as an IPv4 address and if a 6-byte password is present,
* it will be dissected as an Ethernet address.
*/

#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include "stm32f7xx_hal.h"
#include "lwip.h"
#include "lwip/udp.h"
#include "wol.h"

void Error_Handler(void);

// 被唤醒机器的MAC地址
static const uint8_t targetAddress =
{ 0x28, 0xd2, 0x44, 0x3e, 0x07, 0x56 };

static void fillMagicPacket(uint8_t buf[])
{
int i;

memset(&buf, 0xff, ETHARP_HWADDR_LEN);

for (i = 0; i < 16; i++)
{
memcpy(&buf[(1 + i) * ETHARP_HWADDR_LEN], &targetAddress,
   ETHARP_HWADDR_LEN);
}
}

static void sendMagicPacket(void)
{
static struct udp_pcb *pcb = NULL;
struct pbuf *pbuf = NULL;
err_t err;

if (pcb == NULL)
{
pcb = udp_new();
if (pcb == NULL)
{
   Error_Handler();
}

err = udp_connect(pcb, IP_ADDR_BROADCAST, 9);
if (err != ERR_OK)
{
   Error_Handler();
}
}

pbuf = pbuf_alloc(PBUF_TRANSPORT, (1 + 16) * ETHARP_HWADDR_LEN,
   PBUF_RAM);
if (pbuf == NULL)
{
Error_Handler();
}

fillMagicPacket(pbuf->payload);

err = udp_send(pcb, pbuf);
if (err != ERR_OK)
{
Error_Handler();
}

pbuf_free(pbuf);
pbuf = NULL;

#if 0 // 不要释放pcb，后面还要用
udp_remove(pcb);
pcb = NULL;
#endif

}

void WOL_Process(void)
{
static int fired = 0;
uint32_t tick;

tick = HAL_GetTick();
if(fired == 0 && tick >= 2000) // 上电2秒后发送Magic Packet
{
sendMagicPacket();
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_SET);
fired = 1;
}
}

void BTN_Process(void)
{
static uint32_t tick_prev = 0;
static uint32_t btn_state = 0;
uint32_t tick;

tick = HAL_GetTick();
if(tick != tick_prev)
{
tick_prev = tick;
btn_state <<= 1;
if(HAL_GPIO_ReadPin(BTN_USER_GPIO_Port, BTN_USER_Pin))
{
   btn_state |= 1;
   HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_BLUE_Pin, GPIO_PIN_SET);
   HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
else
{
   btn_state |= 0;
   HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_BLUE_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}

if(btn_state == 0xffff0000) // 按钮释放立即发送Magic Packet
{
   sendMagicPacket();
   HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_SET);
}
}
}

void LED_Process(void)
{
if(HAL_GetTick() & 0x100)
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_GREEN_Pin, GPIO_PIN_SET);
}
else
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_GREEN_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
}
/*
* Src/main.c 仅给出main函数部分
*/
int main(void)
{

/* USER CODE BEGIN 1 */

/* USER CODE END 1 */

/* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/

/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();

/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();

/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_USART3_UART_Init();
MX_LWIP_Init();

/* USER CODE BEGIN 2 */

/* USER CODE END 2 */

/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */

/* USER CODE BEGIN 3 */
MX_LWIP_Process();
WOL_Process();
BTN_Process();
LED_Process();
__WFE(); // Save 40mA
}
/* USER CODE END 3 */

}

最后
用NUCLEO-F767ZI做这么简单的工作是不是大材小用了？过了元宵节，买块NUCLEO-F207ZG，终于有理由买NUCLEO-F207ZG了。:)

peter001 发表于 2017-1-31 21:29:25

:lol支持一下

stm2i 发表于 2017-1-31 23:19:16

也支持一下！

党国特派员 发表于 2017-2-3 10:06:44

学习了。。。

Veikoboy 发表于 2017-2-9 17:10:58

:)项一个

ZENGJL 发表于 2017-2-10 18:31:39

屌。。。。

sphinxly 发表于 2017-2-13 09:31:20

顶顶顶:D:D:D:D:D:D:D

sphinxly 发表于 2017-2-13 09:33:03

什么鬼啊怎么回复会消耗ST币。。。ST币不够还回复不了:dizzy:

wofei1314 发表于 2017-2-13 09:56:59

Cool~

谢谢分享！

zld9251 发表于 2017-2-13 23:10:25

厉害了啊

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