动漫单片机[1]又名Flash-Net，可以为Flash和单片机架起了一座通讯桥樑，Flash控制单片机不再是梦想，同时为单片机增添了一双艺术翅膀，单片机不再是一张张冰冷的面孔，PC计算机、平板电脑和智慧型手机都可以作为单片机的显示界面，在Windows中设计的Flash，不需要修改就可以在Windows/Linux/Android系统中运行，实现真正跨平台套用。
基本介绍
- 中文名：动漫单片机
- 外文名：Flash-Net
- 平台：Windows/Linux/Android
- 基于：TCP/IP
套用原理
FLash-Net是基于TCP/IP，专门针对Flash套用开发的可扩展模组，对外提供TCP/IP接口， 本身没有单独的数字量I/O，但内部集成了完善的串列数字I/O驱动程式，可以通过级联74HC165和74HC595来扩展数字I/O,驱动程式可驱动32个74HC165和32个74HC595,每个74HC165有8通道I/O 输入口，每个74HC595有8通道I/O输出口，这样就可以作到256路输入和256路输出，以满足复 杂的控制需求。
Flash-Net提供UART接口，UART接口可以连线具有RS232通讯能力的单片机，进行二次开 发，该UART接口也可以通过RS232-485转换电路，连线具有RS485通讯能力的工业PLC、变频 器。这样就可以实现单片机、工业PLC、变频器与Flash通讯，数据採集、控制及界面显示有 机结合，以满足複杂的项目开发套用。
为了帮助用户更快的了解Flash-Net套用，Frun实验室设计了一块Flash-Net Demo开发实板，实验板包括：电源稳压电路、基本单元电路、I/O输出电路、键盘I/O输入电路、AVR/C51兼容最小系统电路、USB-232通讯接口电路、RS485通讯接口电路和外部扩展接口。实验开发板设计了2 片74HC165和2片74HC595，用于16位键盘输入和16路I/O输出，并预留了级联接口，以便扩展更多的I/O接口。实验板上输出连线埠用LED显示状态。
内部结构
Flash-Net 是个功能十分强大的TCP/IP乙太网接口模组，内部集成了硬体TCP/IP 协定核心的网路控制器，ARM Cortex-M3 32位RICS核心微处理器和32K的铁电存储器 FRAM。硬体TCP/IP协定支持：TCP、UDP、Ipv4、ICMP、ARP和PPPOE，内部集成32K存储 器用于存储通讯数据，全双工、半双工10M/100M 乙太网物理层PHY。
Flash-Net在优良的硬体结构基础上，内嵌了4个软体伺服器：
1、IE Sever（IE浏览器伺服器）：通过IE设定Flash-Net各项参数；
1、IE Sever（IE浏览器伺服器）：通过IE设定Flash-Net各项参数；
2、Uart Server（串口伺服器）： 实现TCP/IP 与RS232串口的透明通讯；
3、Modbus Server（Modbus协定伺服器）：驱动32个74HC595/74HC165，实现256路开关量输入和256路开关量输出;
4、PLC Server（PLC梯形图解释伺服器）：简易型PLC，可解释三菱FX1N PLC简单梯形图指令，实现可程式控制。
3、Modbus Server（Modbus协定伺服器）：驱动32个74HC595/74HC165，实现256路开关量输入和256路开关量输出;
4、PLC Server（PLC梯形图解释伺服器）：简易型PLC，可解释三菱FX1N PLC简单梯形图指令，实现可程式控制。
功能特点
Flash-Net的所有功能主要由4个微核心伺服器和74HC165/74HC595串列驱动来完成。
1、IE Server（IE浏览器伺服器）：模组内嵌了IE浏览器伺服器，可以通过IE浏览器，直接设定Flash-Net模组的IP位址、MAC地址、串口通讯参数；
1、IE Server（IE浏览器伺服器）：模组内嵌了IE浏览器伺服器，可以通过IE浏览器，直接设定Flash-Net模组的IP位址、MAC地址、串口通讯参数；
2、UART Server（串口伺服器）： 可以实现TCP/IP 与UART串口之间数据透传，实现单片机扩展套用,通过UART串口还可以控制那些开放串口的设备，进行二次开发。如：工业PLC、变频器以及单片机嵌入式控制模组；
3、Modbus Server（Modbus协定伺服器）：可以通过Modbus指令与Flash-Net之间通信，利用Flash-Net内置的74HC165/74HC595驱动，控制连线埠输出和採集连线埠IO状态；
4、PLC Server（PLC梯形图解释伺服器）：PLC 梯形图解释伺服器，可解释执行三菱FX1N系列PLC的梯形图简单指令，使Flash-Net具备一个微型的PLC功能。如需PLC複杂控制可通过UART外接工业PLC。
技术参数
1、模组化封装，2.54mm标準插针直插装配；2、DC3.3V工作电压，连线埠可承受5V电压，工作电流<200mA；
3、内置IE 伺服器，IE浏览器直接访问，可进行通讯参数设定，修改登入口令；
4、支持TCP/IP（Server）、TCP/IP(Client)、UDP网路和UART串口数据透传；
5、UART串口参数可设定。波特率：2400-115200；
数据位：7、8；
校验位：无、奇检验、偶校验；
停止位：1、2位。
6、内部集成74HC595、74HC165串列驱动程式，可驱动32片74HC595级联，扩展32X8=256路的IO输出，同时可驱动32片 74HC165级联，扩展32X8=256路 IO输入，通过简单的标準Modbus协定指令就可以对256个输入/输出口进行访问和控制；
7、支持Modbus ASCII国际标準的通讯协定；
8、内部集成PLC 梯形图解释伺服器，可解释三菱FX1N系列PLC的梯形图常用指令；
3、内置IE 伺服器，IE浏览器直接访问，可进行通讯参数设定，修改登入口令；
4、支持TCP/IP（Server）、TCP/IP(Client)、UDP网路和UART串口数据透传；
5、UART串口参数可设定。波特率：2400-115200；
数据位：7、8；
校验位：无、奇检验、偶校验；
停止位：1、2位。
6、内部集成74HC595、74HC165串列驱动程式，可驱动32片74HC595级联，扩展32X8=256路的IO输出，同时可驱动32片 74HC165级联，扩展32X8=256路 IO输入，通过简单的标準Modbus协定指令就可以对256个输入/输出口进行访问和控制；
7、支持Modbus ASCII国际标準的通讯协定；
8、内部集成PLC 梯形图解释伺服器，可解释三菱FX1N系列PLC的梯形图常用指令；
网路拓扑结构
Flash-Net 以TCP/IP 网路为基础，用Flash-Net开发的产品可以选择分散式安 装，Flash-Net控制端1、控制端2、控制端3、控制端n，通过网路交换机构建 局 域网，进行集中管理。通过IE浏览器设定，给每 个Flash-Net 分别分配一个固定 IP位址，每个控制端 Flash-Net都相当于一个服务 器，运行于PC计算 机、Android平 板电脑和智慧型手机的 Flash程式当作客户端，可以访问区域网路内任何一个Flash-Net 控制端，进行数据采 集和控制。 平板电脑和智慧型手机通过wifi无线连线网路，实现移动便携控制功能。
系统开发框架结构:Flash-Net系统开发包括：Flash软体开发和硬体开发两大部分。
Flash软体开发主要有：Adobe Flash CS6.0、Flex和 FlashBuild，用于设计和编辑Flash文 档，编辑Flash文档保存为FLA，类档案保存AS。Flash开发完成后 最终发布生成 的是SWF运行档案；一般情况下，生成SWF档案后，可以选择Adobe Flash Player运行 或者在安装了 Adobe Flash Player外挂程式的网页上运行，在网页浏览器上直接输入SWF完整路径和档案 名即可运行， 也可以在发布时选择发布成EXE执行档类型。EXE可以在Windows平台上运行，而在 Android平 台上就不能运行了。我们针对单片机微控系统控制特点设计了Frun辅助工具，Frun包括两 个独立部 分：Frun Develop和Frun运行软体，Frun develop在Windows xp下运行，其中集成了Adobe Flash CS开发调用、通讯测试、加密发布、PLC程式下载等功能；Frun软体类似于FlashPlay，是swf 播 放软体，但与FlashPlay不同，Frun能够播放Frun Develop加密后的SWF档案，避免了SWF被破解的 风 险，保护开发者的利益。Frun分为Windows和Android版本。安装了Frun的平板电脑和手机可以通 过wifi下载windows下开发的SWF档案运行。
Flash软体开发主要有：Adobe Flash CS6.0、Flex和 FlashBuild，用于设计和编辑Flash文 档，编辑Flash文档保存为FLA，类档案保存AS。Flash开发完成后 最终发布生成 的是SWF运行档案；一般情况下，生成SWF档案后，可以选择Adobe Flash Player运行 或者在安装了 Adobe Flash Player外挂程式的网页上运行，在网页浏览器上直接输入SWF完整路径和档案 名即可运行， 也可以在发布时选择发布成EXE执行档类型。EXE可以在Windows平台上运行，而在 Android平 台上就不能运行了。我们针对单片机微控系统控制特点设计了Frun辅助工具，Frun包括两 个独立部 分：Frun Develop和Frun运行软体，Frun develop在Windows xp下运行，其中集成了Adobe Flash CS开发调用、通讯测试、加密发布、PLC程式下载等功能；Frun软体类似于FlashPlay，是swf 播 放软体，但与FlashPlay不同，Frun能够播放Frun Develop加密后的SWF档案，避免了SWF被破解的 风 险，保护开发者的利益。Frun分为Windows和Android版本。安装了Frun的平板电脑和手机可以通 过wifi下载windows下开发的SWF档案运行。
硬体开发根据所选择的扩展器件採用不同的方案，如果是单纯开关量採集控制，直接对Flash-Net扩展74HC595/74HC165电路，不需要对硬体二次编程开发；如果需要开关量、模拟量和複杂控制，就需要扩展单片机，使用单片机对应开发语言（C、彙编）进行二次开发；也可以扩展工业PLC等，用PLC梯形图二次开发。
Flash-Net与Zigbee组网:ZigBee作为一种个人网路的短程无线通信协定，在短距离的无线感测器、物联网和智慧型家居控制方面得 到广泛的 套用，它最大的特点就是低功 耗、可组网，特别是带有路由的可组网功能。在Zigbee中使用Flash，可以使PC计算机、平板电脑、智慧型手机控制Zigbee变得更简 单。
Flash-Net与Zigbee连线可选择两种方式：1、直接使用Zigbee串口透传模组成品；2、在Flash-Net基础上，利用Zigbee单片机（如：美国TI的CC2530）重新设计电路。方式1禁止了Zigbee开发细 节，不需要了解Zigbee通讯协定，直接使用串口通讯，开发简单，但成本高；方式2可以降低产品成本，但需要对熟悉掌握Zigbee软硬体开发技术，有一定的开发难度。
Flash-Net的UART Server（串口伺服器）是Flash-Net扩展的基础，它提供了TCP/IP到RS232透明 传输，可以非常方便单片机的扩展，Zigbee模组和CC2530是带有UART通讯接口的无线单片机，将 Flash-Net的UART 接口，直接连线Zigbee模组或Zigbee单片机CC2530及电路，可以组成 Flash Zigbee 网关。Flash Zigbee网关是TCP/IP和Zigbee的桥樑（即Flash和Zigbee的桥樑），同时也是 Zigbee网路的核心，网 关的Zigbee设定为Zigbee协调器（coordinator）模式。远端的Zigbee可以根据具体需 要设定为路由器（Router）模式或者终端（EndDevice）模式。这样Flash就通过Zigbee网路与Zigbee（Router） 或者Zigbee（EndDevice）通讯控制了。
Flash-Net与Zigbee连线可选择两种方式：1、直接使用Zigbee串口透传模组成品；2、在Flash-Net基础上，利用Zigbee单片机（如：美国TI的CC2530）重新设计电路。方式1禁止了Zigbee开发细 节，不需要了解Zigbee通讯协定，直接使用串口通讯，开发简单，但成本高；方式2可以降低产品成本，但需要对熟悉掌握Zigbee软硬体开发技术，有一定的开发难度。
Flash-Net的UART Server（串口伺服器）是Flash-Net扩展的基础，它提供了TCP/IP到RS232透明 传输，可以非常方便单片机的扩展，Zigbee模组和CC2530是带有UART通讯接口的无线单片机，将 Flash-Net的UART 接口，直接连线Zigbee模组或Zigbee单片机CC2530及电路，可以组成 Flash Zigbee 网关。Flash Zigbee网关是TCP/IP和Zigbee的桥樑（即Flash和Zigbee的桥樑），同时也是 Zigbee网路的核心，网 关的Zigbee设定为Zigbee协调器（coordinator）模式。远端的Zigbee可以根据具体需 要设定为路由器（Router）模式或者终端（EndDevice）模式。这样Flash就通过Zigbee网路与Zigbee（Router） 或者Zigbee（EndDevice）通讯控制了。
Flash-Net（动漫单片机）与工业PLC、变频器套用:在现代工业自动控制中，广泛使用PLC和变频器，设计工业组态人机界面HMI是一个非常重要的组成环节。随着Android平板电脑的发展，Android 平板电脑代替传统的嵌入式液晶板作为显示和触摸操作面板可以节省更多的成本，维护更简单。通常Android平板电脑需要C++或者JAVA语言开发，比较複杂，很多人因此放弃。今天有了Flash-Net， 用Flash就可以直接开发Android版的HMI。用Flash 来设计工业组态人机界面HMI，不但简单高效，而且在显示效果上是传统设计工 具无法比拟的，在自动控制模拟仿真、动态效果方面更接近真实效果。
国际上主流PLC、变频器都具备RS485通讯接口，与Flash-Net连线非常简单，只需要在PLC、变频器和Flash-Net之间加上RS232-485转换电路，通过Flash-Net 内置的UART Server（串口伺服器） 数据透传，实现TCP/IP与RS485双工通讯，运行在Android平板电脑的Flash组态人机界面HMI就可以控制PLC和变频器，PLC和变频器採集的数据和内部参数也可以在Android平板电脑上直观显示。甚至可以利用Flash动画技术模拟显示动态效果。
国际上主流PLC、变频器都具备RS485通讯接口，与Flash-Net连线非常简单，只需要在PLC、变频器和Flash-Net之间加上RS232-485转换电路，通过Flash-Net 内置的UART Server（串口伺服器） 数据透传，实现TCP/IP与RS485双工通讯，运行在Android平板电脑的Flash组态人机界面HMI就可以控制PLC和变频器，PLC和变频器採集的数据和内部参数也可以在Android平板电脑上直观显示。甚至可以利用Flash动画技术模拟显示动态效果。