Плата расширения Ethernet Shield W5100 R3 (для Arduino)

Макетная плата Arduino Ethernet Shield подключит вашу плату Arduino к интернету всего за несколько минут. Просто установите данный модуль на вашу плату Arduino, подключите его к вашей сети с помощью кабеля RJ45 и следуйте нескольким простым инструкциям, чтобы начать управлять вашим проектом через интернет. Как всегда с Arduino, каждый элемент платформы – оборудование, программное обеспечение и документация – находится в свободном доступе и является открытым. Это означает, что вы можете изучить, как в точности всё сделано и работает, и использовать эту архитектуру в качестве отправной точки для ваших собственных проектов.

Кратко о плате расширения Ethernet Shield:

• рабочее напряжение: 5 вольт (берется с платы Arduino);
• ethernet контроллер: W5100 с внутренним буфером 16 Кб;
• скорость соединения: 10/100 Мбит/с;
• связь с Arduino через порт SPI.

Описание

Плата расширения Arduino Ethernet Shield позволяет плате Arduino подключаться к интернету. Она построена на базе ethernet микросхемы Wiznet W5100. Wiznet W5100 обеспечивает сетевой (IP) стек, способный работать и с TCP, и с UDP. Она поддерживает до четырех одновременных сокетных соединений. Для написания скетчей используйте библиотеку Ethernet, которая позволяет подключаться к интернету с помощью платы Ethernet Shield. Ethernet плата подлючается к плате Arduino с помощью длинных разъемов, которые проходят сквозь плату расширения для дальнейшего использования. Это позволяет сохранить распиновку неизменной и использовать другие платы расширения, подключая их сверху.

Большинство последних версий платы предоставляет распиновку 1.0 версии 3 платы Arduino UNO.

Плата расширения Ethernet Shield обладает стандартным соединением RJ-45 с интегрированным линейным трансформатором и включенным питанием через Ethernet (PoE).

Встроенный слот карты памяти micro-SD может быть использован для хранения файлов, предназначенных для передачи по сети. Он совместим со всеми платами Arduino/Genuino. Встроенный micro-SD картридер доступен через SD Library. При работе с этой библиотекой SS находится на выводе 4. Оригинальная версия платы расширения содержит полноразмерный слот SD картридера; он не поддерживается.

Плата расширения также включает в себя контроллер сброса, служащий для правильного сброса ethernet модуля W5100 при включении питания. Предыдущие версии платы расширения были не совместимы с Arduino Mega и нуждаются в ручном сбросе после подачи питания.

Текущая версия платы обладает модулем Power over Ethernet (PoE), предназначенным для получения питания через обычный ethernet кабель витой пары категории 5:

• совместим со стандартом IEEE802.3af;
• низкие пульсации и шум на выходе (100 мВ пик-пик);
• диапазон входных напряжения: от 36В до 57В;
• защита от перегрузки и короткого замыкания;
• выходное напряжение: 9В;
• высокоэффективный преобразователь постоянного напряжения;
• изоляция 1500В (между входом и выходом).

Плата расширения поставляется без модуля PoE, это отдельно добавляемый компонент.

Arduino взаимодействует и с W5100, и SD картой с помощью шины SPI (через разъем ICSP). Он расположен на цифровых выводах 10, 11, 12 и 13 на платах Arduino Uno и на выводах 50, 51 и 52 на платах Arduino Mega. На обеих платах вывод 10 используется для выбора W5100, а вывод 4 – для SD карты. Эти выводы не могут использоваться в качестве обычных входов/выходов. На Arduino Mega аппаратный вывод SS (вывод 53) не используется для выбора W5100 или SD карты, но должен продолжать работать, как выход, иначе SPI интерфейс не будет работать.

Обратите внимание, из-за того, что W5100 и SD карта делят шину SPI, в какой-либо момент времени может быть активен только один из них. Если вы используете в своей программе оба периферийных устройства, ответственность за взаимодействие с ними берут соответствующие библиотеки. Но если вы не используете только одно из этих периферийных устройств, то должны явно отменить его выбор. Чтобы выполнить это для SD карты, настройте вывод 4 на выход и запишите в него высокий уровень. Для W5100 настройте цифровой вывод 10, как выход с высоким уровнем.

Плата расширения предоставляет стандартный разъем RJ45.

Кнопка сброса на плате расширения сбрасывает и W5100, и плату Arduino.

Плата расширения содержит ряд светодиодов для индикации:

• PWR: показывает, что на основную плату и плату расширения подано питание;
• LINK: показывает наличие сети и мигает, когда плата расширения принимает или передает данные;
• FULLD: показывает, что сетевое соединение – полный дуплекс;
• 100M: показывает наличие сетевого соединения 100 Мбит/с (если не горит, то 10 Мбит/с);
• RX: мигает, когда плата расширения принимает данные;
• TX: мигает, когда плата расширения передает данные;
• COLL: мигает, когда обнаруживаются проблемы с сетью.

Площадки перемычки INT на печатной плате могут быть замкнуты, чтобы позволить плате Arduino принимать управляемые прерываниями уведомления о событиях от W5100, но это не поддерживается библиотекой Ethernet. Перемычка соединяет вывод INT микросхемы W5100 с цифровым выводом 2 платы Arduino.

Подробнее на Хабре

https://habr.com/post/230661/

Datasheet

https://www.sparkfun.com/datasheets/DevTools/Arduino/W5100_Datasheet_v1_1_6.pdf