Arduino:Продукты/Продукты Arduino/Arduino Ethernet Shield V1

Содержание

Знакомство с Arduino

Продукты

Основы

Справочник языка Arduino

Примеры

Библиотеки

Хакинг

Изменения

Сравнение языков Arduino и Processing

Перевод: Максим Кузьмин

Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.

Черновик

• 

  «Arduino Ethernet Shield R3, вид спереди»

• 

  «Arduino Ethernet Shield R3, вид сзади»

Arduino Ethernet Shield V1

Примечание: Этот продукт устарел, и документация к нему не поддерживается.

«Шилд» Arduino Ethernet Shield V1 подключает Arduino к интернету. Просто подключите его к плате, затем подключите к сети при помощи кабеля RJ45 (в комплекте не идет) и следуйте простым инструкциям. Как и всегда с Arduino, каждый элемент платформы – «железо», ПО и документация – доступны бесплатно и распространяются по принципу «open-source». Это значит, что вы можете изучить плату, а потом использовать эти знания для создания собственных проектов.

Технические характеристики

• Требуется плата Arduino (в комплекте не идет)
• Рабочее напряжение – 5 вольт (идут от платы Arduino]
• Ethernet-контроллер – W5100 с буфером на 16K
• Скорость соединения – 10/100 Мбит/сек
• Соединение с Arduino – через порт SPI

Описание

«Шилд» Arduino Ethernet Shield V1 базируется на Ethernet-чипе Wiznet W5100. Этот чип обеспечивает сетевой (IP) стек, способный работать и с TCP, и с UDP. Он поддерживает до 4 одновременных сетевых соединений. Для написания скетчей, использующих этот «шилд», служит библиотека Ethernet. «Шилд» подключается к плате при помощи расположенных вдоль него гребешков. Благодаря этому контакты остаются свободными, что позволяет присоединить сверху еще один «шилд».

Самая последняя версия этого «шилда» имеет распиновку 1.0, которая имеется на 3-ей версии платы Arduino Uno.

Кроме того, Ethernet Shield V1 имеет стандартное соединение RJ-45 – с интегрированным трансформатором гальванической развязки и включенным PoE (Power over Ethernet).

На «шилде» также имеется слот для карты типа Micro-SD, который можно использовать, чтобы хранить файлы для обслуживания сети. Доступ к нему осуществляется при помощи библиотеки SD. При работе с этой библиотекой SS-контактом является 4-ый контакт. Оригинальная версия «шилда» имеет слот для полноразмерной SD-карты, но сейчас она не поддерживается. «Шилд» совместим со всеми платами Arduino/Genuino.

Кроме того, «шилд» оснащен контроллером сброса – чтобы Ethernet-модуль правильно сбрасывался при включении питания. Предыдущие версии «шилда» не совместимы с Mega, и после включения их нужно сбрасывать вручную.

PoE-модуль

Текущая версия «шилда» имеет PoE-модуль (Power over Ethernet), который служит тому, чтобы тянуть питание через обычный Ethernet-кабель витой пары категории 5.

• Совместимость с IEEE 802.3 af
• Низкие шум и пульсация выходного сигнала (100 mVpp)
• Входное напряжение – от 36 до 57 вольт
• Защита от перегрузок и коротких замыканий
• Выдача 9 вольт
• Преобразователь постоянного тока: КПД (типичный) – 75%
• Изоляция (вход-выход) – 1500 вольт

Примечание: PoE-модуль – это оборудование, созданное сторонним разработчиком, а не Arduino. Более подробно читайте в даташите.

PoE-модуль не встроен в «шилд»; это отдельный компонент, который нужно подключать.

Документация

• Схема в PDF
• Типовой вариант дизайна в ZIP-архиве

Интерфейсы

Arduino коммуницирует и с W5100, и с SD-картой через шину SPI (через ICSP-гребешок). На Uno она находится на контактах 10, 11, 12 и 13, а на Mega – на контактах 50, 51 и 52. На обеих платах в качестве выбора чипа W5100 используется контакт 10, а для выбора SD-карты – контакт 4. Эти контакты нельзя использовать в качестве I/O контактов общего назначения. На Mega контакт 53 является аппаратным SS-контактом – он не используется ни для выбора W5100, ни для выбора SD-карты, но его нужно оставить в режиме OUTPUT, иначе интерфейс SPI просто не будет работать.

Обратите внимание: из-за того, что W5100 и SD-карта используют одну и ту же SPI-шину, одновременно может быть активным лишь одно из этих устройств. Если вы используете в своем скетче оба устройства, вам нужно позаботиться о соответствующих библиотеках. Если вы, впрочем, используете в своем скетче лишь одно из этих устройств, то вам нужно обязательно снять выделение со второго. Чтобы сделать это для SD-карты, выставьте контакт 4 в режим OUTPUT и подайте на него значение HIGH. Для W5100 то же самое нужно сделать с контактом 10.

«Шилд» оснащен стандартным Ethernet-разъемом RJ45.

Кнопка сброса на «шилде» сбрасывает и W5100, и плату Arduino.

Кроме того, «шилд» имеет несколько информационных светодиодов:

• PWR – сообщает, что плата и «шилд» обеспечиваются питанием
• LINK – сообщает о наличии сетевой связи и загорается, когда «шилд» получает/принимает данные
• FULLD – сообщает о том, что сетевое соединение является двусторонним
• 100M – сообщает о наличии сетевого соединения со скоростью 100 Мбит/сек (в противовес 10 Мбит/сек)
• RX – загорается, когда «шилд» получает данные
• TX – загорается, когда «шилд» отправляет данные
• COLL – загорается при обнаружении конфликтов в сети

Чтобы плата Arduino получила возможность получать от W5100 уведомления, отправляемые по прерываниям, можно спаять перемычку с надписью «INT» (находится на обратной стороне платы слева от надписи «SHIELD»).

Впрочем, библиотекой Ethernet это не поддерживается. Эта перемычка соединяет контакт INT на W5100 с цифровым контактом 2 на Arduino.